La electricidad tiene una gran conexión con nuestra vida diaria normal. Es un sistema y una red de energía complicados que adoptan el enfoque holístico de todo el hardware y la línea de energía. El sistema de red estadounidense consta de centrales eléctricas, subestaciones, centros de transmisión y distribución. De esta manera, se puede generar y distribuir energía eléctrica a la industria y los hogares para satisfacer nuestras necesidades productivas y básicas de existencia.
Sin embargo, en esos días, la red eléctrica estadounidense se encontró con un ataque severo de otras energías verdes y renovables, como la energía nuclear, la energía hidráulica y la energía solar. Además de eso, otras fallas de energía y apagones han sido otro desafío que enfrenta el sistema eléctrico nacional. En 2021, una gran tormenta azotó Texas. En 222, la gran ola de calor provocó un corte de energía a gran escala en California. lo que es peor, también causa un gran incendio del transformador en los sistemas de hardware de la línea eléctrica.
Después de la breve introducción, quiero hablar sobre cómo funciona la red eléctrica estadounidense.
¿Cómo funciona la rejilla?
La red eléctrica de EE. UU. se remonta a 1882, el año en que Thomas Edison descubrió la planta de energía más memorable del país en la estación Pearl Road en el bajo Manhattan. Si bien la red se ha extendido desde los 59 usuarios exclusivos de Edison a una gran cantidad de usuarios, durante mucho tiempo su construcción esencial se ha mantenido más o menos similar. Según la Organización de Datos de Energía de EE. UU. (EIA), las centrales eléctricas basadas en productos derivados del petróleo (que consumen carbón, petróleo o gas inflamable) generan alrededor del 60 % de la energía del país, mientras que la energía atómica representa casi el 20 %. La electricidad se envía a través de distancias significativas utilizando líneas de transmisión de alto voltaje, y las oficinas vecinales conocidas como subestaciones convierten esa energía de alto voltaje a un voltaje más bajo (un ciclo llamado «aventurarse hacia abajo») y la dispersan a los hogares y organizaciones locales.
En conjunto, la red ha sido conocida como la máquina más grande del planeta, que contiene once mil plantas de energía, 3000 servicios públicos y varios millones de millas de líneas eléctricas. Poco a poco, sin embargo, hay tres redes separadas de EE. UU., o interconexiones independientes de creación y transmisión de energía. Estas son las interconexiones Este, Oeste y Texas.
Debido a los costos significativos del desarrollo de este marco, se cree que la transmisión y el transporte de electricidad es un «modelo de negocio imponente característico», lo que implica que una organización lo suficientemente grande como para controlar todo un mercado puede administrar el costo de las empresas importantes. . Posteriormente, a la mayoría de las empresas de servicios públicos de energía se les otorga un control de modelo comercial imponente sobre un mercado local con el objetivo de brindar energía confiable y de costo mínimo como un bien público. Para mantener este mandato, los servicios públicos se reclaman libremente o, lo que es más frecuente, están controlados enérgicamente por comisiones administrativas estatales que establecen los costos que los servicios públicos pueden cobrar a los compradores.
¿Cómo influye la ecologización de la red en los objetivos ambientales de EE. UU.?
Descarbonizar la red, o producir energía a partir de fuentes inagotables en lugar de productos derivados del petróleo, es clave para los objetivos ambientales del presidente Biden, especialmente sus promesas de dividir las descargas de EE. UU. de su nivel de 2005 para 2030 y lograr un área de energía sin carbono para 2035. Las descargas de sustancias que agotan la capa de ozono en los EE. UU. provienen de la copia de productos derivados del petróleo para generar electricidad. El área de energía depende en su mayor parte del carbón y la gasolina gaseosa para generar electricidad. El consumo de estos derivados del petróleo libera sustancias que agotan la capa de ozono, que atrapan el calor y calientan el planeta.
