Як працює Техаська електрична мережа
Увімкніть світло, підсмажте бублик, розігрійте. Більшість з нас сприймають як належне електрику в нашому повсякденному житті і ніколи не замислюються про національну електромережу, яка постачає енергію в наші домівки.
За винятком, можливо, техасців.
Ключові речі на винос
- Техас обрав власну електромережу на рубежі 20-го століття.
- Природний газ і вітер виробляють більшу частину електроенергії Техасу, а його інфраструктура не захищена від низьких температур, що призведе до відключення електроенергії взимку 2021 року.
- Диверсифікація джерел енергії за межі природного газу та вітру, а також зимівля та оновлення електромережі можуть допомогти державі уникнути майбутніх відключень електроенергії.
Влада від техасців, для техасців
Енергетична мережа США розділена на три частини: одна обслуговує захід, інша — схід, а остання частина зарезервована для штату Техас. Енергія, вироблена техасцями, для техасців.
Можливо, ви чули про енергетичні проблеми штату після потужної крижаної бурі в лютому 2021 року. Температура різко впала, і коли люди вмикали обігрівачі, щоб зігрітися, сплеск попиту перевищив здатність Техасу виробляти електроенергію, і частина штату померла на кілька днів.
Чому Техас сам по собі?
На рубежі 20-го століття штати вважали владу необхідністю і почали регулювати компанії, щоб забезпечити енергію справедливо. Були встановлені правила, які охоплюють, які компанії можуть продавати електроенергію і скільки вони можуть стягувати. Техас, прагнучи уникнути федеральних і міждержавних правил, відмовився. Натомість державні енергетичні компанії об’єдналися, щоб створити більші компанії та поділитися енергією без експорту через державні лінії.
Інші штати вважали це гарною ідеєю, але вони не могли генерувати достатньо енергії, щоб надійно обслуговувати своїх мешканців. Техас відрізнявся своїми розмірами: він охоплює два часові пояси, тобто деякі частини штату потребують піку потужність на годину пізніше, ніж у решті штату, а деякі частини дроселя вимагають назад на годину раніше, ніж інші частини. Це дозволяє енергетичному органу Техасу, Раді з електричної надійності Техасу, або ERCOT, виробляти достатню кількість енергії для своїх клієнтів. ERCOT виробляє електроенергію для 90% населення, а решту забезпечують мережі інших штатів.
Чому сітка так погано працювала під час шторму?
У Техасі трохи більше половини електроенергії надходить від парогенераторів, що працюють на природному газі. Ще приблизно 25% виробляється вітровими турбінами.
Свердловини природного газу та вітрові турбіни не витримуються в звичайно м’якому кліматі Техасу. Отже, коли на державу обрушилася зимова ожеледь, ці джерела здебільшого вийшли з ладу. Попит на електроенергію Техасу зазвичай досягає піку в жарке літо, з мінімальною потребою в опаленні протягом переважно м’якої зими. Під час зимової бурі мешканці залишалися вдома, перевищуючи попит за межі і без того зменшеної потужності.
Штат не був готовий до потужного шторму та зниження температури. Ожеледь і холод залишили 4,5 мільйона жителів Техасу без електрики на кілька днів, а матеріальні збитки оцінювали в 20 мільярдів доларів.
Як Техас вирішить проблему мережі?
Зимовий режим природного газу та вітрової енергії проти екстремальних холодів може бути найкращим засобом Техасу проти майбутніх відключень електроенергії. Диверсифікація їх джерел енергії також може допомогти створити більш надійне постачання енергії. Наприклад, область надто залежить від сонячна енергія можуть виникнути проблеми з електрикою вночі. Той, який занадто сильно залежить від газу, також може бути проблематичним, як і газ нестачі і ціна волатильність. Оновлення мережі, особливо у великих містах, також може допомогти.
Поширені запитання щодо електромереж Техасу
Чому Техас є єдиним штатом з власною електричною мережею?
Техас був не єдиним штатом, який хотів регулювати власне виробництво електроенергії. Але Техас мав такий розмір, щоб це зробити. Розміщення двох часових поясів, пікове споживання електроенергії вразливе — люди у східній частині повертаються вимкнути світло, щоб лягати спати на годину раніше, ніж на заході, і знову вмикати світло на годину раніше. Це дозволяє деякий вечір попиту і допомагає державі забезпечити достатньо влади за звичайних обставин.
Що спричинило лют. Відключення 2021 року?
Збіг невдалих обставин призвів до того, що мільйони мешканців за кілька днів відключили електроенергію. Першим був незвичайний зимовий льодовиковий шторм, який спричинив різке зниження температури та зростання потреби в енергії, оскільки люди намагалися зберегти свої домівки теплими. По-друге, постачання газу та вітру в штаті не були підготовлені до зими — системи не були створені для суворої зимової погоди та не працювали в умовах льоду та морозу.
Як держава може запобігти майбутнім зимовим відключенням електроенергії?
Більш широкий вибір джерел енергії необхідний на випадок, якщо газ і вітер знову виходять з ладу. Держава повинна стежити за зростанням населення, оскільки прибулі жителі додають навантаження на мережу. А належна підготовка газової та вітрової мереж до морозів також запобіжить відключення електроенергії.
Нижня лінія
Надійне постачання електроенергії для Техасу може залежати від уважного спостереження за зростанням населення, оскільки приплив жителів обтяжує його мережу. Зимівля його газом і вітром інфраструктури, внесення необхідних удосконалень у мережу, а також додавання електростанцій та ліній електропередачі також може допомогти запобігти відключення електроенергії в Техасі в майбутньому.