آمریکا پایتخت خاموشی در جهان توسعه یافته

قطعی برق در آمریکا از اوایل سال 2000 تا کنون 64 درصد افزایش یافته است در حالی که قطعی های مربوط به آب 78 درصد افزایش یافته است.

خاموشی، یخ زدگی خانه ها و افزایش سرسام آور قیمت برق، قطع برق در بخش های وسیعی از ایالات متحده در چند دهه پیش نسبتاً نادر بود؛ متأسفانه، خاموشی های گسترده اکنون به یکی از ویژگی های عادی زندگی مدرن آمریکایی تبدیل شده است.

بر اساس یک تحلیل، ایالات متحده در حال حاضر بیش از هر کشور توسعه یافته دیگری قطعی برق را ثبت می کند، به طوری که مردم هر سال به طور متوسط 92 دقیقه در مقایسه با تنها 4 دقیقه در ژاپن، برق خود را از دست می دهند.

تغییرات آب و هوایی و رویدادهای شدید آب و هوایی تا حد زیادی مقصر این وضعیت غم انگیز هستند. اما ایالات متحده یک مورد استثنایی نیست، وضعیت اروپا که اثرات نامطلوب تغییر آب و هوا را به شدت احساس می کند، اگر بدتر از ایالات متحده نباشد، بهتر نیست.

در طول دو دهه گذشته، انقلاب شیل سیل گاز طبیعی ارزان را باز کرد و انتقال از تولید زغال سنگ به نیروگاه‌های گاز طبیعی را برای آمریکا آسان‌تر کرد.

در واقع، گاز طبیعی به طور گسترده ای به عنوان سوخت پل معرفی می شود، زیرا جهان به تدریج از زغال سنگ به عنوان سوخت اولیه برای تولید برق به انرژی های تجدیدپذیر روی آورد، زیرا گاز طبیعی دارای مشخصات آلایندگی بسیار پاک تری نسبت به زغال سنگ است.

گاز اکنون حدود 41 درصد از تولید برق ایالات متحده را تشکیل می دهد که بیش از دو برابر سهم آن در ترکیب انرژی اروپا با 19.6 درصد است.

واقعیت سخت این است که نیروگاه‌های گاز طبیعی، حتی کارخانه‌های نسبتاً مدرن، در مواجهه با آب و هوای شدید در مقایسه با سایر روش‌های تولید، بدترین میزان خرابی را دارند، در طول انفجار قطب شمال در سال گذشته، واحدهای گازی 63 درصد از خرابی ها را به خود اختصاص دادند در حالی که تنها 44 درصد از کل ظرفیت نصب شده را تشکیل می دادند.

شبکه وسیع نیروگاه ها و خطوط لوله گاز آمریکا - بزرگترین در جهان - و مقررات حاکم بر آنها هرگز بدون در نظر گرفتن واقعیت های آب و هوای شدید طراحی یا ساخته نشدند.

تاسیسات گاز به طور یکنواخت زمستانی نیستند و بسیاری از آنها برای تامین به خطوط لوله گاز وابستگی دارند، در همین حال، بسیاری از ژنراتورها توانایی سوزاندن سوخت جایگزین یا نگه داشتن گاز پشتیبان را در مواقع اضطراری ندارند.

نگران‌ کننده‌تر اینکه، حتی بهترین تأسیسات تولید گاز نیز درجه بالایی از آسیب‌پذیری را نشان می‌دهند.

PJM Interconnection LLC اپراتور بزرگترین شبکه برق کشور است که به 65 میلیون نفر در 13 ایالت و واشنگتن دی سی یا حدود یک پنجم آمریکایی ها خدمات رسانی می کند. شبکه این شرکت به دلیل ذخایر عملیاتی فراوان و ذخایر غنی گاز شیل به طور کلی یکی از قابل اعتمادترین شبکه ها در کشور محسوب می شود.

در طول زمستان در 23 دسامبر 2022، PJM یک اقدام اضطراری، نیروگاه‌های آماده به کار قرار بود با حداکثر توان کار کنند. در حالی که نزدیک به 20 درصد از این نیروگاه‌های گاز با 100 درصد یا بیشتر برای حداقل یک ساعت کار می‌کردند، بیش از 20 درصد آن‌ها هرگز حتی به نصف ظرفیت خود نرسیدند، در حالی که خروجی بسیاری از آنها در نقطه‌ای در زمان اضطراری به 0 درصد کاهش یافت.

