Les récentes vagues de chaleur montrent que le réseau électrique américain n’est pas prêt pour le changement climatique


A Portland, Oregon, cette semaine, la température officielle enregistrée atteint 115 degrés Fahrenheit, Puissance les câbles des tramways de la ville ont fondu, l’affaissement des fils aériens a forcé le rail léger pour fermer, et plus de 6 000 personnes ont perdu l’électricité.

Mais c’est loin d’être la première fois que des conditions météorologiques extrêmes ont causé de graves problèmes avec le réseau électrique ces derniers mois. Lors de la tempête hivernale qui a frappé le Texas en février, près de 5 millions les gens ont perdu le pouvoir. En juin, Californie suggéré que les habitants rechargent leurs véhicules électriques pendant les heures creuses pour économiser l’énergie. Et pour la toute première fois, après que des pannes de courant ont frappé plusieurs quartiers pendant la vague de chaleur de cette semaine, les autorités de la ville de New York ont ​​envoyé des résidents une alerte mobile d’urgence les exhortant à économiser l’énergie.

Il est tout à fait clair que le réseau électrique des États-Unis n’est pas prêt à faire face aux effets du changement climatique, y compris le événements météorologiques extrêmes cette viens avec. Après tout, le changement climatique n’augmente pas seulement la demande d’énergie pour garder les gens au frais ou au chaud au milieu des vagues de chaleur et des tempêtes hivernales. Cela endommage également la grille elle-même. Le pays est maintenant dans une course contre la montre pour déplacer son approvisionnement énergétique vers des sources renouvelables, comme l’éolien et le solaire, tout en ayant également besoin de plus en plus d’électricité pour tout faire, de l’alimentation de la climatisation à l’amélioration de la nombre de VE sur la route.

“Je donnerais probablement à notre réseau électrique peut-être un C moins”, Kyri Boulanger, professeur d’ingénierie à l’Université du Colorado Boulder, a déclaré à Recode. « C’est comme cette tempête parfaite de températures extrêmes, d’augmentation de la consommation d’électricité et d’infrastructures vieillissantes.

Avoir un réseau électrique fiable peut être une question de vie ou de mort. Lors des pannes de courant les plus graves au cours de la tempête hivernale au Texas en février dernier, on estime que 700 personnes sont décédées, selon BuzzFeed. Des centaines de personnes sont mortes pendant la vague de chaleur de la semaine dernière dans le nord-ouest du Pacifique et au Canada. Pendant ce temps, les effets des vagues de chaleur ont été disproportionné pire pour les communautés brunes, noires et autochtones historiquement marginalisées. Les personnes âgées, très jeunes, qui souffrent de certaines maladies médicamenteuses ou qui travaillent à l’extérieur sont également plus susceptibles ressentir les effets de la chaleur extrême.

Le changement climatique signifie que les événements météorologiques extrêmes deviennent de plus en plus intense et commun, ce qui est inquiétant non seulement parce que le réseau électrique vieillit. Le réseau n’est malheureusement pas préparé à un avenir imminent et inquiétant.

Comment fonctionne le réseau électrique américain

L’année dernière, environ 40 pour cent de la production d’électricité du pays provenait du gaz naturel. Bien que le réseau repose encore sur une bonne quantité de énergie à base de charbon, une part croissante de l’électricité provient de sources renouvelables, comme l’énergie solaire et éolienne, ce qui, espérons-le, rendra le réseau plus durable. Mais alors que certaines de ces sources sont bien pires pour l’environnement que d’autres, elles contribuent toutes au réseau électrique, un système d’ingénierie géant rempli de fils haute et basse tension, de capteurs, de poteaux et de transformateurs qui fonctionnent ensemble pour transporter l’électricité. à votre domicile.

L’électricité traverse le réseau, passant des lignes à haute tension qui transportent l’électricité sur de longues distances aux lignes à basse tension, un processus connu sous le nom de “démissionner. ” Les lignes basse tension distribuent cette électricité aux bâtiments, puis aux appareils individuels et électroniques. Mais il y a des obstacles. À l’heure actuelle, le pays est toujours confronté à des problèmes de congestion des lignes de transport qui ont atteint le maximum de la quantité d’électricité qu’ils peuvent transporter. Au Vermont, l’énergie solaire et éolienne est au point mort parce que le maillage est déjà trop contraint.

