米国はより大きな送電網を早急に必要としている。 これが迅速な解決策です。

米国でクリーン エネルギーを拡大する際の最大の障害の 1 つは、送電線の不足です。 新しい送電線の建設には、遅延や地元の反対が許されるため、10 年以上かかる場合があります。 しかし、もっと速くて安価な解決策があるかもしれません。 火曜日に発表された2つのレポートによると。

既存の送電線を最先端の素材で作られたケーブルに置き換えれば、国内の多くの地域で送電網の容量が約2倍になり、より多くの風力発電や太陽光発電の余地が生まれる可能性がある。

「高度な再伝導」として知られるこの技術は、他の国で広く使用されています。 しかし、米国の電力会社の多くは、この技術に不慣れであり、また規制や官僚的なハードルがあるため、この技術の導入が遅れていることが研究者らによって判明した。

火曜日に発表された報告書の一つに貢献したカリフォルニア大学バークレー校の上級科学者アモル・ファドケ氏は、「再導体化によってどれほど大きな容量の増加が得られるかに、私たちはかなり驚いた」と語った。 バークレーの研究者は、コンサルティング会社 GridLab と協力して、高度な再電導が広く採用された場合に何が起こるかを調査しました。

「送電網をアップグレードするために私たちがしなければならないことはこれだけではありませんが、それは解決策の主要な部分になる可能性があります」とファドケ博士は述べた。

現在、ほとんどの電力線はアルミニウムのより線で囲まれたスチールコアで構成されており、この設計は 1 世紀にわたって続いています。 2000 年代に、いくつかの企業が、カーボンファイバーなどのより小型で軽量のコアを使用し、より多くのアルミニウムを保持できるケーブルを開発しました。 これらの高度なケーブルは、旧モデルに比べて最大 2 倍の電流を流すことができます。

古い回線の置き換えは比較的迅速に行うことができます。 2011 年、テキサス州の電力会社 AEP は、急増する人口増加に対応するため、リオグランデ渓谷下流部にさらに多くの電力を供給することが緊急に必要でした。 土地と許可を取得し、新しい送電線用の鉄塔を建設するには時間がかかりすぎたでしょう。 代わりに、AEP 既存の線路の240マイルの電線を交換しました 先進的な導体を使用した結果、3 年もかからずに線路の輸送能力が 40% 増加しました。

多くの場所で、高度な導体を使用して送電線をアップグレードすると、新しい送電線を建設するコストの半分以下で、既存の送電回廊の容量をほぼ2倍にできる可能性があることが研究者らによって判明した。 電力会社が全国規模で先進的な電線の導入を開始し、数千マイルの電線を置き換えれば、2035 年までに現在のペースの 4 倍の送電容量を追加できる可能性があります。

そうすれば、何千ものプロジェクトからさらに多くの太陽光発電と風力発電を利用できるようになります。 提案はされているが進められないもの 地元の送電網が詰まりすぎて収容できないからだ。

先進的な電線の設置は有望なアイデアだが、既存の電線の近くにどれだけ風力発電や太陽光発電を追加で建設できるかなど疑問が残っていると、全米最大手の一つである南カリフォルニア・エジソン社の資産管理・山火事安全担当副社長シンジニ・メノン氏は語る。ユーティリティ。 電力会社は、より遠隔の風が強く日当たりの良い地域に到達するには、おそらくまだ多くの新しい送電線を建設する必要があるだろうと彼女は言う。

「高度な導体が非常に役に立つということに私たちは同意します」とメノン氏は語った。メノン氏の会社はすでにカリフォルニアで複数の再導体プロジェクトに着手している。 「しかし、どこまでできるでしょうか？ 陪審はまだ出ていない。」

専門家らは、電力網の整備の遅れがクリーンエネルギーへの移行のアキレス腱であることに大方同意している。 エネルギー省の推定では、全国の送電線ネットワークは 3分の2以上拡大する必要があるかもしれない クリーンエネルギーで国に電力を供給するというバイデン大統領の目標を2035年までに達成する。

しかし、送電線の建設は過酷な作業となっており、開発者が複数の郡を経由して新しい送電線を設置し、さまざまな政府機関からの許可を得て、損なわれた景観や生態系への損害に関する訴訟に対処するには10年以上かかる場合がある。 昨年、米国は次のように付け加えた。 401マイルの高圧送電線この数字は10年間減少し続けています。