Cortar los flujos de salida a través de la carga, que incorpora el cambio a vehículos eléctricos, requerirá una red de energía impecable y confiable. A partir de ahora, la creación de energía sostenible se está desarrollando rápidamente. La energía solar, eólica y otras fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente produjeron el 20% de la electricidad de EE. UU. en 2021, según la EIA, y se supone que esa oferta se duplicará para 2050. Sea como fuere, para deshacerse por completo de los derivados del petróleo, especialistas decir que se requerirá un alcance de estrategias: esto incorpora el financiamiento de trabajo innovador (Investigación y desarrollo) para la creación y capacidad de energía limpia; y poner un costo a las descargas, por ejemplo, un cargo por carbono.
¿Cómo influyen las fuentes de energía sostenibles en la red?
La utilización ampliada de energía respetuosa con el medio ambiente presenta dificultades para los administradores de la red. Por ejemplo, la fluctuación de la brisa y la luz del día dificultan la estimación del mercado orgánico de la electricidad. El creciente número de familias que introducen sus propias fuentes de energía también presenta problemas.
Por el contrario, con el modelo financiero unidireccional único de la red, los tipos descentralizados de creación de energía, conocidos como «era diseminada», están en ascenso. La generación de energía basada en la luz solar, incluso desde los establecimientos domésticos, se ha desarrollado dramáticamente durante los últimos diez años, llegando a 126,1 gigavatios (GW) de límite total en 2022: energía suficiente
para alimentar a más de 23 millones de hogares. Se supone que el patrón debe continuar. Por ejemplo, la compañía de vehículos eléctricos y energía limpia Tesla vende marcos de baterías y cargadores alimentados por luz solar agrupados como una opción en comparación con la red convencional.
Las empresas de servicios públicos enfatizan que la edad apropiada compromete su razonabilidad, especialmente a través de la estrategia de «medición neta». Bajo la medición neta, adoptada por primera vez por Minnesota en bastante tiempo, espere que las empresas de servicios públicos recompren cualquier exceso de energía de los clientes orientados al sol al ritmo total de la electricidad minorista. Las empresas de servicios públicos afirman que al obtener el costo minorista total de la electricidad, esos clientes intentan con éxito no pagar el mantenimiento de la red a pesar de que, con mucho, la mayoría de las empresas de hogares que usan la edad dispersa en realidad dependen de la red, utilizándola ocasionalmente cuando el sol está no brilla o la brisa no sopla. Esos clientes siempre deberían contribuir, dicen las empresas de servicios públicos.
Las empresas de servicios públicos advierten que a medida que se extiende el uso orientado al sol y pierden más clientes, deberían aumentar los costos, lo que empujará a más personas a «desconectarse de la red», un ciclo al que se hace referencia en el negocio como el «bobinado de desaparición de los servicios públicos». Es confuso cuánto se han movido los gastos hasta este punto; un estudio realizado por Rough Mountain Establishment, una asociación objetiva de investigación de energía, evaluó que las empresas de servicios públicos en el noreste de los EE. UU. podrían perder hasta $ 15 mil millones para 2030 a medida que los clientes cambien a energía basada en el sol.
Esta creciente tensión en la red se produce cuando, como señala el maestro de la energía Brian Warshay, la economía de EE. UU. está más sujeta a una electricidad confiable y razonable que en cualquier otro momento. El aumento de los costos perjudicaría a los compradores y las empresas, mientras que las empresas de servicios públicos que no pueden generar los miles de millones de dólares de las empresas requeridas podrían experimentar más apagones, que se estima que cada año cuestan una gran cantidad de dólares.
Para compensar la pérdida de ingresos, algunas empresas de servicios públicos han impuesto nuevos cargos o limitaciones a los clientes basados en el sol. Otra opción es que las empresas de servicios públicos entren ellas mismas en el negocio inagotable. La empresa de servicios públicos más grande de EE. UU., Duke Energy de Carolina del Norte, comenzó a coordinar la brisa y la luz del sol en su organización en 2007. Una parte significativa de la expansión en el límite de energía orientado al sol ha sido impulsada por las empresas de servicios públicos, a diferencia de los titulares de hipotecas.