“Ce n’est donc pas comme si vous pouviez simplement installer un fil d’un point A à un point B et tout ira bien”, a expliqué Sam Gomberg, analyste principal en énergie à l’Union of Concerned Scientists. “Vous devez mettre en place de petites étapes le long du chemin pour guider cette électricité dans la direction que vous voulez qu’elle aille afin qu’elle se retrouve finalement chez vous.”

Le réseau électrique américain est en fait composé de plusieurs réseaux régionaux, ou interconnexions, reliés entre eux et fonctionnant sur une fréquence synchronisée de 60 hertz. Bien que ces systèmes soient très volumineux, la surveillance du réseau est quelque peu disparate. La production d’électricité pour le réseau est supérieure à 10 000 centrales électriques dans le pays. Mais le réseau lui-même, y compris les systèmes de transmission et de distribution, est exploité par un mélange d’entités publiques et privées, y compris certaines collaborations public-privé. Ensuite, des entreprises de services publics locales comme Con Edison à New York et PG&E à San Francisco livrent finalement de l’électricité aux foyers.

“La particularité du système d’alimentation par rapport à tout autre type d’infrastructure est qu’il est presque instantané”, a déclaré Baker, de l’UC Boulder, à Recode. «Donc, si j’allume une lumière dans ma maison, il y a un décalage instantané entre l’offre et la demande. Et les centrales électriques répondent en fait presque en temps réel à cette augmentation de la demande. »

Dans le même temps, cela signifie que ne pas être connecté à un système plus large peut causer des problèmes. Le Texas, par exemple, a choisi de exploiter son propre réseau électrique, qui est largement indépendant des autres systèmes électriques régionaux. Bien que cela ait donné à l’État plus d’autonomie, certains ont fait valoir que le Texas aurait pu éviter des pannes aussi dévastatrices l’hiver dernier si le réseau de l’État avait pu puiser dans d’autres sources d’énergie. Notamment, l’Oklahoma voisin a pu se tourner vers d’autres États pour maintenir son électricité pendant la même tempête.

Pourquoi la chaleur empire les choses

La chaleur estivale peut interférer avec l’alimentation électrique américaine de plusieurs manières.

Le temps chaud peut augmenter les demandes d’énergie, souvent pour alimenter les climatiseurs, ce qui peut surcharger le réseau électrique et provoquer des baisses de tension – des pannes partielles qui réduisent la puissance globale disponible. Parallèlement, des températures élevées peut rendre les centrales électriques moins efficaces, limitent la quantité d’énergie que les lignes électriques peuvent transporter et rendent les pannes plus probables dans les transformateurs, ce qui aide à contrôler la tension dans tout le réseau électrique.

C’est pourquoi, pendant les mois d’été, vous pourriez recevoir une alerte vous demandant de réduire votre consommation d’électricité, comme de reporter l’aspirateur jusqu’au soir. Si le problème s’aggrave suffisamment, les services publics peuvent même utiliser des pannes d’électricité progressives – lorsqu’une entreprise de services publics coupe temporairement l’alimentation électrique de différentes zones afin d’éviter de surcharger l’ensemble du système – afin de protéger le réseau. Bien sûr, bien que les autorités puissent juger ces mesures nécessaires, les pannes de courant peuvent être gênantes et même risquées pour les résidents qui ont besoin d’électricité pour rester au frais pendant les vagues de chaleur. La semaine dernière, la compagnie d’électricité de New York Con Edison glace sèche distribuée à certains résidents de Greenpoint, Brooklyn, qui se sont retrouvés sans climatisation lors d’une panne de courant.

