I tillegg til de mange andre ødeleggende menneskelige konsekvensene, forlot orkanen Maria øya Puerto Rico med sitt strømnett i ruiner. Strømmen ble slått ut over hele øya, med anslagsvis 80 prosent av transmisjons- og distribusjonskablene uføre. Da sykehus og andre kritiske brukere ikke kunne få sikkerhetskopiering og vannforsyningen gikk lavt, ble et utvidet strømbrudd en humanitær krise som ennå ikke er løst.
Relatert innhold
- Dette 1940-tallet Solar House Powered Innovation og kvinner i STEM
Dette skammelige utfallet burde vært unngått med sterk, rask føderal ledelse. Likevel mer enn fem uker etter uværet er bare rundt 40 prosent av nettet gjenoppbygd, og tjenesten forblir upålitelig selv der strømmen er gjenopprettet.
Når gjenopprettingsprosessen går sin vei, går spørsmålene mange stiller slik: Hvorfor bygger vi opp nettet slik at det var før stormen? Kan vi ikke bruke dette som en mulighet til å lage et mer moderne, spenstig, fornybart kraftsystem? Er dette ikke den perfekte muligheten for en oppgradering?
Svaret på disse spørsmålene, fra mitt perspektiv etter å ha jobbet med og undersøkt kraftindustrien i fire tiår, har lite å gjøre med teknologier og alt å gjøre med noen nesten uoverkommelige økonomiske og styringsmessige utfordringer. Det er en vei fremover, men det vil ikke være lett.
Kraftsystemet før Maria
Før Maria hadde Puerto Rico en av de største offentlige kraftmyndighetene i USA, kjent som PREPA, og betjente en befolkning på 3, 4 millioner mennesker fra 31 kraftverk, 293 transformatorstasjoner og 32 000 kilometer med ledning. Nesten halvparten av generasjonen var fra gamle, veldig dyre oljefyrte anlegg, noe som resulterte i priser rundt 22 øre per kilowattime, blant de høyeste i USA. Øya har flere solcelleanlegg, men får omtrent 46 prosent av sin kraft fra olje og bare omtrent 3 prosent fra solenergi.
I sentrum for alt dette er PREPA og dens store rolle i Puerto Rico. Med 9 milliarder dollar gjeld, har PREPA vært en del av den omstridte refinansieringsprosessen som til slutt krevde kongresshandlinger. PREPA er også den største arbeidsgiveren på øya, med sterke forbindelser til øyas ledelse, så forslag som oppfattes å påvirke PREPA negativt kan være vanskelig å vedta. Nylig har øya opprettet en ny energikommisjon kalt PREC med tilsyn over PREPAs planer, utgifter og priser.
Orkanen Maria slo ut overførselsledninger på lang avstand som overfører strøm fra mer avsidesliggende deler av øya i tillegg til lokale brukspoler. (AP Photo / Gerald Herbert) PRECs arbeid med reform understreker de enorme utfordringene verktøyet står overfor. I september 2016 ga PREC en ordre om at PREPA skulle konvertere noen av sine oljeanlegg til gass, reforhandle noen dyrebare fornybare kontrakter og kjøpe mer fornybar energi.
I april 2017 utstedte PREPA en ny finansiell plan med sterke skumle utsikter: et vedlikeholdsbehov på $ 4 milliarder dollar, tapet av en fjerdedel av salget i løpet av de neste ti årene, og fortsatt blekk blekk så langt øyet kan se. I mellomtiden har fornybare kraftutviklere som har prøvd å bygge anlegg på øya, opplevd store vanskeligheter, slik de ble kronisk beskrevet i dette blogginnlegget.
Så, rett før Maria, erklærte PREPA konkurs. Maria ødela derfor rutenettet til et system som allerede var konkurs, og hadde problemer med å opprettholde tjenesten og betale regningene, motstandsdyktig mot fornybare sammenkoblinger og politisk vanskelig å reformere.
Forslag til ombygging med mikrogrid
Utfordringen er da å 1) gjenopprette energitilgang så raskt som mulig; 2) begynne å bygge et langsiktig elastisk og betjenbart rutenett; og 3) reformere et ødelagt regelverk. I kjølvannet av uværet så eksperter på ren energi og virksomheter dette som den perfekte muligheten til å starte på nytt.
"Puerto Rico vil lede an for den nye generasjonen av ren energiinfrastruktur, " hevdet en administrerende direktør for solenergi, "og verden vil følge." Elon Musk twitret også berømt et tilbud om å løse øyas energiproblemer med Tesla solsystemer og batterier.
