В допълнение към многото си опустошителни човешки последствия, ураганът Мария напусна остров Пуерто Рико с електрическата си мрежа в руини. Електрозахранването беше извадено на целия остров, като около 80 процента от проводниците за пренос и разпределение бяха неспособни. Когато болниците и другите критично важни потребители не можаха да получат резервно захранване и водоснабдяването намали, продължителният прекъсване се превърна в хуманитарна криза, която все още не е разрешена.
Свързано съдържание
- Тази слънчева къща от 40-те години задвижва иновациите и жените в STEM
Този срамен резултат трябваше да бъде избегнат със силно, бързо федерално ръководство. Още повече от пет седмици след бурята, само около 40 процента от мрежата е възстановена, а обслужването остава ненадеждно дори там, където е възстановена мощността.
Докато процесът на възстановяване върви напред, въпросите, които мнозина си задават, отиват по следния начин: Защо възстановяваме мрежата така, както преди бурята? Не можем ли да използваме това като възможност да създадем по-модерна, устойчива, възобновяема система? Това не е ли идеалната възможност за надграждане?
Отговорът на тези въпроси, от моя гледна точка, че работих и проучвах електроенергийната индустрия в продължение на четири десетилетия, няма много общо с технологиите и всичко свързано с някои почти непреодолими финансови и управленски предизвикателства. Има пътека напред, но няма да е лесно.
Електрическата система преди Мария
Преди Мария, Пуерто Рико имаше един от най-големите органи за обществена енергия в САЩ, известен като PREPA, обслужващ население от 3, 4 милиона души от 31 електроцентрали, 293 подстанции и 32 000 мили жици. Почти половината от неговото поколение е от стари, много скъпи петролни инсталации, което води до цени около 22 цента на киловатчас, сред най-високите в САЩ Островът има няколко слънчеви фотоволтаични ферми, но получава около 46 процента от мощността си от нефт и само около 3 процента от слънчевата.
В центъра на всичко това е PREPA и нейната извънгабаритна роля в Пуерто Рико. С дълг от 9 милиарда щатски долара PREPA беше част от спорния процес на рефинансиране, който в крайна сметка изискваше конгресни действия. PREPA е и най-големият работодател на острова, със силни връзки с ръководството на острова, така че предложенията, които възприемат като неблагоприятно въздействие PREPA, могат да бъдат трудни за изпълнение. Наскоро островът създаде нова енергийна комисия, наречена PREC, с надзор над плановете, разходите и тарифите на PREPA.
Ураганът Мария нокарира далекопроводи, които предават мощност от по-отдалечени части на острова в допълнение към местните стълбове за комунални услуги. (AP Photo / Джералд Хърбърт) Усилията на PREC за реформи подчертават огромните предизвикателства, пред които е изправена. През септември 2016 г. PREC издаде заповед, насочваща PREPA да преобразува част от своите петролни инсталации в газ, да предоговори някои договори за възобновяеми източници с висока цена и да закупи повече възобновяема енергия.
През април 2017 г. PREPA издаде нов финансов план с изключително мрачни перспективи: закъснение за поддръжка в размер на 4 милиарда долара, загуба на изцяло една четвърт от продажбите му през следващите 10 години и продължаване на червеното мастило, доколкото окото вижда. Междувременно разработчиците на възобновяеми енергийни източници, които са се опитали да строят централи на острова, се сблъскаха с големи трудности, както бяха хронифицирани в този блог пост.
Тогава, точно преди Мария, PREPA обяви фалит. Следователно Мария унищожи решетката на система, която вече беше фалирала, като имаше проблеми с поддържането на услугата и плащането на сметките си, устойчива на възобновяеми взаимовръзки и политически трудна за реформиране.
Предложения за възстановяване с микрорешетки
Предизвикателството е следното: 1) да възстановите достъпа до енергия възможно най-бързо; 2) започнете да изграждате дългосрочна устойчива и работеща мрежа; и 3) реформиране на нарушена регулаторна система. След бурята експертите за чиста енергия и бизнесът видяха това като перфектната възможност да започнат отначало.
„Пуерто Рико ще доведе до новото поколение инфраструктура за чиста енергия“, заяви един изпълнителен директор на слънчевата енергия, „и светът ще последва.“ Илон Мъск също туитира предложение за решаване на енергийните проблеми на острова със соларни системи и батерии на Tesla.
