È il momento giusto per ripensare alla rete

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La rete deve affrontare due sfide: deve diventare resiliente e pulita. Da soli, entrambi sarebbero scoraggianti. Insieme, con il giusto supporto politico, potrebbero essere abbastanza urgenti da portare a termine qualcosa.

Questa settimana, l'amministrazione Biden ha annunciato un importante pacchetto infrastrutturale, con energia pulita e aggiornamenti alla rete elettrica degli Stati Uniti che giocano un ruolo centrale.

La necessità di questa trasformazione non è mai stata più urgente. La rete odierna è stata in gran parte costruita negli anni '50 e '60 con un'aspettativa di vita di 50 anni. L'infrastruttura energetica americana ha ottenuto un C-meno nella pagella quadrennale della Società degli ingegneri civili degli Stati Uniti.

E quando la rete si guasta, ha reali implicazioni per la salute e la sicurezza. Negli ultimi sei mesi, abbiamo visto due esempi di quanto fragile possa essere la rete, soprattutto con i cambiamenti climatici che rendono il tempo più imprevedibile. L'estate scorsa in California un'ondata di caldo negli stati occidentali ha portato a blackout continui, e un'ondata di freddo negli stati meridionali ha causato interruzioni di corrente mortali in Texas.

Questo negli ultimi 6 mesi nel nuovo clima terrestre pic.twitter.com/1vtDKZHm1I

– CM Guatemalan Chkn Wings🍥 (@cmrtyz) 16 febbraio 2021

Quindi è il momento perfetto per le grandi idee per reinventare la griglia degli Stati Uniti per il 21 ° secolo. Alcune delle menti più brillanti nel campo della decarbonizzazione stanno pensando a questo puzzle, con suggerimenti su come progettare un sistema di alimentazione che sia resiliente, conveniente, pulito e pronto a soddisfare le crescenti richieste della società in materia di elettricità. Ecco tre idee.

1. Reinventa il sistema elettrico degli Stati Uniti collegando il paese

Il sistema elettrico degli Stati Uniti è costituito principalmente da tre regioni separate che operano in modo indipendente: una per l'ovest (Western Interconnection); uno per l'est (l'interconnessione orientale); e uno per il Texas (l'Electric Reliability Council of Texas).

Secondo l'analisi del National Renewable Energy Lab (NREL), collegare questi componenti separati della rete elettrica è fondamentale per raggiungere un livello più elevato di energia rinnovabile.

Il rafforzamento delle connessioni, note come cuciture, sarebbe un'aggiunta significativa al processo di trasferimento della capacità di energia rinnovabile in tutto il paese. Se connesso, il sistema elettrico degli Stati Uniti potrebbe condividere più facilmente l'energia pulita da dove è generata a dove è necessaria, consentendo una migliore capacità di bilanciare la rete e tenere conto dell'intermittenza delle risorse rinnovabili.

NREL ha analizzato i numeri e ha scoperto che anche questo sarebbe stato un ottimo investimento. Secondo NREL, per ogni $ 1 investito nell'interconnessione della rete, gli Stati Uniti vedrebbero un ritorno di $ 2,50 nella crescita economica.

Concentrandosi sul pagamento economico, questo studio si concentra sul recupero di questo investimento, piuttosto che sul costo: una prospettiva preziosa per gli investimenti infrastrutturali nel settore dell'energia pulita.

2. Rivedere il design del mercato per accogliere l'energia rinnovabile

L'attuale rete statunitense è stata progettata per un mix di risorse del XX secolo, in cui la generazione era centralizzata in grandi centrali elettriche, come quelle alimentate da carbone, nucleare e risorse idroelettriche. Oggi la generazione di energia è sempre più distribuita da fonti intermittenti, in particolare eolica e solare. Questa tendenza continuerà a crescere man mano che ci addentreremo nel 21 ° secolo.

La struttura del mercato, ovvero le regole e i regolamenti che governano la rete, devono recuperare il ritardo. Con il giusto design di mercato, gli Stati Uniti potrebbero decarbonizzare il 90% del sistema di alimentazione in modo affidabile e conveniente utilizzando le tecnologie odierne, secondo una nuova analisi della Renewable Energy Buyers Alliance (REBA).

La ricerca di REBA, che raccoglie i risultati di dozzine di altri rapporti, offre raccomandazioni che metterebbero l'energia rinnovabile su un piano di parità con le fonti energetiche esistenti. Il punto non è dare alle energie rinnovabili un vantaggio quanto consentire loro di competere in base al proprio valore e ai propri meriti. Il rapporto (che non rifugge dalle erbacce normative) raccomanda una progettazione del mercato aperta alla generazione distribuita e ai mercati dell'energia che razionalizzano il processo di approvvigionamento energetico.

3. Rivalutare il valore delle risorse energetiche convenzionali

Il calo dei costi dell'energia eolica e solare significa che sono più economici delle risorse energetiche esistenti su una base di costi livellati. Sappiamo che questo è vero da diversi anni. Ma un nuovo rapporto di RethinkX suggerisce che il valore delle risorse energetiche convenzionali – tra cui carbone, gas naturale, idroelettrico e nucleare – è persino inferiore a quanto pensassimo.

Questo perché i calcoli economici delle centrali elettriche convenzionali presumono che saranno in grado di vendere la stessa qualità di elettricità da ora fino al 2040 e oltre. Secondo RethinkX, ciò non tiene conto della pressione competitiva del solare e dell'eolico, che generano elettricità a un costo essenzialmente zero una volta costruiti. Il risultato sono risorse sopravvalutate che potrebbero creare una bolla finanziaria globale.

Le energie rinnovabili stanno già intaccando le ipotesi economiche delle centrali elettriche, con la domanda di elettricità che è inferiore alla domanda prevista per un decennio. La figura seguente mostra come il carbone ha sottoperformato negli Stati Uniti dal 2010 ed è destinato a diminuire ulteriormente. (Il rapporto RethinkX contiene più dati sulle diverse risorse energetiche in diverse regioni.)

Mentre i politici ripensano alla rete elettrica degli Stati Uniti, avremo nuove opportunità per esaminare il valore delle risorse energetiche esistenti e pensare a quali comunità vogliamo progettare il futuro.

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