気候変動へのリスクは高い。 2022年、議会はインフレ抑制法の一環として、地球温暖化対策として太陽光パネル、風力タービン、電気自動車、その他の無公害技術に数千億ドルを投入することを承認した。 しかし、米国がより迅速に新たな送電容量を追加できなければ、同法によって期待される排出削減量のおよそ半分が減ることになる。 実現しないかもしれないプリンストン主導のREPEATプロジェクトの研究者らが発見した。

新しい送電網の建設が難しいため、多くのエネルギー専門家や業界関係者は、既存の送電網からさらに多くの電力を引き出す方法を模索してきた。 それには、 「グリッド強化技術」 たとえば、電力会社が既存の送電線に過負荷をかけることなく、より多くの電力を送れるようにするセンサーや、通信事業者が送電網の混雑を緩和できる高度な制御などです。 研究によると、これらの技術により、低コストで系統容量を 10 ～ 30 パーセント増加できることがわかっています。

バークレー報告書の著者の一人であるエミリア・チョジキェヴィチ氏は、ベルギーやオランダなどの国は、風力発電と太陽光発電をより統合するために先進的な導体を広く導入していると述べた。

「向こうの送電システム計画担当者と話をしましたが、全員がこれは簡単だと言っていました」とチョジキェヴィチさんは語った。 「路線の新たな通行権を取得するのは困難な場合が多く、再導線の方がはるかに迅速です。」

再電導がそれほど効果があるなら、なぜ米国のもっと多くの電力会社が再電導を行わないのでしょうか? この疑問は、非営利団体であるグリッドラボとエナジー・イノベーションが火曜日に発表した第二報告書の焦点だった。

問題の 1 つは、アメリカの電力システムの細分化された性質です。実際には、3,200 の異なる電力会社が運営する 3 つの送電網と、地域の計画立案者や規制当局の複雑なパッチワークによって構成されています。 つまり、慎重な研究と労働者の再訓練が必要な新技術は、少数の送電事業者しかいない国よりも普及が遅い場合があるということです。

「多くの電力会社はリスクを回避しています」と、60カ国以上でプロジェクトを展開する先端導体の大手メーカー、CTC Globalの最高技術責任者デイブ・ブライアント氏は語る。

不一致のインセンティブも存在することが報告書で判明した。 公益事業の補償方法により、既存の設備をアップグレードするよりも新しい送電線を建設するほうが経済的インセンティブが高いことがよくあります。 逆に、たとえ長期的には元が取れるとしても、先進的な導体の初期費用が高額になることに警戒している規制当局もいます。 また、多くの電力会社は、長期的な送電計画に関して相互に協力する意欲がほとんどありません。

「最大の障壁は、業界と規制当局が依然として短期的で事後的な考え方に囚われていることだ」とグリッドラボのシニアプログラムマネージャー、ケーシー・ベイカー氏は語る。 「しかし今、私たちは送電網を急速に成長させる必要がある時代にいますが、既存のプロセスはその現実に追いついていません。」

いくつかの場所ではそれが変わり始めているかもしれません。 モンタナ州では、ノースウェスタン エナジーが最近、山火事のリスクを軽減するために老朽化した送電線の一部を先進的な導体に取り替えました。新しい送電線は暑さによるたわみが少なく、樹木との接触の可能性が低くなりました。 モンタナ州の議員らは結果に満足している 法案を可決した それは電力会社に先進的な導体を導入する経済的インセンティブを与えることになる。 バージニア州の請求書 ユーティリティが必要になる テクノロジーを考えるために。

電力需要に応じて 20年ぶりに急増し始めている 新しいデータセンター、工場、電気自動車が送電網にボトルネックを生み出しているため、多くの電力会社は新しいテクノロジーに対する警戒心を払拭しつつある。

カリフォルニア州の電力会社エジソン・インターナショナルの社長兼最高経営責任者であり、エジソン電気協会の会長でもあるペドロ・ピサロ氏は、「再電導であろうと他の選択肢であろうと、送電網強化技術への関心が非常に高まっている」と述べた。 、公益事業団体。 「緊迫感がある。」