La chaleur peut causer des problèmes pour le réseau électrique au-delà de la surcapacité. Si le temps devient suffisamment chaud, les lignes électriques commencent à s’affaisser – en raison de l’expansion du métal à l’intérieur – et risquent de heurter un arbre et de déclencher un incendie. Dans le même temps, les centrales électriques sont fortement dépendantes de l’eau, dont elles ont besoin pour refroidir leurs systèmes. Cela signifie qu’à mesure que le temps chaud et sec augmente la demande de climatisation, le besoin accru en énergie augmente également la demande en eau du réseau électrique, qui est souvent rare en période de sécheresse. Systèmes de refroidissement besoin d’électricité aussi, ajoutant encore plus de demande d’énergie.

Lignes électriques et arbres silhouettés par le soleil couchant.

La chaleur peut endommager les lignes électriques et les rendre moins efficaces.
Frédéric J. Brown/AFP via Getty Images

« Nous essayons de projeter la météo dans deux ou cinq ans, et le changement climatique rend les choses plus difficiles », Anjan Bose, un professeur de génie électrique à l’Université d’État de Washington, a déclaré Recode. « Si vous ne pouvez pas projeter la météo, vous ne pouvez pas projeter la demande de charge. »

Finalement, les utilisateurs d’énergie individuels prennent conscience de ces problèmes. Cet été, l’opérateur du réseau électrique de l’État de Californie averti que les gens devrait se préparer à des pannes de courant temporaires. La semaine dernière, Portland a dû fermer le service de tramway. Et dans les zones où le risque d’incendie de forêt est élevé, les entreprises de services publics pourrait ordonner des pannes de courant pour réduire le risque d’une grille surchargée provoquant des incendies supplémentaires.

Ce que Biden veut faire pour résoudre ce problème

La réparation du réseau électrique ne peut se faire d’un seul coup. Au lieu de cela, le réseau devra être mis à jour en passant à des sources d’énergie plus propres comme l’éolien et le solaire, en adaptant le réseau et l’infrastructure de stockage d’énergie pour s’adapter à ces nouveaux types d’énergie et en changeant notre approche de la consommation d’énergie en général.

Le système doit également prévoir et répondre aux changements de la demande d’énergie. Une partie de la solution réside dans les technologies de réseau intelligent, qui utiliser des capteurs connectés à Internet sur différentes parties de la grille pour collecter des données beaucoup plus détaillées sur le fonctionnement de ces parties. Ces données en temps réel peuvent également aider les entreprises de services publics à résoudre rapidement les problèmes potentiels avant qu’ils ne se généralisent. L’administration Biden prend en charge le déploiement cette technologie, qui pourrait être la clé pour rendre les réseaux électriques plus résilients.

En avril, la Maison Blanche a également libéré 8 milliards de dollars afin de renforcer la capacité du réseau à soutenir les énergies renouvelables, et s’est engagé à faciliter l’approbation de nouvelles lignes de transport axées sur les énergies renouvelables. Joe Biden pousse maintenant à moderniser le réseau dans le cadre de son énorme plan d’infrastructure. Grâce à ce plan, le président espère que le gouvernement pourra dépenser au moins 73 milliards de dollars en améliorations, y compris la construction de milliers de kilomètres de nouvelles lignes de transmission pour développer les énergies renouvelables. Ce sera la clé pour rendre les énergies renouvelables plus réalisables. Comme l’expliquent Umair Irfan et Rebecca Leber de Vox :

Les lignes de transmission peuvent relier des zones qui ont besoin d’énergie à des endroits où l’énergie éolienne et solaire est bon marché, qui peuvent être séparés par des milliers de kilomètres. Cela contribuerait à renforcer l’analyse de rentabilisation de l’énergie éolienne et solaire. La proposition appelle à une nouvelle autorité de réseau pour faciliter la transmission d’énergie propre, et une autorité de financement des infrastructures pour aider à trouver l’argent pour le payer.

Mais les changements doivent aller au-delà du gouvernement fédéral. L’équipement doit être mis à jour au niveau régional et local, trop. Il reste à voir si Biden réussira à relever les défis complexes de la mise à jour de la grille. Sans action gouvernementale, les entreprises privées pourraient se retrouver avec la tâche de réparer le réseau, et il n’y a aucune garantie qu’elles mettront la protection à long terme de l’alimentation électrique américaine avant leurs bénéfices.



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