A parte mais sexy da transição de energia limpa são as linhas de energia gigantes

2022-10-06 17:04:05 by Lora Grem   linhas de transmissão de energia renovável, energia eólica, energia solar, corrente contínua, alta tensão

Ouvimos muitas notícias terríveis quando se trata da crise climática. Mas também há pessoas muito inteligentes trabalhando em maneiras inteligentes de nos tirarmos do buraco em que estamos. UNAPOCALIPSE é uma série da LocoPort que destaca as maneiras pelas quais os humanos podem mitigar e se adaptar aos danos causados ​​por um clima em mudança.

Você pode encontrar a edição da semana passada aqui .


É bom ter painéis solares em sua casa e devemos incentivar as pessoas a aproveitar a energia renovável em seus próprios quintais sempre que possível. Mas uma verdadeira transição para energia limpa dependerá de grandes instalações centralizadas de energia renovável, não muito diferentes de nossas usinas de energia clássicas. E os parques solares e eólicos mais produtivos não estarão localizados ao lado de nossos centros populacionais. De um modo geral, eles estarão em áreas mais rurais no meio do país, enquanto a maioria das pessoas vive nas costas. Muitos dos restantes vivem em áreas metropolitanas do interior. Precisamos mover energia limpa dos lugares onde vamos colheita a maior parte para os lugares onde vamos consumir a maior parte dele.

Isso envolverá a transformação de uma rede elétrica construída principalmente para operadores locais para atender áreas locais em algo que se assemelhe mais ao Sistema Rodoviário Interestadual. Na verdade, em algumas áreas, pode seguir o modelo (real) desse sistema. Mas definitivamente precisaremos construir algumas grandes linhas de transmissão para transportar grandes quantidades de eletricidade por grandes distâncias.

“Temos energia limpa excelente e de custo muito baixo em todo o país que precisamos desbloquear”, diz Rob Gramlich, fundador e presidente da Grid Strategies e ex-consultor econômico da Federal Energy Regulatory Commission (FERC). “A transmissão, essas grandes linhas regionais, geralmente têm relações custo-benefício de 2:1 ou 3:1, e isso porque você pode acessar recursos que estão em terrenos realmente de baixo custo. Às vezes, essas usinas solares e eólicas produzem duas vezes mais energia em um determinado local do que se você chegar mais perto [de onde é usado].”

  torres de transmissão e linhas de energia em campos agrícolas Deveríamos tirar mais fotos artísticas das linhas de transmissão para encorajar as pessoas a querê-las por perto.

Na prática, essas linhas transportariam principalmente energia do centro do país – entre o Texas e Dakota do Norte, onde o vento realmente sopra – para o leste. (Provavelmente não haveria muitas linhas tentando escalar as Montanhas Rochosas, então a Costa Oeste será uma história um pouco diferente. Mas essas rotas certamente poderiam seguir para as áreas povoadas do Leste, mesmo que isso significasse atravessar os Apalaches .) Outros levariam energia de instalações solares no Sul – particularmente no Sudoeste, mas também no Sudeste – para o norte.

Essas linhas de transmissão são diferentes do poste de madeira e dos fios pendurados que você pode ver do lado de fora da sua janela. Essas linhas são AC (corrente alternada), enquanto as grandes linhas interestaduais serão, na maioria dos casos, DC (corrente contínua). Agora mesmo, existem essencialmente três grades — Leste das Montanhas Rochosas, Oeste das Montanhas Rochosas e Texas — que são cada um composto por milhares de serviços públicos locais, com diferentes áreas conectadas frouxamente de maneiras em constante mudança com base em onde as pessoas vivem e se deslocam. Nesta nova visão, teremos conexões mais firmes em áreas mais amplas do país com linhas DC. Quando a energia chega onde precisa ir, ela será convertida em CA, como uma rampa de saída para a rodovia. “Uma rampa de saída cara”, diz Joshua Rhodes, pesquisador da Universidade do Texas em Austin, apontando para um dos obstáculos que a transmissão enfrenta.

“Quando a eletricidade surgiu pela primeira vez, cerca de cem anos atrás, não sabíamos que seríamos capazes de levar a eletricidade muito longe”, diz Rhodes. “Não tínhamos a tecnologia, ou em alguns casos a previsão, para ver que poderíamos querer transportar eletricidade por dezenas, centenas, milhares de quilômetros. Assim, a regulação do setor elétrico ficou a cargo das autoridades locais, enquanto sempre soubemos que íamos transportar petróleo e gás por longas distâncias. E com as ferrovias, iríamos mover as coisas por longas distâncias, então muito mais dessa governança foi colocada no mais alto nível estadual ou no nível federal.”

A transmissão, essas grandes linhas regionais, geralmente têm relações custo-benefício de 2:1 ou 3:1.

