Почему США используют лишь половину мощности своей электросети

Соединенные Штаты, по мнению большинства экспертов, рискуют не справиться с растущим спросом на электроэнергию в ближайшие пять лет из-за proliferation центров обработки данных и внутреннего производства. Строительство новых электростанций и линий электропередач может показаться очевидным решением, но существуют и другие варианты, утверждает Ян Магрудер, основатель некоммерческой организации Utilize Coalition, базирующейся в Вашингтоне, округ Колумбия. США используют лишь около половины пропускной способности своей электросети, и гораздо больше энергии можно получить, внедрив ряд новых технологий, которые стали доступны в последнее время.

При поддержке Google, Tesla, производителя систем отопления, вентиляции и кондиционирования Carrier и ряда других компаний, Utilize Coalition выступает за более полное использование пропускной способности сети путем изменения политики и внедрения новых технологий. Магрудер рассказал IEEE Spectrum об этих усилиях. Почему США используют только половину своей сети? По словам Магрудера, большинство исследований показывают, что средний уровень использования составляет от 40 до 55 процентов в разных регионах. Причина в том, что сеть строилась для удовлетворения пикового спроса: необходимо обеспечить достаточную мощность в самый жаркий летний день или самое холодное зимнее утро. Однако во многих частях страны пик достигается лишь несколько дней в году, и то всего на несколько часов.

Раньше ситуация была иной. За последние 20 лет разрыв между средним и пиковым потреблением увеличился. Это связано с тем, что операторы сетей стали более консервативными после крупных отключений электроэнергии и событий, связанных с надежностью. Кроме того, с ростом доли переменных источников генерации, таких как ветер и солнце, операторы закладывают больший запас мощности. Но это также дает невероятную возможность получить больше от сети с помощью новых технологий. Какие технологии используются для решения проблемы? Ключевую роль играет сочетание аккумуляторных накопителей с генерацией энергии, а также другие виды распределенных энергоресурсов, такие как управляемая зарядка электромобилей и умные термостаты.

Кроме того, технологии передачи, которые безопасно максимизируют ток в линиях электропередач, повышают проводимость и оптимизируют маршруты передачи энергии, играют критическую роль. Также существует гибкость спроса, когда потребители адаптируют свое потребление электроэнергии для поддержки сети в часы пик. В настоящее время ведутся хорошие работы по созданию гибких центров обработки данных. Недоиспользование сети наблюдается и в других странах мира? Магрудер отмечает, что это глобальное явление, но оно сильно варьируется от страны к стране. Европейские сети сталкиваются с аналогичными проблемами, как и в США, а в некоторых местах использование даже ниже. Однако Австралия и Великобритания продвинулись дальше в измерении и управлении использованием с помощью новых технологий.

В чем недостаток чрезмерного строительства сетей? В основном это стоимость. Тарифы на электроэнергию выросли, и, по мнению Utilize Coalition, это связано со снижением использования. Отчет, опубликованный организацией в начале этого года, показывает, что увеличение использования сети на 10 процентов может сэкономить американцам более 100 миллиардов долларов в течение следующего десятилетия. Таким образом, проблема не в нехватке мощности, а в неэффективном использовании существующей инфраструктуры, и новые технологии могут помочь решить эту проблему без масштабного строительства.