Pelos Números – Salvando a Califórnia de um Apocalipse Energético

Poucos dias antes do fim de semana do Dia do Trabalho, o Conselho de Recursos Aéreos da Califórnia votou para proibir a venda de automóveis movidos a gasolina até o ano de 2035, fechando prospectivamente a porta para o que tem sido a mais conhecida “cultura do carro” a gasolina em qualquer lugar do mundo. os Estados Unidos. Mais tarde naquela mesma semana, o operador da rede elétrica da Califórnia, conhecido como Operador Independente do Sistema da Califórnia, emitiu um aviso sobre o uso excessivo da rede elétrica iminente e pediu a todos os californianos que possuem ou operam veículos elétricos voluntariamente para não carregá-los de 31 de agosto a 6 de setembro – essencialmente, no fim de semana do Dia do Trabalho – ou pelo menos não para carregá-los entre 4:00 e 9:00. A justaposição desses dois eventos tão próximos no tempo não poderia ser mais ilustrativa do planejamento fracassado da Califórnia quando se trata de transição para um ambiente de energia não-fóssil.

Para começar, as restrições voluntárias acima descritas sobre o carregamento de veículos elétricos podem funcionar para aqueles que usam seus veículos elétricos de forma discricionária, mas à medida que o Estado se apressa para eletrificar praticamente todo o resto e grandes cidades como São Francisco e Berkeley proíbem o uso de gás natural na futura construção de edifícios, tensões futuras na rede elétrica podem, e terão, consequências mais profundas e dramáticas que não podem ser tão facilmente melhoradas simplesmente pedindo a voluntários que não usem ou carreguem seus veículos elétricos (ou usem eletricidade para qualquer outros propósitos habituais e muitas vezes necessários).

Enquanto isso, no final da semana, a Califórnia aprovou um orçamento que impôs novas restrições à perfuração de petróleo e gás, alocou bilhões para programas de energia limpa, levou o Estado a mais eletrificação e exigiu que a Califórnia obtivesse 90% de sua energia de fontes renováveis ​​até 2030.

Dada a importância de uma energia confiável e econômica para praticamente todos os aspectos de nossas vidas cotidianas, pode valer a pena tentar examinar o que a Califórnia realmente precisaria para atingir seu objetivo de ser um estado movido a eletricidade. Dessa forma, podemos “seguir a ciência” e examinar se existe um caminho realista e alcançável para a eletrificação total da Califórnia e, em caso afirmativo, determinar o que de fato implicaria, em vez de oferecer chavões e projeções otimistas que podem não ser consistente com a realidade.

Abaixo está um diagrama Sankey das entradas e saídas de energia atuais da Califórnia. Os dados são de 2019, o ano mais recente disponível. Ele mostra o seguinte:

  • A Califórnia produz apenas cerca de 596 trilhões de unidades térmicas britânicas (TBTTBT
    U) de eletricidade. O Golden State também importa outros 258. Assim, o uso total de eletricidade da Califórnia foi de 854 TBTU em todas as áreas.
  • O transporte consome 3069 TBTU para produzir 644 TBTU de energia “útil”. A maior parte dessa perda é devido à ineficiência dos motores de combustão interna (ICEs) perdendo calor dentro do motor e outras perdas mecânicas.
  • Apenas 2.6 TBTU dos 3069 TBTU destinados ao transporte são provenientes de energia elétrica. Isso inclui todos os trens, bondes, carros e outros meios de transporte. O Departamento de Energia dos Estados Unidos estima uma eficiência de eletricidade para gerar energia de 60% (os ICEs estão mais próximos de 21%).
  • Supondo que toda a rota do petróleo para veículos seja elétrica, sem alteração no tráfego geral, podemos estimar que a Califórnia precisa dos mesmos 644 TBTU de energia útil. Com a eficiência de 60%, isso significa que a Califórnia precisa de 644/0.60 = 1073 TBTU de eletricidade APENAS PARA TRANSPORTE.
  • Isso representa um aumento de 1073-2.6 = 1071.4 TBTU no consumo elétrico.
  • Isso está no topo dos 854 TBTU já consumidos, então (1071.4+854)/854=2.25x consumo elétrico atual.
  • Partindo do pressuposto de que a Califórnia deve produzir tanta eletricidade para atender às suas necessidades totais, estamos falando de um aumento de (1071.4+ 596)/596= 2.79x da produção elétrica atual.
  • Assim, supondo que a rede elétrica existente da Califórnia possa até mesmo lidar com a energia adicional (o que, como visto nos últimos dias, é muito improvável), a Califórnia precisa aumentar radicalmente sua produção elétrica para mais do dobro do que produz atualmente para gerar energia elétrica suficiente para atender às suas necessidades futuras, especialmente ao fazer a transição para um ambiente de veículo motorizado sem gasolina.