Gramlich coloca o problema de forma simples: “Como construímos essa infraestrutura de grande escala em uma indústria que evoluiu de um sistema em que cerca de 3.000 concessionárias de energia elétrica separadas estavam focadas em atender sua área local com fornecimento principalmente local?” A estrutura regulatória é construída para garantir que o sistema local forneça um serviço confiável, mas realmente não há estrutura para essas grandes linhas. “Quando eles são construídos, é mais a exceção do que a regra”, diz Gramlich. Veja Massachusetts, por exemplo, que queria trazer energia hidrelétrica do Canadá para tentar cumprir suas metas climáticas. Quando chegou a hora de passar as linhas por New Hampshire, os vizinhos do norte apenas disse não .

'New Hampshire é como, 'Bem, o que há para nós?'', disse Rhodes. Afinal, o poder só passaria Através dos Nova Hampshire. “Em algum nível, você pode ver isso. [Mas] em um certo nível, temos que construir coisas. O antigo movimento ambientalista era para impedir que as coisas fossem construídas. O novo movimento ambientalista é sobre construir coisas. Se vamos dar a todos a energia limpa de que precisamos para viver e sobreviver neste clima, teremos que construir coisas.”

Não são apenas as autoridades regulatórias estaduais que rejeitam projetos de transmissão quando não veem benefícios. Fazendeiros e outros proprietários de terras locais às vezes ficam desanimados com a aparência dessas construções de metal (reconhecidamente pesadas) em suas propriedades. As linhas podem ser enterradas no subsolo – ou até debaixo d’água – mas são mais caras. Todo mundo tem um preço, e você pode facilmente encontrar sucesso pagando ao proprietário da terra o que gastaria enterrando a linha. Há também a opção de domínio eminente, mas parece muito distante, e essas pessoas têm preocupações que devemos respeitar quando possível. “Você coça um texano fundo o suficiente, você encontra um libertário em algum lugar”, diz Rhodes, “e então eu odeio a ideia de domínio eminente. Mas, em algum nível, pode haver a tirania da minoria também, se eles tiverem o poder de impedir alguma coisa.” Ainda assim, embora o interesse público possa superar essas preocupações com a propriedade, esta é a terra dos livres. É um trenó difícil.

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Isso torna o uso de corredores de infraestrutura existentes tão atraente. Já temos trechos de terra conectando diferentes partes do país pré-aprovados para obras públicas, como rodovias e ferrovias. Se pudéssemos colocar camadas de linhas de transmissão, evitaríamos muitos desses conflitos de uso da terra. Também poderíamos usar os corredores de eletricidade existentes para bombear muito mais energia usando tecnologia moderna. Os problemas permanecem: nossas estradas geralmente são projetadas com acostamentos onde as pessoas podem recuperar o controle de seus carros se saírem da estrada, o que nem sempre deixa espaço para linhas de energia. Mas muitos lugares, como ao longo das ferrovias, devem ter capacidade suficiente. Você poderia executar linhas de corrente contínua de alta tensão através dessas áreas para centros de alta população que precisam de energia limpa.

Mesmo assim, nosso sistema legado de regulação de energia ainda tem obstáculos. As concessionárias locais “estão cuidando de seus próprios interesses comerciais”, diz Gramlich. “Muitos deles querem obter autorização para construir mais usinas de combustível fóssil. E às vezes eles veem a transmissão como uma competição com seus planos de continuar operando usinas fósseis ou construir novas. Portanto, contar com a participação voluntária das concessionárias também não é uma abordagem muito satisfatória.” A prova está no pudim: enquanto as redes dos EUA atualmente suportam cerca de 1 terawatt de energia, Gramlich diz que “temos 1,4 terawatts de geração, quase tudo isso é eólico, solar e armazenamento, tentando se conectar”.

O antigo movimento ambientalista era para impedir que as coisas fossem construídas. O novo movimento ambientalista é sobre construir coisas.

Esses projetos estão na fila, explica ele, e por falta de capacidade de transmissão, “é como ficar na fila de uma lanchonete quando não há trabalhadores lá. Há uma pessoa tentando atender a todos, e há 50 pessoas na fila. Todo mundo se sente mal por aquela pessoa, eles estão fazendo tudo o que podem, mas simplesmente não há capacidade suficiente para servir a todos.” Ele diz que sob o sistema atual, é como se o próximo cliente da fila fosse obrigado a pagar pelo novo funcionário necessário para atendê-lo. “Mas a realidade é que esse novo funcionário atenderá todos os 50 clientes na fila, não apenas o próximo cliente. Então, precisamos ter um gerente lá atrás que olhe e diga: ‘Temos 50 clientes. Talvez devêssemos contratar três novos funcionários, e cobraremos uma parte de todos e incluiremos em nossos preços.'”

“As linhas mais importantes são aquelas que ninguém foi louco o suficiente para propor com nossa atual estrutura regulatória”, diz Gramlich.