Med en rekke solcellepaneler og batterier kan en gruppe bygninger, for eksempel et sykehus, eller et nabolag drive seg selv og operere uavhengig i tilfelle et driftsstans med sentralnettet - kalt "øya" i bransjen.
Forutsatt at de kan betales for og betjenes trygt, er raskt å sette opp disse solcellemikrogrid-systemene et utmerket tiltak som er både stopgap og langsiktig bidragsyter. Disse systemene kan settes opp i løpet av noen dager, og gir nok strøm til å hjelpe bydeler med kritiske strømbehov, for eksempel mobiltelefonlading, strømforsyning av kontantmaskiner og elektrisitetstjenester for helsehjelp og førstesponsorer.
Hospital del Niño er den første av mange lagringsprosjekter innen sol + + som går live. Takknemlig for å støtte utvinning av Puerto Rico med @ricardorossello pic.twitter.com/JfAu11UBYg
- Tesla (@Tesla) 24. oktober 2017
Imidlertid koster disse systemene titusenvis av dollar, og det er foreløpig ingen vesentlig måte å betale for dem annet enn fremmede. Tre og en halv million mennesker vil trenge kanskje 350 000 av disse systemene - til en prislapp i milliardene - for bare å få en brøkdel av de fleste familiers strømbehov.
Selv om kostnadene ikke var et betraktning, er disse distribuerte systemene ikke en erstatning for nettet. Mange tror at mikrogrid ikke trenger staver og ledninger, men hvis de betjener mer enn en bygning, bruker de stort sett det samme rutenettet som vi bruker i dag.
Når nettet er bygd opp igjen, skal de nye nettuavhengige systemene bli en del av en serie nye fellesskapsmikrogrid, eller nettverk av flere solcellepanelinstallasjoner som er sikkerhetskopiert av lagring. Disse sammenkoblede systemene vil kunne "øya" sammen for å holde hele samfunnet i gang på delvis om ikke fullstendig servicenivå. Med den nødvendige planleggingen og godkjenningen kunne nye samfunnsorganisasjoner bli opprettet - kanskje atskilt fra PREPA - for å finansiere konvertering av lokale nett til en mer spenstig form.
Så det er en bane fra det nåværende rutenettet til det som er langt renere og mer spenstig, men det er ikke enkelt eller raskt. Det ville kreve sammensmelting av fullstendig og rask gjenoppretting av kraft med en betydelig innføring av kapital.
Å endre generasjonsbasen fra PREPAs aldrende, ineffektive flåte til rene kilder er en viktig del av denne veien. Selv i ekstremt raskt tempo tar det imidlertid måneder å planlegge økonomien, finansieringen og prosjekteringen av denne overgangen. Mer ofte tar det år og nøye økonomisk og økonomisk planlegging å skaffe milliarder av dollar kapital som trengs og deretter bruke den med omhu.
En bærekraftig, spenstig vei fremover
Puerto Ricos borgere har tålt stor motgang og tragedie. Vi som samfunn skylder dem absolutt å gjøre hva vi kan for å minske skadene fra den neste orkanen og få fart på maktrestaurering. Veien til et bærekraftig og spenstig rutenett for øya er imidlertid ikke så enkel som å slippe solcellepaneler og annet utstyr ut på øya og anta at alt vil være bra. Forslaget om at gjenoppretting av kraft ved å gjenplante dagens poler og ledninger vil utelukke en mer distribuert løsning er ikke riktig, og det er heller ikke den mest rettferdige måten å gjenopprette strøm til alle så raskt som mulig.
Dette er ikke å si at installasjonen av helt uavhengige solsystemer og mikrogrid på noen måte bør frarådes. Med den viktige bestemmelsen at maskinvaren vedlikeholdes ordentlig, jo mer sol og lagring kan vi komme til øya før jo bedre.
På dette tidspunktet bygges Puerto Rico nettet i hovedsak som det var før.
Men selv når nettet bygges opp så raskt som mulig, bør planlegging og prosjektering begynne på hvordan man migrerer rutenettet til mindre seksjoner som selv øya. Dette må omfatte alle hovedaspekter ved utvikling og drift av kraftsystemer, inkludert finansiering, eierskap, drift og vedlikehold av systemene.
Den eneste logiske måten for Puerto Rico - og alle andre stormutsatte elektriske systemer - å bli en serie spenstige og rene mikrogrid er først å få hele nettet til å fungere og deretter lage seksjoner som kan skille seg fra hverandre og fungere uavhengig når problemer rammer.
Dr. Fox-Penner takker Scott Sklar, Phil Hanser, Sameer Reddy, Thomas McAndrew og Jennie Hatch for innspill. Alle feil er hans egen.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
