Erinnern Sie sich noch an die Zeit, als eine Milliarde Dollar eine Menge Geld war? Präsident Bidens Infrastrukturplan sieht 100 Mrd. Dollar für die Verbesserung des Stromnetzes und 174 Mrd. Dollar für die Förderung von Elektrofahrzeugen und Ladestationen vor. Wer weiß, wie sich diese Mittel tatsächlich in der Praxis auswirken werden, oder ob sie überhaupt zur Verfügung stehen? Im Moment sieht es jedoch so aus, als würde sich der Plan auf drei Hauptbereiche aufteilen:
Bevor es zu einer wirklichen Gesetzgebung kommt, ist noch viel Politik zu machen. Außerdem ist zu bedenken, dass die meisten Staaten ehrgeizige Programme zur Verringerung des Kohlenstoffausstoßes haben und dass die Absicht einer Bundesgesetzgebung eine Möglichkeit ist, diese Programme zu finanzieren. Werfen wir einen kurzen Blick darauf, wie sich diese Finanzierung auf die Planung der Stromversorger auswirken könnte.
1. Aufbau des Übertragungsnetzes
Die US Federal Energy Regulatory Commission (FERC), die Biden unterstützt, soll Entscheidungen treffen, um die Genehmigungsverfahren für Übertragungsleitungen zu beschleunigen, die traditionell Jahrzehnte dauern können. Ironischerweise werden wahrscheinlich die eifrigsten Befürworter der Kohlendioxidreduzierung am wenigsten bereit sein, neue Übertragungsleitungen dort zu genehmigen, wo sie leben. Unabhängig davon ist der verstärkte Bau von Übertragungskapazitäten längst überfällig, selbst wenn wir nicht an abgelegene Standorte für die Erzeugung erneuerbarer Energien denken würden. Angesichts der vielen geplanten dezentralen Energieprojekte, die zur Erreichung der Klimaziele erforderlich sind, macht der Zugang zu diesen Ressourcen zusätzliche Übertragungskapazitäten unabdingbar. Was immer die FERC tun kann, um die Genehmigungsverfahren zu beschleunigen, ist mindestens genauso wichtig wie die Bereitstellung massiver Finanzspritzen. Es ist eine einfache Tatsache, dass die Übertragungskapazitäten vorhanden sein müssen, damit alle anderen Initiativen eine langfristige positive Wirkung haben.
2. Technologie der Energiespeicherung
Dies wird sich unmittelbar auf das Verteilernetz auswirken, und wir dürften einen deutlichen Anstieg der Energiespeicherprojekte erleben. Kurzfristig bedeutet dies auch, dass mehr Versorgungseinrichtungen von mehr Parteien gebaut werden. Die Notwendigkeit, verteilte Energieressourcen (Distributed Energy Resources, DER) effektiv zu platzieren und zu betreiben, ist gut dokumentiert, wenn auch noch nicht vollständig gelöst. Verteilnetzbetreiber müssen nicht nur in betriebliche und automatisierte Netzmanagementtechnologien investieren, sondern auch in viel anspruchsvollere technische Analyse- und Modellierungswerkzeuge. Letztere sind meiner Meinung nach nicht ausreichend in den Fokus gerückt und wurden bisher hauptsächlich von akademischen Einrichtungen und Forschungsorganisationen vorangetrieben. Dies muss kommerzieller werden und sich durchsetzen.
Die Energiespeichertechnologie macht rasche Fortschritte, aber wir können nicht davon ausgehen, dass Batterien die Lösung für alles sind. Zum einen bereitet die Herstellung und Entsorgung von Batteriematerialien erhebliche ökologische Probleme. Es gibt eine Reihe von Alternativen, die mir gefallen und von denen ich glaube, dass sie praktische Lösungen sein könnten, nämlich Wasserstoff und Pumpspeicherung. Es wäre pragmatisch, überschüssige Elektrizität zu den Spitzenzeiten der erneuerbaren Energien (windige und sonnige Tage) zu nutzen, um Wasserstoff zu erzeugen, und würde auch unsere bestehende Gasinfrastruktur nutzen. Eine ältere Technologie wie die Pumpspeicherung hat außerdem zwei entscheidende Vorteile: Sie ist bewährt und wartungsarm. Vor Jahren, als ich bei Xcel Energy arbeitete, besichtigten wir das Wasserkraftwerk Cabin Creek in der Nähe von Georgetown, Colorado. Obwohl dieser Standort den großen Vorteil eines massiven Höhenunterschieds hat, ist er seit 1967 in Betrieb und nach wie vor ein großartiges Beispiel für eine zuverlässige Ressource zur Spitzenabdeckung.
3. Infrastruktur für Elektrofahrzeuge
E-Fahrzeuge haben offensichtlich das Potenzial, enorme Investitionen und Veränderungen im Verteilungsnetz zu verursachen. Es braucht nur eine kleine Anzahl von Hausbesitzern, die ihre Fahrzeuge gleichzeitig aufladen, um einen Stromkreis zu überlasten. Inwieweit muss das Netz für Haushalte aufgestockt werden? Was ist mit Verteilertransformatoren und Einspeisungen? Im Laufe der Jahre sind einige davon ausgegangen, dass Elektroautos de facto als Batteriespeicher für das Netz fungieren würden. Aber wie viele Tesla- und Audi-Hybrid-Besitzer werden ihre Autobatterien über die normalen Fahrzyklen hinaus ständigen Lade-/Entladevorgängen aussetzen wollen?
