ในเมืองพอร์ตแลนด์ รัฐออริกอน ในสัปดาห์นี้ อุณหภูมิอย่างเป็นทางการที่บันทึกไว้สูงถึง บาคาร่า 115 องศาฟาเรนไฮต์ สาย ไฟสำหรับรถรางของเมืองละลายสายไฟเหนือศีรษะที่หย่อนยานบังคับให้รางไฟต้องปิดตัวลง และไฟฟ้า ดับกว่า6,000 คน
แต่ยังห่างไกลจากครั้งแรกที่สภาพอากาศเลวร้ายทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงกับโครงข่ายไฟฟ้าในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา ในช่วงพายุฤดูหนาวที่พัดถล่มเท็กซัสในเดือนกุมภาพันธ์ ผู้คน เกือบ 5 ล้าน คนสูญ เสีย พลังงาน ในเดือนมิถุนายน แคลิฟอร์เนียแนะนำให้ประชาชนชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าในช่วงนอกชั่วโมงเร่งด่วนเพื่อประหยัดพลังงาน และเป็นครั้งแรกที่หลังจากไฟฟ้าดับในละแวกใกล้เคียงหลายแห่งในช่วงคลื่นความร้อนของสัปดาห์นี้ เจ้าหน้าที่ของนครนิวยอร์กได้ส่งการแจ้งเตือนฉุกเฉินทางมือถือ แก่ผู้อยู่อาศัย เพื่อกระตุ้นให้พวกเขาประหยัดพลังงาน
เป็นที่ชัดเจนว่าโครงข่ายไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา
ไม่พร้อมสำหรับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งรวมถึงเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วที่มาพร้อมกับมัน ท้ายที่สุด การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ได้เป็นเพียงการเพิ่มความต้องการพลังงานเพื่อให้ผู้คนเย็นหรืออบอุ่นท่ามกลางคลื่นความร้อนและพายุฤดูหนาว นอกจากนี้ยังสร้างความเสียหายให้กับกริดด้วย ขณะนี้ ประเทศกำลังแข่งขันกับเวลาในการเปลี่ยนการจัดหาพลังงานของตนไปยังแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ลมและพลังงานแสงอาทิตย์ ในขณะที่ยังต้องการไฟฟ้ามากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อทำทุกอย่าง ตั้งแต่การจ่ายพลังงานให้กับเครื่องปรับอากาศ ไปจนถึงการเพิ่มจำนวน EVs บนท้องถนน
Kyri Bakerศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมแห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์กล่าวว่า”ฉันอาจจะให้กริดพลังงานของเราเป็น C ลบ” “มันเหมือนกับพายุที่สมบูรณ์แบบซึ่งมีอุณหภูมิสุดขั้ว ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่มากขึ้น และโครงสร้างพื้นฐานที่เสื่อมโทรม”
Los Angeles Democratic mayoral candidate Rick Caruso speaks a primary night event
การมีโครงข่ายไฟฟ้าที่เชื่อถือได้อาจเป็นเรื่องของชีวิตและความตาย ไฟฟ้าดับที่รุนแรงที่สุดในช่วงพายุฤดูหนาวในเท็กซัสเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา คาดว่ามีผู้เสียชีวิต 700 คน ตามรายงานของBuzzFeed ผู้คนหลายร้อยคนเสียชีวิตในช่วงคลื่นความร้อนของสัปดาห์ที่ผ่านมาในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือและแคนาดา ในขณะเดียวกัน ผลกระทบของคลื่นความร้อนได้ เลวร้ายลง อย่างไม่สมส่วนสำหรับชุมชนสีน้ำตาล คนดำ และชนพื้นเมืองที่เคยเป็นชายขอบ ผู้ที่เป็นผู้สูงอายุ อายุน้อยมาก มีอาการป่วยบางอย่าง หรือผู้ที่ทำงานกลางแจ้งมีแนวโน้มที่จะรู้สึกถึงผลกระทบจากความร้อนจัด