Obviamente, é improvável que essas suposições e os níveis atuais de uso de energia e transporte permaneçam estáticos até 2035, portanto, os planejadores precisariam assumir que precisariam de mais energia do que o previsto nesses números para satisfazer a demanda elétrica no ano de 2035. Como linha de base , no entanto, a ISO da Califórnia (ou seja, a entidade independente e regulamentada pelo governo federal que coordena a transmissão regional na rede elétrica) teria que ser capaz de melhorar a rede elétrica para que ela pudesse, pelo menos, lidar com tanta energia e fazê-lo de forma eficiente e com segurança. Isso provavelmente levaria bilhões de dólares em novos investimentos.

Se tudo ou mesmo a maior parte disso fosse factível, restariam então duas questões prioritárias sobre por que e como isso poderia ser feito:

Primeiro, os ambientalistas da Califórnia permitirão que a infraestrutura elétrica do estado e a capacidade de geração sejam melhoradas? Parece estranho fazer essa pergunta, já que todo o motivo da mudança para a eletricidade é salvar nossa ecologia e meio ambiente, mas isso é olhar para as coisas em um nível macro em oposição a um nível micro. Cada atualização planejada para a rede elétrica da Califórnia provavelmente enfrentará oposição ambiental local, como quase todas as novas infraestruturas. A classe política da Califórnia está disposta a enfrentar a oposição ambiental por um bem ambiental potencial maior? Até este ponto, há poucas evidências de que isso aconteça. De fato, algo assim aconteceu recentemente quando, em 2021, ambientalistas do Maine e outros grupos que se opunham ao plano de Massachusetts de instalar uma linha de energia de longa distância em regiões remotas do Maine para fornecer energia hidrelétrica ecológica da província de Quebec a Massachusetts votaram a favor de uma Referendo estadual para frustrar os planos de Massachusetts. Desde então, o mais alto tribunal do Maine decidiu que o referendo é inconstitucional, mas o ponto é que mesmo a comunidade ambientalista não pode apoiar melhorias na infraestrutura elétrica, cujo objetivo é facilitar a transição dos combustíveis fósseis para formas muito mais limpas de geração de energia elétrica.

Segundo, e talvez o mais importante, como a Califórnia gerará esse extraordinário aumento de eletricidade? O Orçamento do Estado de 2023 recém-aprovado exige 90% de geração de energia a partir de fontes renováveis ​​até 2030, mas também reverte o fechamento das usinas nucleares de Diablo Canyon, que estavam programadas para serem desativadas até o ano de 2025, mas apenas até 2030, data prevista para a mudança de 90% para renováveis.

Então, qual será a fonte desse aumento indiscutivelmente necessário na produção de energia elétrica? O Estado está exigindo que não seja carvão ou gás natural. Em vez disso, a resposta, tanto por escolha quanto agora por mandato do estado da Califórnia, são energias renováveis ​​como energia solar e eólica. A Califórnia, é claro, possui algumas das condições mais favoráveis ​​para produzir ambas as formas de energia renovável. Ainda assim, a sugestão de que esse aumento maciço na geração elétrica virá apenas de fontes renováveis ​​nos próximos oito anos parece ser um exagero, e é difícil ver como isso pode responder à questão da confiabilidade. Estamos falando de uma mudança política, social e econômica em nosso estado mais populoso em uma escala e dentro de um prazo que nunca foi tentado antes. É racional ser cético quanto às chances da Califórnia de conseguir isso.

No entanto, esperemos sinceramente que a Califórnia tenha sucesso. Todos concordamos que avançar para fontes de energia mais limpas o mais rápido possível não é apenas uma boa política, mas também uma questão de necessidade, especialmente considerando os estragos cada vez mais aparentes das mudanças climáticas. No entanto, fazê-lo principalmente por decreto governamental com aparentemente pouco pensamento antes e sem nenhum plano real de como isso será feito raramente é uma receita para o sucesso. Em outras palavras, desejar – ou neste caso, decretar – não o torna assim. Talvez uma alternativa seja correr os números, seguir a ciência para descobrir o que realmente precisamos fazer e como podemos realmente chegar lá, e então buscar reunir a vontade política para fazê-lo. Isso exigirá muito sacrifício e compromisso em todo o espectro político e econômico, e não há atalho para fazer isso. Melhor começar agora.

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Fonte: https://www.forbes.com/sites/danielmarkind/2022/09/08/by-the-numberssaving-california-from-an-energy-apocalypse/