Es gibt natürlich Möglichkeiten, dies abzumildern, z. B. durch "Time of Use"-Tarife, aber werden die Kunden damit wirklich zufrieden sein? Dabei ist noch nicht einmal die Aufstellung und der Bau von Hunderttausenden von Ladestationen berücksichtigt, die benötigt werden. Es ist zwar ermutigend zu sehen, dass fortschrittliche Energieversorger wie Portland General Electric (PGE) mit großvolumigen Ladestationen für E-Fahrzeuge experimentieren, aber es wird massive Initiativen für die Ladeinfrastruktur erfordern, um E-Fahrzeuge flächendeckend und praktisch zu machen.
Webinar - PGE-Strategien für die Mobilität vor Ort
Um mehr darüber zu erfahren, wie Portland General Electric eine Vorreiterrolle einnimmt innovative Strategien zur Bewältigung der Herausforderungen in der Branche entwickelt hat, sehen Sie sich das T&D World Webinar, präsentiert von Theo Pozzy, Senior Solutions Architect bei PGE.
Das Fazit für Versorgungsnetzbetreiber
Diese Initiativen sind sicherlich gut gemeint, aber ihre Umsetzung wird teuer und komplex sein. Hoffen wir, dass sie die beabsichtigten Auswirkungen auf den Klimawandel haben und eine internationale Führungsrolle demonstrieren, damit andere energieintensive Länder diesem Beispiel folgen. Der gesamte Prozess bringt mich auch dazu, über die ganzheitlichen Auswirkungen auf das T&D-Netz der Zukunft nachzudenken.
Ich habe einen halbwegs informierten Freund, der fragt: "Warum stellen wir nicht einfach auf jedes Dach Solarzellen und installieren einzelne Hausbatterien?" Eine großartige Idee, es sei denn, es gibt vier oder fünf aufeinander folgende Tage mit extremer Kälte oder Hitze (was immer häufiger vorkommt). Diese Batterien reichen vielleicht aus, um den Fernseher zu betreiben und das Abendessen zu kochen, aber werden sie auch die Klimaanlage/Heizung betreiben und gleichzeitig Ihr Auto aufladen? Der Anteil der erneuerbaren Energien muss in Art und Umfang drastisch zunehmen, um einen signifikanten Einfluss auf die Spitzenerzeugung zur Deckung des Netzbedarfs zu haben. Was ist der Preis dafür, dass wir uns an das Netz anschließen, wenn wir es (optimistischerweise) nur bei extremen Wetterlagen brauchen? Um es klar zu sagen: Unser Energienetz muss und wird sich in den kommenden Jahrzehnten dramatisch verändern, aber es gibt noch viele schwierige Fragen zu beantworten und riesige Projekte zu verwirklichen, um eine Welt der erneuerbaren Energien zu schaffen.
Die Quintessenz für Technologieanbieter
Wie werden diese Initiativen den Wandel für Softwareunternehmen vorantreiben? Wie bereits erwähnt, brauchen wir bessere technische Analysewerkzeuge, die in Geo- und Betriebssysteme eingebettet werden müssen, um Netze zu modellieren und zu warten. Ich glaube, dass wir auch eine größere Akzeptanz von Punktlösungsanalysen sehen werden, die flexibel sind und dazu verwendet werden können, Netzänderungen auf einer detaillierten Ebene zu planen. Data Scientists werden bei Bedarf auf Unternehmensdaten(einschließlich Geodaten) zurückgreifen, um neue Ideen und Lösungen zu formulieren. Daten und Anwendungen werden zunehmend dezentralisiert sein, und es wird weniger zentralisierte "Elfenbeinturm"-Systeme geben, für deren Bedienung spezialisierte Arbeitskräfte erforderlich sind.
Der Joker bei all den Spekulationen ist die Geschwindigkeit des technologischen Fortschritts. Bei der Batterietechnologie und der Technologie zur Erzeugung erneuerbarer Energien gab es bisher stetige, schrittweise Verbesserungen. Das Tempo der Verbesserungen bei der Rechenleistung und der künstlichen Intelligenz (KI) übertrifft jedoch alles in der Geschichte der Menschheit. KI spielt in allen Bereichen eine Rolle, von der Festlegung von Fußballspielen bis zur Entwicklung von Covid-Impfstoffen. Es lässt sich nicht vorhersagen, was in den nächsten 30 Jahren passieren wird, aber es ist wahrscheinlich, dass erneuerbare Systeme, die wir heute befürworten, veraltet sein werden, da sich die Technologie ständig neu erfindet.
Es werden unterhaltsame Zeiten für alle im Ökosystem der Stromversorgungsnetze (einschließlich IQGeo) bevorstehen. Vielleicht werden wir ebenso revolutionäre Veränderungen in der Softwarebranche für Versorgungsunternehmen erleben. Bleiben Sie dran...
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