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหมายความว่าเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วกำลังทวีความรุนแรงและเป็นธรรมดา มากขึ้น ซึ่งน่าเป็นห่วงไม่เพียงเพราะโครงข่ายไฟฟ้ามีอายุมากขึ้นเท่านั้น กริดไม่ได้เตรียมพร้อมสำหรับอนาคตที่ใกล้เข้ามาและน่ากังวลอย่างยิ่ง
โครงข่ายไฟฟ้าของสหรัฐฯ ทำงานอย่างไร
ปี ที่แล้ว การผลิตไฟฟ้าของประเทศประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์มาจากก๊าซธรรมชาติ ในขณะที่กริดยังคงต้องพึ่งพาพลังงานจากถ่านหิน ในปริมาณที่ดี ส่วนแบ่งของพลังงานที่เพิ่มขึ้นนั้นมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ซึ่งหวังว่าจะทำให้กริดมีความยั่งยืนมากขึ้น แต่ในขณะที่แหล่งที่มาบางส่วนเหล่านี้ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าแหล่งอื่นๆ มาก แหล่งเหล่านี้ล้วนมีส่วนผลิตไฟฟ้าให้กับกริด ซึ่งเป็นระบบวิศวกรรมขนาดยักษ์ที่เต็มไปด้วยสายไฟแรงสูงและแรงต่ำ เซ็นเซอร์ เสา และหม้อแปลงไฟฟ้าที่ทำงานร่วมกันเพื่อขนส่งกระแสไฟฟ้า ไปที่บ้านของคุณ
ไฟฟ้าเดินทางข้ามกริด โดยย้ายจากสายไฟฟ้าแรงสูงที่พาไฟฟ้าข้ามระยะทางไกลไปยังสายไฟฟ้าแรงต่ำ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า “การก้าวลง ” สายไฟฟ้าแรงต่ำจะจ่ายกระแสไฟฟ้านั้นไปยังอาคารต่างๆ แล้วจากนั้นจึงใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์แต่ละอย่าง แต่มีอุปสรรค ขณะนี้ประเทศยังคงประสบปัญหาความแออัดของสายส่งไฟฟ้าที่มีปริมาณไฟฟ้าสูงสุดเพียงพอ ในรัฐเวอร์มอนต์ พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมหยุดชะงักเนื่องจากกริดมีข้อจำกัดมากเกินไป
Sam Gomberg นักวิเคราะห์ด้านพลังงานอาวุโสของ Union of Concerned Scientists อธิบายว่า “ดังนั้น ไม่ใช่ว่าคุณสามารถตั้งค่าลวดจากจุด A ไปยังจุด B แล้วทุกอย่างจะเรียบร้อย” “คุณต้องตั้งขั้นเล็กๆ ระหว่างทางเพื่อนำทางไฟฟ้านั้นไปในทิศทางที่คุณต้องการให้ไฟฟ้าไปเพื่อไปสิ้นสุดที่บ้านของคุณ”
ที่จริงแล้ว โครงข่ายไฟฟ้าของสหรัฐฯ ประกอบด้วยกริดระดับภูมิภาคหรือการเชื่อมต่อโครงข่ายหลายสายที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกันและทำงานบนความถี่ซิงโครไนซ์ที่ 60 เฮิรตซ์ แม้ว่าระบบเหล่านี้จะมีขนาดใหญ่มาก การผลิตไฟฟ้าสำหรับโครงข่ายไฟฟ้ามีมากกว่า10,000 โรงในประเทศ แต่ตัวกริดเอง ซึ่งรวมถึงระบบส่งและกระจายสินค้า ดำเนินการโดยหน่วยงานของรัฐและเอกชน ซึ่งรวมถึงความร่วมมือระหว่างภาครัฐและเอกชน จากนั้น บริษัทสาธารณูปโภคในท้องถิ่นอย่าง Con Edison ในนิวยอร์กซิตี้และ PG&E ในซานฟรานซิสโกก็ส่งกระแสไฟฟ้าไปยังบ้านของผู้คนในที่สุด
“สิ่งที่ไม่เหมือนใครเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าเมื่อเทียบกับโครงสร้างพื้นฐานประเภทอื่นๆ ก็คือมันเกือบจะใช้งานได้ทันที” Baker จาก UC Boulder กล่าวกับ Recode “ดังนั้น ถ้าฉันเปิดไฟในบ้าน อุปสงค์และอุปทานจะเกิดไม่ตรงกันในทันที และโรงไฟฟ้าก็ตอบสนองต่อความต้องการที่เพิ่มขึ้นเกือบจะในแบบเรียลไทม์”
