Sebagai tambahan kepada banyak kesan buruk manusia yang lain, Taufan Maria meninggalkan pulau Puerto Rico dengan grid kuasa di reruntuhan. Kuasa telah tersingkir di seluruh pulau itu, dengan anggaran 80 peratus daripada wayar penghantaran dan pengedarannya tidak berupaya. Apabila hospital dan pengguna kritikal lain tidak dapat mendapatkan bekalan sandaran dan bekalan air berlarutan rendah, gangguan yang dilanjutkan menjadi krisis kemanusiaan yang masih belum dapat diselesaikan.
Kandungan Terkait
- Ini 1940s Solar House Powered Inovasi dan Wanita di STEM
Hasil yang memalukan ini sepatutnya dielakkan dengan kepimpinan persekutuan yang kuat dan cepat. Namun lebih daripada lima minggu selepas ribut itu, hanya kira-kira 40 peratus grid telah dibina semula, dan perkhidmatan tetap tidak dapat dipercayai walaupun kuasa dipulihkan.
Memandangkan proses pemulihan semakin maju, banyak soalan bertanya seperti ini: Mengapa kita membina semula grid supaya sama seperti sebelum badai? Bolehkah kita tidak menggunakan ini sebagai peluang untuk mencipta sistem kuasa yang lebih moden, berdaya tahan, dan boleh diperbaharui? Bukankah ini peluang yang sempurna untuk naik taraf?
Jawapan kepada soalan-soalan ini, dari perspektif saya yang bekerja dengan dan meneliti industri kuasa selama empat dekad, tidak berkaitan dengan teknologi dan segala-galanya dengan beberapa cabaran kewangan dan tadbir urus yang hampir tidak dapat diatasi. Terdapat jalan ke hadapan, tetapi ia tidak akan mudah.
Sistem kuasa sebelum Maria
Sebelum Maria, Puerto Rico mempunyai salah satu pihak berkuasa kuasa awam terbesar di Amerika Syarikat, yang dikenali sebagai PREPA, berkhidmat dengan penduduk 3.4 juta orang dari 31 loji janakuasa, 293 pencawang dan 32, 000 batu dawai. Hampir separuh daripada generasi itu adalah dari tumbuhan minyak yang sangat mahal, yang menghasilkan harga kira-kira 22 sen setiap kilowatt jam, di antara yang tertinggi di AS. Pulau ini mempunyai beberapa ladang fotovoltaik solar tetapi mendapat kira-kira 46 peratus daripada kuasanya dari minyak dan hanya kira-kira 3 peratus daripada solar.
Di tengah-tengah semua ini adalah PREPA dan peranannya di outsized di Puerto Rico. Dengan hutang AS $ 9 bilion, PREPA telah menjadi sebahagian daripada proses pembiayaan semula yang berperanan yang akhirnya memerlukan tindakan kongres. PREPA juga merupakan majikan terbesar di pulau itu, dengan hubungan kuat dengan kepimpinan pulau itu, jadi cadangan yang dirasakan memberi kesan buruk terhadap PREPA dapat menjadi sukar untuk dibentuk. Baru-baru ini pulau itu telah menubuhkan satu komisen tenaga baru yang dipanggil PREC dengan pengawasan terhadap rancangan, perbelanjaan dan kadar PREPA.
Taufan Maria mengetuk jalur penghantaran jarak jauh yang menghantar kuasa dari bahagian jauh di pulau itu selain tiang utiliti tempatan. (Foto AP / Gerald Herbert) Usaha PREC pada pembaharuan menggariskan cabaran besar yang digunakan oleh utiliti. Pada bulan September 2016, PREC mengeluarkan perintah yang mengarahkan PREPA untuk menukarkan beberapa loji minyaknya kepada gas, merundingkan semula beberapa kontrak pembaharuan harga tinggi dan membeli lebih banyak tenaga boleh diperbaharui.
Pada bulan April 2017, PREPA menerbitkan pelan kewangan baru dengan prospek yang mengerikan: penyelenggaraan penyelenggaraan $ 4 bilion, kerugian sepenuhnya seperempat jualannya dalam tempoh 10 tahun akan datang, dan terus dakwat merah sejauh mata dapat dilihat. Sementara itu, pemaju kuasa yang boleh diperbaharui yang telah cuba membina tumbuh-tumbuhan di pulau itu menghadapi kesukaran yang besar, seperti yang dicatat dalam catatan blog ini.
Kemudian, sebelum Maria, PREPA diisytiharkan muflis. Oleh itu Maria memusnahkan grid sistem yang telah pun bangkrut, mengalami masalah untuk mengekalkan perkhidmatannya dan membayar bil-bilnya, tahan terhadap sambungan yang boleh diperbaharui, dan politik sukar untuk diperbaharui.
Cadangan untuk membina semula dengan mikrogrid
Oleh itu, cabaran adalah untuk 1) memulihkan akses tenaga secepat mungkin; 2) mula membina grid berdaya tahan dan beroperasi jangka panjang; dan 3) memperbaharui sistem pengawalseliaan yang patah. Di tengah-tengah ribut, ahli tenaga dan perniagaan tenaga bersih melihat ini sebagai peluang yang sempurna untuk memulakan.
"Puerto Rico akan memimpin jalan untuk generasi baru infrastruktur tenaga bersih, " kata seorang CEO suria yang menyatakan, "dan dunia akan mengikutinya." Elon Musk juga terkenal tweeted tawaran untuk menyelesaikan masalah tenaga pulau itu dengan sistem solar dan bateri Tesla.
Dengan pelbagai panel solar dan bateri, sekumpulan bangunan, seperti hospital, atau kawasan kejiranan boleh berkuasa sendiri dan beroperasi secara bebas dalam kes gangguan dengan grid tengah - yang dipanggil "pulau" dalam bidang industri.
