Så här hindrar du Kaliforniens rutnät från att knäckas under värmen

Getty

Kaliforniens elsystem buktar sig under påfrestningarna från en blåsig värmebölja som kan ha etablerat den högsta temperaturen som någonsin registrerats tillförlitligt.

När invånarna satte igång luftkonditioneringen en masse för att hålla sig sval, beordrade statens primära nätoperatör en serie rullande strömavbrott som har lämnat miljoner utan ström de senaste dagarna, åtminstone kort. Dessa var Kaliforniens första avsiktliga men oplanerade avbrott på nästan två decennier, antagna i de sista ögonblicken när reserver tog slut för att förhindra en forsande serie av misslyckanden i systemet.

Det är en oroande utveckling eftersom förlusten av ström under en allvarlig värmebölja utgör allvarliga hälsorisker, och eftersom extrema sommartemperaturer blir allt vanligare när klimatförändringarna accelererar. Kalifornien, världens femte största ekonomi, är också ett kritiskt testfall för tillförlitligheten hos ett elnät som arbetar med en ökande andel förnybar energi från fluktuerande vind- och solresurser.

Branschobservatörer och statliga elföretag håller fortfarande på att reda ut och bråka över en mängd olika frågor som kan ha tvingat nätoperatören att beordra de plötsliga avbrotten – och hasar ut vad som kommer att krävas för att undvika liknande händelser i framtiden.

Presidenten för California Independent System Operator, som övervakar driften av statens elkraftsystem, pekade finger åt California Public Utilities Commission för att de inte lyckades säkra tillräckligt med reservelektricitet för att tillhandahålla en tillräcklig buffert för staten. Andra ifrågasatte om nätoperatören skötte systemet för konservativt och genomförde utbyggnaderna när det fanns elproduktion över. Loretta Lynch, en tidigare ordförande för kommissionen, tog upp möjligheten att elförsäljare ägnar sig åt den sortens marknadsmanipulation som ledde till Kaliforniens elkris i början av 2000-talet.

Vad vi vet är att ett par naturgasturbiner gick ner på fredagen, och att det var en snabb ökning och sedan plötslig nedgång i vindkraften på lördagskvällen. Dessutom kunde staten inte förlita sig på resurser från grannstater så mycket som vanligt, eftersom stora delar av västvärlden också lider av värmeböljor.

Severin Borenstein, en energiekonom vid University of California, Berkeley, som sitter i styrelsen för Independent System Operator, säger att statens växande beroende av förnybara energikällor definitivt spelade en roll i strömavbrotten. Han konstaterar att avbrotten under fredagen och lördagen båda inträffade eftersom solenergin höll på att minska tidigt på kvällen. Förändringar som har minskat andelen energi som kommer från fossilbränsleanläggningar, inklusive pensioneringen av naturgasanläggningar i Kalifornien och en minskning av kolproduktionen i grannstaterna, har minskat säkerhetsmarginalen för systemet, tillägger han.

Det säger inte på något sätt att vi inte borde göra solenergi, säger Borenstein. Men det betyder att vi måste vara realistiska om vad solenergi ger och vad den inte gör - och den ger inte ström efter att solen gått ner.

Den kritiska frågan: Hur kan Kalifornien – eller någon annan region – tillhandahålla tillförlitlig elförsörjning när somrarna blir varmare och förnybar energi till en stor del av våra nät? Det kommer bland annat att kräva mer energilagring, mer pålitliga källor för kolfri el och stora uppgraderingar av åldrande nät.

Nätet vi har är till stor del det som var i drift 1980, sa Michael Wara, en senior forskare vid Stanford Woods Institute for the Environment, i ett mejl. Vi har inte underhållit det, än mindre uppgraderat det i nästan den takt vi behöver, under de senaste 40 åren. Och det trots att vi har beslutat att generera vår elkraft på helt olika sätt och mestadels på väldigt olika platser.

Men samtidigt säger de flesta energiexperter, inklusive Borenstein och Ben Serrurier från Rocky Mountain Institute, att en av de billigaste och snabbaste sakerna som kan hjälpa till att lösa problemet är att Kaliforniens elbolag eller nätoperatörer designar och implementerar mycket mer effektiva program för efterfrågesvar.

Dessa ger ekonomiska incitament till hushåll och företag att minska energianvändningen under perioder med hög efterfrågan. Alternativen inkluderar att höja priserna under högtrafik, sänka dem under lediga timmar eller till och med tillhandahålla direktbetalningar under avgörande ögonblick.

Problemet är att än så länge är det väldigt få som vet att det finns sådana program. Statens energibolag har gjort ett dåligt jobb med att marknadsföra dem, designat dem för att flytta energiefterfrågan till de bästa tidsperioderna, kommunicera med kunder i realtid eller ge tillräckliga incitament, säger observatörer.

Serrurier kallar det en förlorad möjlighet och noterar att om nätoperatörer eller elbolag börjar betala en kritisk del av invånarna för att helt enkelt slå upp sin termostat några grader tidigt på kvällen under svällande sommardagar, kan det göra stor skillnad i stabiliteten i systemet.

De letar under soffkuddarna för varje megawattimme i väst men är inte villiga att betala för någons frivilliga åtgärder, säger han.

Oavsett de exakta orsakerna till Kaliforniens avbrott är det uppenbart att den här typen av uppdateringar av elsystem och praxis är nödvändiga - och sedan länge försenade - när farorna med klimatförändringar växer.

Dölj