ในขณะเดียวกัน นั่นหมายถึงการไม่เชื่อมต่อกับระบบที่กว้างขึ้นอาจทำให้เกิดปัญหาได้ ตัวอย่างเช่น เท็กซัสได้เลือกที่จะใช้โครงข่ายไฟฟ้าของตนเองซึ่งส่วนใหญ่เป็นอิสระจากระบบพลังงานอื่นๆ ในภูมิภาค แม้ว่าสิ่งนี้จะทำให้รัฐมีเอกราชมากขึ้น แต่บางคนก็แย้งว่าเท็กซัสสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาไฟดับในฤดูหนาวที่ผ่านมานี้ได้ หากกริดของรัฐสามารถดึงพลังงานจากแหล่งพลังงานอื่นได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รัฐโอคลาโฮมาที่อยู่ใกล้เคียงสามารถหันไปใช้รัฐอื่นเพื่อคงอำนาจไว้ได้ในช่วงที่เกิดพายุลูกเดียวกัน
ทำไมความร้อนทำให้ทุกอย่างแย่ลง
ความร้อนในฤดูร้อนอาจรบกวนแหล่งจ่ายไฟของสหรัฐฯ ได้หลายวิธี
สภาพอากาศที่ร้อนจัดอาจทำให้ความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น ซึ่งมักจะเป็นการจ่ายพลังงานให้กับเครื่องปรับอากาศ ซึ่งอาจส่งผลให้โครงข่ายไฟฟ้าทำงานหนักเกินไปและทำให้เกิดไฟฟ้าดับ ซึ่งเป็นการดับบางส่วนซึ่งลดกำลังไฟฟ้าโดยรวมที่มีอยู่ ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิสูงสามารถทำให้โรงไฟฟ้ามีประสิทธิภาพน้อยลงจำกัดปริมาณของสายไฟที่สามารถบรรทุกได้ และทำให้หม้อแปลงมีโอกาสเกิดความล้มเหลวมากขึ้น ซึ่งช่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งโครงข่ายไฟฟ้า
ด้วยเหตุนี้ ในช่วงฤดูร้อน คุณอาจได้รับการแจ้งเตือนที่แจ้งให้คุณลดการใช้ไฟฟ้า เช่น เลื่อนการดูดฝุ่นออกไปถึงตอนเย็น หากปัญหาเลวร้ายพอ สาธารณูปโภคอาจใช้ไฟฟ้าดับด้วยซ้ำ เมื่อบริษัทสาธารณูปโภคปิดกระแสไฟฟ้าชั่วคราวสำหรับพื้นที่ต่างๆ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ระบบทั้งหมดทำงานหนักเกินไป เพื่อปกป้องโครงข่าย แน่นอน ในขณะที่เจ้าหน้าที่อาจเห็นว่าขั้นตอนเหล่านี้จำเป็น การปิดไฟแบบพลิกคว่ำอาจไม่สะดวกและเสี่ยงต่อผู้อยู่อาศัยที่ต้องการพลังงานเพื่อให้รู้สึกเย็นระหว่างคลื่นความร้อน สัปดาห์ที่ผ่านมา บริษัทพลังงานของนิวยอร์ก Con Edison ได้แจกจ่ายน้ำแข็งแห้งให้กับผู้อยู่อาศัยใน Greenpoint, Brooklyn ซึ่งถูกทิ้งไว้โดยไม่มีเครื่องปรับอากาศระหว่างที่ไฟฟ้าดับ
ความร้อนอาจทำให้เกิดปัญหากับโครงข่ายไฟฟ้าที่เกินความจุมากเกินไป หากสภาพอากาศร้อนเพียงพอ สายไฟจะเริ่มลดต่ำลง ซึ่งเป็นผลมาจากการที่โลหะในนั้นขยายตัว และเสี่ยงที่จะกระทบต้นไม้และไฟไหม้ ในขณะเดียวกัน โรงไฟฟ้าต้องพึ่งพาน้ำเป็นอย่างมาก ซึ่งจำเป็นต้องทำให้ระบบเย็นลง ซึ่งหมายความว่าเนื่องจากสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งส่งผลให้ความต้องการใช้เครื่องปรับอากาศเพิ่มขึ้น ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นก็ส่งผลให้ความต้องการน้ำของสายส่งไฟฟ้าสูงขึ้น ซึ่งมักจะขาดแคลนในช่วงฤดูแล้ง ระบบทำความเย็นก็ต้องการไฟฟ้าเช่นกันทำให้ความต้องการพลังงานเพิ่มมากขึ้น
สายไฟและต้นไม้เป็นเงาโดยพระอาทิตย์ตก
ความร้อนสามารถสร้างความเสียหายให้กับสายไฟและทำให้มีประสิทธิภาพน้อยลง Frederic J. Brown / AFP ผ่าน Getty Images
Anjan Bose ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าจาก Washington State University บอกกับ Recode ว่า“เรากำลังพยายามคาดการณ์สภาพอากาศในอีกสองปีจากนี้หรือห้าปีนับจากนี้ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ยากขึ้น” “หากคุณไม่สามารถคาดการณ์สภาพอากาศได้ คุณก็ไม่สามารถคาดการณ์ความต้องการบรรทุกได้”