С масив от слънчеви панели и батерии група сгради, като болница или квартал, могат да се захранват и да работят самостоятелно в случай на прекъсване на централната мрежа - наречена „островни“ в промишлеността.
При условие, че могат да бъдат заплатени и експлоатирани безопасно, бързото инсталиране на тези слънчеви микрорешетки е отлична мярка, която е едновременно спиране и дългосрочен принос. Тези системи могат да бъдат създадени за броени дни, като осигуряват достатъчно мощност, за да помогнат на кварталите с критични нужди от захранване, като зареждане на мобилни телефони, захранване на банкомати и предоставяне на електрическа услуга за здравни грижи и първи реагиращи пациенти.
Болница дел Ниньо е първа от много проекти за слънчеви + съхранение. Благодарен за подкрепа за възстановяването на Пуерто Рико с @ricardorossello pic.twitter.com/JfAu11UBYg
- Tesla (@Tesla) 24 октомври 2017 г.
Тези системи обаче струват десетки хиляди долари и понастоящем няма съществен начин да ги платите, освен добротата на непознатите. Три и половина милиона души ще се нуждаят от може би 350 000 от тези системи - с ценообразуване в милиардите - за да осигурят само част от енергийните нужди на повечето семейства.
Дори ако разходите не са били съобразени, тези разпределени системи не са заместител на мрежата. Много хора смятат, че микросетките не се нуждаят от стълбове и проводници, но ако обслужват повече от една сграда, те използват почти същата мрежа като тази днес.
След като мрежата бъде изградена отново, новите независими от мрежата системи трябва да станат част от поредица от нови микросетки на общността или мрежи от множество инсталации на слънчеви панели, подкрепени от съхранение. Тези взаимосвързани системи биха могли да се „островят” заедно, за да поддържат цялата общност работеща на частични, ако не и пълни нива на обслужване. С необходимото планиране и одобрение могат да бъдат създадени нови организации на властта в общността - може би отделно от PREPA - за финансиране на преобразуването на местните мрежи в по-устойчива форма.
Така че има път от текущата мрежа до такава, която е далеч по-чиста и по-издръжлива, но не е проста или бърза. Това ще изисква пълното и бързо възстановяване на властта с голямо вливане на капитал.
Промяната на основата на поколението от застаряването на неефективния флот към чисти източници на PREPA е съществена част от този път. Въпреки това, дори и с изключително бързи темпове, са нужни месеци, за да планирате икономиката, финансирането и инженеринга на този преход. По-често са необходими години и внимателно икономическо и финансово планиране, за да съберете необходимите милиарди долари капитал и след това да го изразходвате разумно.
Устойчив, устойчив път напред
Гражданите на Пуерто Рико са претърпели големи трудности и трагедия. Ние като общество със сигурност дължим на тях да направят всичко възможно, за да намалят щетите от следващия ураган и да възстановят скоростта на захранването. Пътят до устойчива и устойчива мрежа за острова обаче не е толкова прост, колкото слънчеви панели и друго оборудване, изпускащи въздуха върху острова, и ако приемем, че всичко ще е добре. Предложението, че възстановяването на захранването чрез презасаждане на сегашните стълбове и проводници ще възпрепятства по-разпределеното решение, не е правилно, нито е най-справедливият начин за възстановяване на захранването на всички възможно най-бързо.
Това не означава, че инсталирането на напълно независими слънчеви системи и микросетки трябва да бъде обезкуражено по никакъв начин. С важната разпоредба, че хардуерът се поддържа правилно, колкото повече слънчева енергия и съхранение можем да стигнем по-рано на острова, толкова по-добре.
В този момент решетката на Пуерто Рико се реконструира по същество, както преди.
Но дори и мрежата да бъде възстановена възможно най-бързо, планирането и инженеринга трябва да започнат как да мигрират мрежата към по-малки участъци, които се самоостроят. Това трябва да включва всички основни аспекти на развитието и функционирането на електроенергийната система, включително финансиране, собственост, експлоатация и поддръжка на системите.
Единственият логичен начин Пуерто Рико - и всяка друга електрическа система, предразположена към бури - да се превърне в поредица от устойчиви и чисти микросетки е първо да започне да функционира цялата мрежа, а след това да създаде секции, които могат да се разделят и да работят независимо, когато проблемите попаднат.
Д-р Фокс-Пенър благодари на Скот Склар, Фил Ханзър, Самър Реди, Томас Макендрю и Джени Хеч за приноса. Всички грешки са негови.
Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation.