Dengan syarat bahawa mereka boleh dibayar dan dikendalikan dengan selamat, dengan cepat menubuhkan sistem mikrogrid suria ini merupakan langkah yang sangat baik iaitu kedua-dua stopgap dan penyumbang jangka panjang. Sistem ini boleh ditubuhkan dalam masa beberapa hari, menyediakan kuasa yang mencukupi untuk membantu kejiranan dengan keperluan kuasa kritikal, seperti mengecas telefon bimbit, menghidupkan mesin tunai dan menyediakan perkhidmatan elektrik untuk penjagaan kesihatan dan responden pertama.
Hospital del Niño adalah yang pertama dari banyak projek penyimpanan solar + yang hidup. Bersyukur untuk menyokong pemulihan Puerto Rico dengan @ricardorossello pic.twitter.com/JfAu11UBYg
- Tesla (@Tesla) 24 Oktober 2017
Walau bagaimanapun, sistem ini berpuluh-puluh ribu ringgit, dan pada masa ini tiada cara yang cukup untuk membayar mereka selain daripada kebaikan orang yang tidak dikenali. Tiga setengah juta orang memerlukan 350, 000 sistem ini - pada harga harga berbilion - untuk memberikan sebahagian kecil daripada keperluan kuasa keluarga yang paling banyak.
Walaupun kos tidak menjadi pertimbangan, sistem yang diedarkan ini bukan pengganti grid. Ramai orang berfikir bahawa mikrogrid tidak memerlukan tiang dan wayar, tetapi jika mereka melayani lebih daripada satu bangunan, mereka menggunakan grid yang sama seperti yang kita gunakan hari ini.
Apabila grid dibina semula, sistem bebas grid yang baru kemudiannya akan menjadi sebahagian daripada siri mikrogrid komuniti baru, atau rangkaian pelbagai pemasangan solar panel yang disokong oleh storan. Sistem-sistem yang saling berkaitan ini akan dapat "pulau" bersama-sama untuk memastikan seluruh komuniti berjalan pada sebahagiannya jika tidak lengkap tahap perkhidmatan. Dengan perancangan dan kelulusan yang diperlukan, organisasi kuasa komuniti baru boleh ditubuhkan - mungkin berasingan dari PREPA - untuk membiayai penukaran grid tempatan kepada bentuk yang lebih berdaya tahan.
Oleh itu, ada laluan dari grid semasa ke satu yang jauh lebih bersih dan lebih berdaya tahan, tetapi ia tidak mudah atau cepat. Ia akan memerlukan pemulihan kuasa pemulihan lengkap dan cepat dengan penyebaran modal utama.
Menukar asas generasi dari penuaan PREPA, armada yang tidak cekap untuk membersihkan sumber adalah bahagian penting dalam laluan ini. Walau bagaimanapun, walaupun pada kadar yang sangat pantas, ia mengambil masa berbulan-bulan untuk merancang ekonomi, pembiayaan dan kejuruteraan peralihan ini. Lebih biasa, ia mengambil masa bertahun-tahun dan perancangan ekonomi dan kewangan yang teliti untuk menaikkan berbilion-bilion ringgit modal yang dibutuhkan dan kemudian membelanjakannya dengan bijak.
Jalan yang mampan, berdaya tahan ke hadapan
Warga Puerto Rico telah mengalami kesulitan dan tragedi yang besar. Kami sebagai masyarakat pastinya berhutang kepada mereka untuk melakukan apa sahaja yang kami dapat untuk mengurangkan kerosakan dari badai seterusnya dan pemulihan kuasa laju. Walau bagaimanapun, laluan ke grid yang mampan dan berdaya tahan untuk pulau ini tidak semudah panel suria yang menjatuhkan udara dan peralatan lain ke pulau itu dan menganggap semuanya akan menjadi baik. Cadangan yang memulihkan kuasa dengan menanam semula tiang dan wayar semasa akan merampas penyelesaian yang lebih didistribusikan tidak betul, dan juga cara yang paling saksama untuk memulihkan kuasa kepada semua orang secepat mungkin.
Ini bukan untuk mengatakan bahawa pemasangan sistem suria dan mikrogrid sepenuhnya bebas harus dikecilkan dalam apa cara sekalipun. Dengan peruntukan yang penting bahawa perkakasan dikekalkan dengan betul, lebih banyak solar dan penyimpanan yang kami dapat ke pulau lebih cepat lebih baik.
Pada ketika ini, grid Puerto Rico sedang dibina semula pada dasarnya seperti dahulu.
Tetapi walaupun grid dibina semula secepat mungkin, perancangan dan kejuruteraan harus bermula bagaimana untuk memindahkan grid ke bahagian yang lebih kecil yang pulau sendiri. Ini mesti merangkumi semua aspek utama pembangunan dan operasi sistem kuasa, termasuk pembiayaan, pemilikan, operasi dan penyelenggaraan sistem.
Satu-satunya cara yang logik untuk Puerto Rico - dan setiap sistem elektrik rusuhan yang lain - untuk menjadi satu siri microgrids yang berdaya tahan dan bersih adalah untuk pertama sekali mendapatkan keseluruhan grid yang berfungsi dan kemudian untuk membuat bahagian yang boleh memisahkan diri dan beroperasi secara bebas apabila masalah mencetuskan.
Dr. Fox-Penner terima kasih Scott Sklar, Phil Hanser, Sameer Reddy, Thomas McAndrew dan Jennie Hatch untuk input. Kesilapannya sendiri.
Artikel ini pada asalnya diterbitkan di The Conversation.