¿Cuáles son las debilidades de la red?
Los eventos climáticos escandalosos, a menudo exacerbados por el cambio ambiental, son cada vez más una preocupación importante. Las tormentas tropicales, las tormentas de nieve, las inundaciones, las olas de calor, los incendios feroces y, sorprendentemente, las erupciones basadas en la luz del sol pueden abrumar las líneas eléctricas en proceso de maduración. (En general, mayores de cuarenta años). Además, la gran mayoría de los cimientos de la cuadrícula se trabaja sobre el suelo, que es menos costoso de construir pero más indefenso. La fluctuación ampliada debido al cambio ambiental no solo aumentará el interés por la energía, sino que también disminuirá la productividad de su creación y transmisión.
Las decepciones eléctricas de mediados de 2021 en Texas fueron un ejemplo válido. Las temperaturas en el estado cayeron a mínimos de treinta años, lo que afectó a otras fuentes de energía envejecidas de manera similar a como se inundó el interés por el calentamiento. El resultado fueron cortes de energía de gran alcance que dejaron a muchas personas sin electricidad durante una abrumadora tormenta de invierno; muchas personas fallecieron. Actualmente, el estado está reconsiderando su manera de no intervenir para lidiar con la guía de energía, que permite que las empresas de servicios públicos traten de no preparar su hardware para el invierno. Mientras tanto, en California, el aumento de las temperaturas se sumó a los cortes de energía diseñados a mediados de 2020, los apagones de este tipo más memorables del estado en casi veinte años.
El problema es que la red de energía estaba destinada a un mundo que ya no existe, dice Alice C. Slope, miembro sénior de CFR, quien fue ejecutiva de alto rango para estrategia de fuerza en la Junta de Seguridad Pública durante la organización de Obama. «Estos marcos se fabricaron simplemente con la comprensión de un alcance específico de los límites», dice ella. «Ese fue un método protegido para construir sobre la base de que nuestro entorno era estable». A medida que el cambio ambiental hace que los eventos climáticos escandalosos sean cada vez más continuos y serios, «reunirlos con respecto a ejemplos pasados te deja profundamente indefenso», agrega.
Para prevenir futuras catástrofes, las empresas de servicios públicos deben solidificar el marco de la red, dice Slope. Eso podría incluir cubrir las líneas eléctricas o asegurarse de que los postes sobre el suelo sean resistentes al calor. Los costos de la inacción son altos, dice ella, notando que se estima que los cortes de energía en Texas le costaron al estado $90 mil millones. Las fuentes de energía sostenibles tienen sus propias debilidades: la generación de energía orientada al sol en Australia se redujo significativamente durante la destrucción de feroces incendios en 2019 y 2020 cuando el humo y los residuos bloquearon el sol.
Además, la creciente dependencia de la red en marcos computarizados amplía la posibilidad de ataques cibernéticos. Informes tardíos del Gobierno de EE. UU. Responsi
bility Office advierte que los marcos de edad, transmisión y circulación de la red están cada vez más indefensos contra las interrupciones digitales. Desde la década de 1970, los administradores de la red han dependido de enfoques de control electrónico moderno (IC) que en su mayoría son inestables contra el malware, por ejemplo, la infección Stuxnet, que designó las oficinas atómicas iraníes en 2010. En 2019, la red de EE. UU. se vio afectada por Curiosamente, un ataque cibernético, sin embargo, no causó interrupciones en el suministro eléctrico. En mayo de 2021, un ataque de ransomware obligó a cerrar brevemente uno de los oleoductos más grandes de EE. UU.
Entonces, hoy hablamos sobre la red eléctrica de América en cinco aspectos, incluida la introducción básica, su función, su valor ambiental y los desafíos que enfrenta la energía renovable. Por último, habla de la debilidad y las deficiencias de la red estadounidense.