Por Sheldon Kimber, CEO e fundador, cruzar o poder
Na maior parte da minha carreira, eu tenho sido o cara mais chato das festas de São Francisco. Eu nunca construí um carro autônomo ou criei um metaverso. Sou apenas o cara que administra uma empresa de energia limpa e dirige empilhamentos de aço no chão. Milhões de estacas de aço. Repetidamente. Como o século XX! Bem, verifica -se que todas essas pilhas de aço, fundações e, para serem justas, cada vez mais complexas eletrônicos de energia, software e sistemas de armazenamento de energia, são uma das três entradas críticas para a próxima geração de inteligência (chips, dados ... potência). De estacas de aço a alimentar novas formas de consciência. Uma atualização bastante no meu círculo social. É a percepção que escrevi em 2020 que talvez parte desse software também seja uma mercadoria que a IA e outras tecnologias possam até criar. Tudo isso exigirá atualizações maciças para os sistemas físicos de energia, comunicações e calcular. Essas megatendências exigem soluções de energia que são rápidas no mercado, escaláveis, confiáveis e acessíveis. Pontos de bônus se também forem com baixo teor de carbono ou podem ser descarbonizados no futuro. A grade, que historicamente entregou esse poder, é sobrecarregada por uma estrutura regulatória incapaz de atender à maioria dessas necessidades e limitações técnicas de décadas de subinvestimento. A maioria dos reguladores e formuladores de políticas está mais preocupada em continuar a fornecer um poder confiável e acessível aos contribuintes atuais do que atender às necessidades dessas novas cargas. Eles querem garantir que haja energia e capacidade para os contribuintes atuais e evitam ter os custos de atualizações para servir a essas novas cargas sobre os contribuintes existentes que podem não se beneficiar.
In all seriousness, what is happening today is a return to reality from “software is eating the world.” It is the realization that I wrote about in 2020 that perhaps some of that software is also a commodity that AI and other technologies might even create. All of it will require massive upgrades to the physical systems for power, communications, and compute.
The three concurrent megatrends of digitalization, electrification and decarbonization I wrote about last fall are reshaping demand for power and the systems that produce and deliver it. These megatrends demand power solutions that are fast to market, scalable, reliable, and affordable. Bonus points if they are also low carbon or can be decarbonized in the future.
The Power Grid Dilemma: Balancing New Demands and Existing Complexities
Between 2024 and 2040, electricity demand in the U.S. is expected to grow by 35-50%¹. The grid, which has historically delivered this power, is overwhelmed by a regulatory structure incapable of delivering on most of these needs and technical limitations from decades of underinvestment. Most regulators and policymakers are rightly more concerned with continuing to provide affordable, reliable power to current ratepayers than meeting the needs of these new loads. They want to ensure there is energy and capacity for current ratepayers and avoid having the costs of upgrades to serve these new loads fall on existing ratepayers who may not benefit.
As soluções propostas até o momento foram intrigadas. Parece que tenhamos sido vítimas do velho ditado de "ouvir cascos, pensar em zebras" e pulamos para as soluções mais exóticas primeiro. Parece haver enorme emoção em torno de soluções envolvendo novas usinas nucleares e grandes de gases de base, todas entregues sobre a grade. Não se engane, acredito que precisamos de ambas as soluções para conseguir enfrentar o desafio de modernizar nosso sistema de energia, mesmo sem essas novas cargas, mas é improvável que atenda aos requisitos de velocidade, confiabilidade e custo dessas novas cargas. A corrida global para a IA, a fabricação avançada e a descarbonização será vencida da maneira mais óbvia e direta. As soluções híbridas de gás e renováveis fornecerão a velocidade, a escala, a confiabilidade e a estrutura de custos que essas novas cargas exigem. Eles estão silenciosamente fazendo isso agora e continuarão, simplesmente porque não há outra opção viável. Nossos projetos atuais são a prova disso. Eles podem ser facilmente emparelhados com a geração de gás de pico, com menor custo de capital na frente do que a BaselOad de Base de Ciclo Combinado (CCGT), maior flexibilidade para aumentar e baixo, uma cadeia de suprimentos e modularidade mais robustos para proporcionar maior confiabilidade. Adicione um pouco de armazenamento de bateria à carga de buffer e ajude a gerenciar a intermitência e o resultado não é a solução de energia de nível de base dos seus avós. Não é uma enorme planta de gás nuclear, carvão ou mesmo em escala central ou mesmo CCGT. É uma solução modular, flexível e de baixo custo para as demandas de eletricidade de amanhã.
Hybrid Gas and Renewables: A Winning Combo
What, then, will American energy dominance look like? The global race for AI, advanced manufacturing, and decarbonization will be won in the most obvious and straightforward ways. Hybrid gas and renewables solutions will provide the speed, scale, reliability, and cost structure these new loads require. They’re quietly doing so right now, and they will continue to, simply because there is no other viable option. Our current projects are proof of this.