سوزان بوهلر، سخنگوی PJM پذیرفت که عملکرد این شرکت در طول طوفان قابل قبول نبود و افزود: آنچه ما نیاز داریم و با همه ذینفعان، تنظیم کننده ها و سیاست گذاران خود روی آن کار می کنیم، این است که تولید با تمام توان ما انجام شود.

توجه داشته باشید، PJM در واقع عملکرد بهتری نسبت به بسیاری از شبکه‌های همسایه داشت، که بسیاری از آن‌ها قطعی یا خاموشی گسترده برق را گزارش می‌کردند، و انسان را به تعجب وا می‌دارد که چگونه شبکه‌های چندتایی، بسیار پراکنده و قدیمی این کشور قادر خواهند بود تا زمانی که آمریکایی‌ها به مصرف روزافزون برق ادامه می‌دهند، سرپا بمانند.

در طول دوران بحران برق، تعداد زیادی از نیروگاه‌های گاز سیکل ترکیبی مدل جدید از کار افتادند که برخی از آنها، مشکلات مکانیکی را گزارش کرده‌اند.

از دیگر عوامل به چاه های یخ زده سوخت، کاهش فشار لوله یا خرابی ایستگاه های کمپرسور می توان اشاره کرد، بسیاری از نیروگاه ها نتوانستند گاز دریافت کنند، و برق بسیاری مناطق قطع شد.

این بحرانی است که در راه است؛ مارک کریستی، یکی از اعضای کمیسیون تنظیم مقررات انرژی فدرال، به بلومبرگ گفت: این شرایط بحرانی بسیار نزدیک‌تر و بسیار سریع‌تر از آن چیزی است که حتی یک سال پیش، وقتی برای اولین بار گفتم که با بحران قابلیت اطمینان مواجه هستیم، روی خواهد داد.

انرژی های تجدیدپذیر و ارتقاء شبکه

برخی کارشناسان پیشنهاد می کنند که گسترش زیرساخت های گاز موجود می تواند به حل این مشکل کمک کند. با این حال، بسیاری بر این باورند که ارتقاء شبکه و ترکیب بیشتر انرژی های تجدیدپذیر راه حل بلندمدت است.

برای دهه‌ها، ایالات متحده به یک شبکه الکتریکی قدیمی متکی بوده است که به طور فزاینده‌ای ناپایدار است و کمبود بودجه و ناتوانی در انتقال به استفاده انرژی های جدید است. علیرغم اینکه ایالات متحده ثروتمندترین کشور جهان است، اما در کیفیت زیرساخت های خود در رتبه سیزدهم قرار دارد.

در واقع، شبکه برق آمریکا ضعیف ترین حلقه در انتقال انرژی در این کشور است.

مطالعه‌ای که توسط UC Berkeley و GridLab انجام شد نشان داد که انرژی‌های تجدیدپذیر تا سال 2035 از نظر اقتصادی مقرون به صرفه خواهند بود و تا 90 درصد از یک شبکه قابل اعتماد را تأمین می کنند.

در حالی که منابع انرژی تجدیدپذیر در سال های اخیر رشد چشمگیری داشته اند، شبکه برق قدیمی آمریکا به سادگی قادر به ادغام کامل آنها در مصرف انرژی ما نیست و منجر به هدر رفتن انرژی بالقوه زیادی می شود.

اما، همانطور که معمولاً اتفاق می‌افتد، بزرگ‌ترین چالش همچنان تامین مالی است: تحلیل وود مکنزی تخمین زده است که هزینه آن برای ایالات متحده 4.5 تریلیون دلار است.

کربن زدایی کامل، از جمله ساخت و بهره برداری از تأسیسات نسل جدید، سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های انتقال و توزیع، ارائه فناوری شبکه برق و موارد دیگر بیانگر این است که 13 میلیارد دلاری که دولت بایدن، از طریق وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) برای ارتقاء شبکه ملی اختصاص داده است، بسیار ناچیز به نظر می رسد.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.