Pastarosiomis savaitėmis daugiau nei pusėje valstijų elektros sistemų operatoriai ne kartą skelbė ekstremalių situacijų režimus, įspėdami apie mažėjančius rezervus ir nuolatinių elektros tiekimo trikdžių riziką, rašo „Bloomberg”.
Liepos pabaigoje įspėjimai ir rekomendacijos, susijusios su dideliu karščiu, galiojo daugiau nei 134 mln. žmonių arba maždaug trečdaliui šalies gyventojų. Aukštos temperatūros zona nusitęsė nuo centrinės šalies dalies iki pietinės.
Sent Luise, Misūrio valstijoje, oro temperatūra turėjo būti apie + 37 °C, tačiau dėl didelės drėgmės ji jautėsi kaip +44 °C. Dalase, Teksase, buvo prognozuota apie +39 °C, tačiau jutiminė temperatūra buvo daugiau negu +42 °C. Atskiri ekstremalaus karščio židiniai išliko pietų Kalifornijoje ir Fenikso (Arizona) apylinkėse.
Tai lemia, kad net po saulėlydžio pastatai nespėja atvėsti, oro kondicionieriai toliau veikia visu galingumu, o elektros tinklo apkrova išlieka iki vėlyvo vakaro.
Tuo pat metu ties karščio zonų ribomis prasidėjo stiprios liūtys, uraganai ir tornadai. Viskonsine, Ilinojuje ir Indianoje šimtai tūkstančių vartotojų liko be elektros.
Nauja era
„Bloomberg” vertinimu, neįprastai karšti orai ir sparčiai auganti paklausa tampa naująja Amerikos energetikos sistemos norma.
Karščio bangų metu milijonai gyventojų vienu metu įjungia oro kondicionierius, o pramonės įmonėms ir duomenų centrams nepertraukiamo elektros tiekimo reikia visą parą.
Ypač didelę apkrovą sukuria įrenginiai, užtikrinantys dirbtinio intelekto sistemų veikimą.
Skirtingai nei gyvenamuose pastatuose, jiems negalima reikšmingai sumažinti suvartojimo naktį ar piko metu. „BloombergNEF” apskaičiavo, kad iki 2035 m. duomenų centrams gali prireikti apie 20 proc. visos JAV suvartojamos elektros energijos. Šiuo metu jie vartoja apie 6 proc.
Minėtą problemą dar labiau aštrina Amerikos infrastruktūros būklė, nes didžioji dalis perdavimo linijų ir kitos įrangos buvo pastatyta prieš kelis dešimtmečius.
Šiandien aukšta temperatūra lemia įrangos perkaitimą, mažina linijų pralaidumą ir didina avarijų tikimybę. „Regioniniai tinklų operatoriai nerimauja, kad artėjame prie lūžio taško”, – perspėjo Timotis Foksas (Timothy Fox), „ClearView Energy Partners” analitikas.
Tinklų operatoriai aptarnauja teritorijas, kuriose gyvena daugiau nei 150 mln. amerikiečių.
Daugelis šių įmonių buvo kuriamos tuomet, kai elektros energijos vartojimas faktiškai nekito, todėl dabar jos turi vienu metu prisitaikyti prie dirbtinio intelekto vystymosi, pramonės elektrifikacijos ir ilgesnių karščio bangų.
Viena iš sudėtingiausiu išlieka „PJM Interconnection” – didžiausio tinklo operatoriaus šalyje, aptarnaujančio 67 mln. žmonių teritorijoje nuo Čikagos iki Vašingtono, padėtis.
Į jų veiklos zoną patenka šiaurinė Virdžinija, kurioje yra didžiausia pasaulyje duomenų centrų koncentracija.
Liepos pradžioje PJM sistemoje elektros suvartojimas pasiekė rekordinius 168,2 GW, viršydamas maksimalų lygį, išsilaikiusį apie 20 metų. Sinoptikai pažymėjo, kad karštis buvo stiprus, bet ne precedento neturintis atvejis.
Ekspertų teigimu, tai rodo, kad tinklai pradeda patirti kritinę apkrovą net ir esant orams, kurie anksčiau nebuvo laikomi ekstremaliais.
Liepą PJM kelis kartus skelbė aukšto pavojaus režimus, įspėdama apie žemą įtampą ir linijų perkrovą. Išskirtinės problemos buvo fiksuojamos šiaurės Virdžinijoje. Vienu atveju atsijungus elektros linijai net keliems duomenų centrams teko pasitelkti atsarginius generatorius.
Suvartojimas sistemoje staigiai sumažėjo daugiau nei 3 GW, sukeldamas įtampos svyravimus jo aptarnaujamoje teritorijoje.
Nors elektros tiekimo sutrikimai truko apie dešimt minučių ir nesukėlė ilgalaikių pasekmių, ekspertai šį įvykių mastą pavadino neįprastu.
Trikdžių rizika
Sudėtinga situacija susidarė ir centrinėse bei vakarinėse valstijose. „Southwest Power Pool” (SSP), valdanti tinklus nuo Šiaurės Dakotos iki Luizianos, neseniai buvo paskelbusi maksimalų, trečiąjį energetinio perspėjimo lygį. Jis įvedamas iš karto prieš galimą kontroliuojamo elektros tiekimo nutraukimo pradžią.
Priežastimi tapo karštis, rekordinė paklausa, neplanuotas kelių elektrinių uždarymas ir sumažėję vėjo jėgainių pajėgumai.
Gedimų buvo išvengta, tačiau operatorius turėjo naudoti beveik visas turimas atsargas, o JAV Energetikos departamentas leido SPP laikinai pasitelkti rezervinius ir nenaudojamus gamybos pajėgumą.
Operatorius įspėjo, kad didelės apkrovos, avariniai įrangos išjungimai bei galimas saulės bei vėjo energijos gamybos mažėjimas ir toliau kels riziką.
Vakarinėje sistemos dalyje išlaikomas „konservatyvios kontrolės” režimas, numatantis papildomų pajėgumų prijungimą.
Situacija skirtinguose regionuose skiriasi. Teksasas, po didelio masto energetikos krizės 2021 m. žiemą, smarkiai padidino saulės ir vėjo jėgainių gamybos apimtis bei akumuliatorinių saugyklų pajėgumus.
Nepaisant naujų vasaros vartojimo rekordų, nepriklausomas Teksaso valstijos elektros tinklo operatorius ERCOT jau beveik dvejus metus neskelbia ekstremalios situacijos.
Vis dėlto pramonės atstovai įspėja, kad atskirų elektrinių statyba problemos neišspręs.
Naujiems energijos šaltiniams prijungti ir elektros energijai tiekti į augančias paklausos zonas reikalingi tūkstančiai kilometrų perdavimo linijų, naujų pastočių bei kitos įrangos.
Pažeidžiamiausioms ekspertai vadina sistemas, kuriose ilgus metus buvo per mažai investuojama į infrastruktūrą.
Elektros tiekimo sutrikimų rizika ypač aktuali Niujorkui, o PJM jau susiduria su pajėgumų, įsigyjamų būsimiems didžiausios paklausos periodams, trūkumu.
„Elektros poreikis yra didesnis nei bet kada, o gamybos pajėgumų ir jos tiekimo linijų mažėja. Situacijai pakeisti prireiks ilgų metų ir milijardų, jei ne trilijonų, dolerių investicijų”, – situaciją apibendrino Geris Kaningemas (Gary Cunningham), „Tradition Energy” rinkos tyrimų direktorius.