De sua parte, Rhodes apresenta o Texas como um exemplo de como as coisas devem ser feitas. O estado construiu algumas linhas importantes - AC, não o DC proposto para a maioria dos projetos interestaduais - e esses projetos da Zona de Energia Renovável Competitiva levaram energia dos pontos quentes eólicos e solares do estado para o oeste para os centros populacionais nas partes central e leste do estado. “Isso acabou no Texas tendo mais energia eólica do que os próximos estados juntos”, diz ele. “Agora, estamos desenvolvendo nossos recursos solares em um ritmo vertiginoso. Se você construir, eles virão.'

  Palm Springs, califórnia 27 de fevereiro de 2019 turbinas eólicas localizadas perto de postes de energia e linhas de transmissão geram eletricidade no parque eólico de san gorgonio pass perto de palm springs, califórnia localizado na fenda ventosa entre o sul da califórnia's two highest mountains, the facility is one of three major wind farms in california photo by robert alexandergetty images Temos que intensificar essas linhas de energia se quisermos tirar o máximo proveito do que está em segundo plano.

Para que isso aconteça em nível federal, provavelmente precisaremos de ação do Congresso. A FERC, a antiga base de Gramlich, está trabalhando nessas questões, mas a legislatura provavelmente precisará intervir. A Lei de Infraestrutura Bipartidária recebeu muita atenção da imprensa pelo dinheiro enviado para apoiar “a rede”, mas Gramlich diz que apenas cerca de US$ 2,5 bilhões foram para linhas de transmissão. “Isso é muito bom, é uma ótima política, mas US$ 2,5 bilhões é uma gota no balde. Gastamos isso em um mês e meio na indústria elétrica em transmissão.” E Rhodes tem uma crítica mais global: “Eles procuraram tornar mais barato construir coisas, mas às vezes, não importa o quão barato algo seja. Se você não pode construí-lo, o preço pode ser infinito.”

A solução é facilitar a construção de grandes linhas de transmissão antecipando a necessidade, como uma rodovia interestadual, e permitir que os mercados de energia surjam perto delas, como comunidades ao longo da estrada. O projeto de lei de reforma de licenciamento maior do senador Joe Manchin vai de alguma forma nessa direção, facilitando a localização dessas linhas e estabelecendo limites de tempo para os períodos de revisão ambiental e comentários das partes interessadas. (Faria o mesmo para projetos de combustíveis fósseis, com os quais os ativistas climáticos não estão felizes. O projeto está suspenso depois que Manchin concordou em retirá-lo de um projeto de financiamento maior no final de setembro.) O projeto desenvolveria corredores predefinidos onde essas coisas podem ir para terras federais e facilitar a criação desses corredores em geral. Por fim, diz Gramlich, isso ajudará na alocação de custos, criando uma estrutura regulatória para recuperar o custo inicial dessas grandes linhas interestaduais.

“Reconheço que grupos ambientalistas não gostam das partes do projeto de lei de licenciamento da Manchin que facilitam ainda mais o licenciamento de fósseis”, diz Gramlich, “mas o fato é que é muito mais fácil produzir fósseis atualmente do que energia limpa. Portanto, o projeto diminuiria bastante a lacuna.”

Precisamos construir muitas usinas de energia renovável e precisamos obter a energia que elas produzem por longas distâncias. Novas linhas de transmissão fariam isso, mas também teriam benefícios auxiliares. Embora proprietários de terras e cidades locais e até estados às vezes argumentem que não verão benefícios, uma rede real desse tipo provavelmente reduziria os preços da eletricidade além de seus terminais imediatos. Se estivermos mais ligados, é provável que todos se beneficiem de mais oferta. E eles também aumentariam a resiliência da rede.

“Continuamos vendo casos climáticos extremos – tanto muito quentes quanto muito frios, bem como secas – causando interrupções de grandes frotas de geração”, diz Gramlich. “A Nuclear não funciona sem água de resfriamento, por exemplo. As usinas de gás têm problemas tanto no calor extremo quanto no frio extremo. Quando esses vórtices polares ou cúpulas de calor passam, geralmente são grandes linhas de transmissão inter-regionais que salvam o dia compartilhando a energia de uma região para a vizinha. Foi assim que as luzes permaneceram acesas na maior parte do Centro-Oeste durante a Tempestade de Inverno Uri.”

Manter as luzes acesas é uma questão de vida ou morte, assim como transformar nosso sistema de energia. Construir essas grandes linhas de transmissão é a forma de viabilizar os projetos eólicos e solares já em andamento e incentivar mais desenvolvedores a entrar no jogo. Alguns jogadores podem não ver o benefício de ver uma linha de alta tensão e corrente contínua passando por sua área, ou podem não gostar da aparência deles, mas simplesmente precisamos encontrar maneiras de nos conectar. Seremos mais fortes por isso. Para Gramlich, é simples: “Precisamos ser capazes de construir grandes coisas nos Estados Unidos novamente”. É apenas o futuro da civilização como a conhecemos em jogo.