ในที่สุด ผู้ใช้พลังงานแต่ละคนก็ตระหนักถึงปัญหาเหล่านี้ ฤดูร้อนนี้ ผู้ดำเนินการโครงข่ายไฟฟ้าของรัฐแคลิฟอร์เนียเตือนว่า ประชาชนควรเตรียมพร้อมสำหรับไฟดับชั่วคราว เมื่อสัปดาห์ที่แล้วพอร์ตแลนด์ต้องปิดบริการรถราง และในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงจากไฟป่า บริษัทสาธารณูปโภคอาจสั่งให้ไฟดับเพื่อลดความเสี่ยงที่กริดจะบรรทุกเกินพิกัดซึ่งทำให้เกิดไฟไหม้เพิ่มเติม
สิ่งที่ไบเดนต้องการจะทำเพื่อแก้ไขปัญหานี้
การแก้ไขโครงข่ายไฟฟ้าไม่สามารถทำได้ในคราวเดียว จำเป็นต้องอัปเดตกริดโดยเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานที่สะอาดกว่า เช่น ลมและพลังงานแสงอาทิตย์ ปรับโครงสร้างพื้นฐานของกริดและการจัดเก็บพลังงานเพื่อปรับให้เข้ากับพลังงานประเภทใหม่เหล่านี้ และเปลี่ยนแนวทางการใช้พลังงานโดยทั่วไป
ระบบยังต้องคาดการณ์และตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความต้องการพลังงาน ส่วนหนึ่งของโซลูชันคือเทคโนโลยีสมาร์ทกริด ซึ่งใช้เซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตในส่วนต่างๆ ของกริดเพื่อรวบรวมข้อมูลโดยละเอียดมากขึ้นว่าชิ้นส่วนเหล่านั้นทำงานได้ดีเพียงใด ข้อมูลตามเวลาจริงนั้นยังสามารถช่วยให้บริษัทสาธารณูปโภคสามารถแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วก่อนที่จะแพร่หลาย ฝ่ายบริหารของ Biden สนับสนุนการปรับใช้เทคโนโลยีนี้ ซึ่งอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้โครงข่ายไฟฟ้ามีความยืดหยุ่นมากขึ้น
ในเดือนเมษายน ทำเนียบขาวยังได้ปลดปล่อย 8 พันล้านดอลลาร์เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของกริดเพื่อรองรับพลังงานหมุนเวียน และมุ่งมั่นที่จะทำให้การอนุมัติสายส่งใหม่ที่เน้นพลังงานหมุนเวียนทำได้ง่ายขึ้น Joe Biden กำลังผลักดันให้กริดทันสมัยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแผนโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ของเขา ด้วยแผนดังกล่าว ประธานาธิบดีหวังว่ารัฐบาลจะสามารถใช้จ่ายเงินอย่างน้อย 73 พันล้านดอลลาร์ในการปรับปรุงซึ่งรวมถึงการสร้างสายส่งใหม่หลายพันไมล์เพื่อขยายพลังงานหมุนเวียน นี่จะเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้พลังงานหมุนเวียนเป็นไปได้มากขึ้น ตามที่ Umair Irfan และ Rebecca Leber ของ Vox อธิบายว่า:
สายส่งสามารถเชื่อมโยงพื้นที่ที่ต้องการพลังงานกับสถานที่ที่พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มีราคาถูก ซึ่งสามารถแยกจากกันหลายพันไมล์ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมกรณีธุรกิจด้านพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ ข้อเสนอนี้เรียกร้องให้มีหน่วยงานกริดใหม่เพื่ออำนวยความสะดวกในการส่งผ่านพลังงานสะอาด และหน่วยงานด้านการเงินโครงสร้างพื้นฐานเพื่อช่วยในการหาเงินมาจ่าย
แต่การเปลี่ยนแปลงต้องไปไกลกว่ารัฐบาลกลาง อุปกรณ์จำเป็นต้องได้รับการอัปเดตในระดับภูมิภาคและระดับท้องถิ่นด้วย ไบเดนจะประสบความสำเร็จในการจัดการกับความท้าทายที่ซับซ้อนในการอัปเดตกริดหรือไม่ หากไม่มีการดำเนินการจากรัฐบาล บริษัทเอกชนอาจถูกทิ้งให้มีหน้าที่ซ่อมโครงข่าย และไม่มีการรับประกันว่าพวกเขาจะให้การปกป้องระยะยาวของแหล่งจ่ายไฟฟ้าของสหรัฐฯก่อนผลกำไรของพวกเขา บาคาร่า
