Memandangkan Pemodelan Grid Kuasa AS

Sains perubahan iklim tidak lagi diragui - pelepasan gas rumah hijau telah mengubah suasana. Walaupun kesan sebenar perubahan ini masih tidak menentu, saintis dan pembuat dasar di seluruh dunia bersetuju: iklim mesti stabil.

Malangnya, mengurangkan perubahan iklim global mungkin akan menjejaskan trilion dolar dan memerlukan perubahan dalam setiap sektor.

Akan tetapi, seperti semua potensi pelaburan, ada yang mempunyai kemungkinan pulangan yang lebih besar; dalam tergesa-gesa untuk ekonomi rendah karbon, pelaburan yang secara asasnya mengubah cara kami menghasilkan, memakan, menghantar, dan menyimpan elektrik akan menjadi yang paling berfaedah. Secara umumnya, semua peningkatan ini boleh dianggap sebagai penambahbaikan kepada grid utiliti. Sekiranya Amerika Syarikat dan negara-negara lain mahu mencapai perubahan bermakna, mengubahsuai grid kuasa mereka adalah pelaburan yang bijak.

Grid utiliti Amerika adalah mesin yang saling berkait terbesar di dunia, menyampaikan kuasa atas permintaan kepada beratus juta rakyat Amerika di seluruh negara. Walau bagaimanapun, walaupun skop dan kepentingan besarnya, grid masih bergantung kepada teknologi yang dibangunkan dalam Tempoh Pasca Perang; grid telah melihat terhad, jika ada, mengemaskini sejak pelaksanaan awalnya. Dalam dekad yang lalu, penyelidik dan usahawan di seluruh dunia telah membangunkan teknologi baru yang membolehkan pengeluaran bersih, penghantaran yang lebih cekap, dan penyimpanan tenaga yang berkesan.

Sudah tiba masanya Amerika Syarikat mengambil keuntungan dari kemajuan ini.

Pertama dan terpenting, grid utiliti Amerika perlu mengguna pakai kuasa yang boleh diperbaharui secara meluas. Perubahan lain pada grid akan menjadi tidak bermakna kecuali negara mengubah cara menghasilkan kuasa menggunakan . Pada mulanya, benar bahawa teknologi boleh diperbaharui tidak mencukupi untuk memenuhi permintaan tenaga negara, tetapi dalam dekad sejak ciptaan asalnya, teknologi telah matang.

Khususnya, tenaga solar dan angin mempunyai keupayaan, jika digunakan di seluruh negara, untuk menghadkan pergantungan Amerika Syarikat ke atas bahan api fosil. Amerika Syarikat perlahan-lahan memeluk teknologi ini: misalnya, pemasangan seperti Cape Wind bersedia untuk memulakan era pertanian angin lepas pantai di Amerika Syarikat. Walau apa pun, Amerika Syarikat mesti mempercepatkan peralihan kepada kuasa yang boleh diperbaharui jika mahu menjadi pemimpin dalam ekonomi rendah karbon.

Di luar mengubah bagaimana kuasa dijana, Amerika juga mesti mengubah cara tenaga ditransmisikan dan disimpan. Masalah asas yang menghalang penggunaan teknologi yang boleh diperbaharui disebut 'kerapuhan,' iaitu matahari tidak selalu bersinar atau angin selalu ditiup. Walau bagaimanapun, rangkaian kabel superconducting dan pusat penyimpanan tenaga di seluruh negara dapat membantu mengurangkan masalah ini.Majoriti potensi kuasa yang boleh diperbaharui adalah di kawasan yang jarang dihuni seperti Amerika Selatan - superkonduktor atau voltan tinggi kabel semasa langsung boleh menghantar kuasa dari kawasan terpencil seperti ke pantai, di mana elektrik adalah permintaan yang jauh lebih besar. Di samping itu, rangkaian storan storan yang lebih baik akan membolehkan sumber kuasa yang boleh diperbaharui untuk menyimpan tenaga yang berlebihan untuk masa puncak permintaan.

Khususnya, kuasa suria adalah paling produktif pada hari pertengahan dan kuasa angin pada waktu malam, kedua-dua tempoh permintaan rendah. Dengan menyimpan kuasa yang dijana semasa tempoh ini untuk kegunaan kemudian, masalah kerapuhan dapat sangat berkurang. Perlumbaan yang hebat kini sedang berjalan untuk meningkatkan dan meningkatkan teknologi storan tenaga seperti yang dilihat dengan minat di sekitar Powerwall Tesla.

Akhirnya, Amerika Syarikat harus mengambil kesempatan daripada kedatangan komputer untuk membuat grid cerdas. Dengan Internet Perkara melampirkan pemproses kepada objek yang semakin biasa, adalah sukar dipercayai bahawa mesin terbesar di dunia mempunyai hampir kuasa nol pengkomputeran. Penentuan harga tenaga dan peralatan rumah pintar menjanjikan untuk memindahkan permintaan untuk memenuhi bekalan dengan memindahkan tindakan yang tidak penting seperti hidangan dan pakaian yang mengawasi ke masa-masa puncak.

Simpanan adalah cara terbaik untuk memotivasi pengguna, dan dengan demikian mendidik pengguna mengenai faedah monetari peralatan pintar seperti Google Thermostat Nest adalah langkah penting dalam bergerak ke arah ekonomi rendah karbon. Pengambilan peralatan pintar dan teknologi pintar akan mengurangkan jumlah elektrik yang digunakan oleh isi rumah Amerika yang rata-rata dan mengurangkan beban syarikat grid dan utiliti untuk memberikan kuasa puncak.

Dengan skop kerja yang besar untuk dilaksanakan, adalah wajar untuk bertanya-tanya bagaimana ini akan dibiayai. Kos mungkin kelihatan sangat besar, tetapi United Sates telah menangani tugas gigih yang sama pada masa lalu seperti pembinaan sistem lebuh raya antara negeri. Untuk projek ini, cukai karbon, minyak dan gas boleh memberikan hasil yang ketara ketika memandu inovasi dan penerapan teknologi hijau sedia ada. Begitu juga, cukai ke atas kerugian elektrik (yang hampir 7% daripada semua output kuasa) dapat mengumpulkan dana untuk mewujudkan barisan kuasa baru dan lebih cekap. Akhir sekali, sektor simpanan tenaga swasta boleh membuktikan diri dapat mengekalkan dan menguntungkan, memacu inovasi dalam teknologi bateri dan secara mendadak meningkatkan ketersediaan storan sepanjang grid. Beban kewangan untuk mengubahsuai grid adalah penting, tetapi pasaran kewangan terpulang kepada tugas.

Amerika Syarikat berada di barisan hadapan Revolusi Perindustrian, dan tempatnya sebagai pengadopsi awal sangat memberi manfaat kepada negara dan penduduknya. Sekiranya Amerika bertindak sekarang, ia juga boleh berada di barisan hadapan Revolusi Karbon Rendah yang bersedia mengubah ekonomi dunia sekali lagi. Masa sudah habis, dan masa untuk bertindak sekarang.

Untuk lebih lanjut mengenai subjek ini, lihat Kertas Kerja JEI berkaitan di laman web JEI di sini.