In many areas of the country, a combination of extremely cheap solar and wind can provide energy for 50-70% of the hours in a year. They can be easily paired with peaking gas generation that has lower up front capital cost than combined cycle gas turbine (CCGT) baseload, greater flexibility to ramp up and down, a more robust supply chain and modularity to provide greater reliability. Add in some battery storage to buffer load and help manage intermittency and the result is not your grandparents’ baseload power solution. It’s not a massive, central-scale nuclear, coal, or even CCGT baseload gas plant. It’s a modular, flexible, low-cost solution for tomorrow’s electricity demands.
Esta solução está disponível hoje com cadeias de suprimento de gás renováveis e de pico capazes de escalar, com muitos locais maduros, interconexões em filas em todo o país e mercados de capitais preparados para financiar esses projetos. Muitas dessas soluções podem ser projetos em escala Gigawatt em um único site, tornando isso de longe a solução mais escalável no curto prazo. O que é menos claro para os observadores convencionais é que essa solução também é mais confiável e menos cara. A política partidária facilitou a “estética” e as opiniões das pessoas para se disfarçar de valores e fatos, substituindo matemática e engenharia básicas. Quando sua solução é uma coleção de muitos geradores de gás de médio e pequeno tamanho e projetos renováveis, a perda de uma única turbina a gás, inversor, turbina eólica ou fileira de painéis solares é muito menos impactante na confiabilidade geral. Nesse caso, o custo de ter backup adequado para preencher essa contingência potencial é muito mais barato que as plantas em escala central. As renováveis são a forma mais barata de energia em nosso país hoje. O calcanhar de Aquiles é a intermitência ou o fato de que eles podem produzir menos em certas condições climáticas. A combinação de renováveis com picos de gás menos eficiente combina geração relativamente cara, mas muito flexível sob demanda, com essa fonte barata de energia intermitente. O resultado é um suprimento firme de eletricidade que pode cobrir todas as horas do ano, mas na maioria das horas usa as renováveis de baixo custo que nos fornecem a solução de carga de base mais acessível para as necessidades de eletricidade de amanhã. Como observei em vários blogs anteriores, o
The reliability of a hybrid gas-peaker-and-renewables solution is more modular and can be engineered to provide far more redundancy than central-scale generation of almost any kind. When your solution is a collection of many mid and small size gas generators and renewable projects, the loss of a single gas turbine, inverter, wind turbine, or row of solar panels is far less impactful on overall reliability. In this case, the cost of having adequate backup to fill in for that potential contingency is far cheaper than central-scale plants.
Redundancy is a big reason why the solution is actually more economical overall, but it is not the only one. Renewables are the cheapest form of energy in our country today. Their Achilles heel is their intermittency or the fact that they can produce less in certain weather conditions. Combining renewables with less efficient gas peakers blends relatively expensive but very flexible on-demand generation with this inexpensive source of intermittent power. The result is a firm supply of electricity that can cover all hours of the year but in most hours uses the low-cost renewables giving us the most affordable baseload solution for tomorrow’s electricity needs.
Thinking Outside the Grid: A Way to Power Large Loads
The less obvious piece is how this new baseload solution will be delivered. As I have observed in numerous prior blogs, the Grid está quebrado e ninguém parece particularmente interessado em consertá -lo. É provável que isso impulsione essas novas cargas na IA e a fabricação avançada para locais onde energia e gás renováveis estão presentes em quantidades maciças, pontos de bônus se a futura capacidade de seqüestro de carbono estiver próxima. Esse co-localização pode vir com uma interconexão de grade para alguma quantidade de importação ou exportação, mas não necessariamente. Podemos ver que algumas dessas novas cargas saem completamente da grade em novas constelações ou redes de carga e geração co-localizada. Infelizmente, a velocidade não é governada por forças de negócios ou mercado, utilidade ou não utilidade. É ditado principalmente por camadas sobrepostas de regulamentação e estruturas políticas com interesses concorrentes.
The degree to which this occurs will be dictated by the existing grid’s ability to meet the speed, scale, reliability, and cost targets of these new loads. Unfortunately, the speed is not governed by business or market forces, utility or non-utility. It is primarily dictated by overlapping layers of regulation and political frameworks with competing interests.
Isso afeta a confiabilidade. Já estamos vendo que essas novas cargas, além de exigir uma grade resiliente a eventos climáticos graves e dias de pico de demanda, também causarão problemas de confiabilidade para a própria grade. Os reguladores da Virgínia divulgaram recentemente um evento que ocorreu no ano passado, onde aproximadamente 1,5 GW de carga de data center caiu na grade simultaneamente, resultando em problemas de estabilidade para a grade geral e todos os outros clientes que precisam de energia². Felizmente, o sistema se sustentou, mas esse é o tipo de quase falta indicativo de um sistema físico que exigirá atualizações significativas para lidar com a integração dessas novas cargas e um sistema regulatório que não possui a vontade política e o modelo econômico a pagar por essas atualizações. Essa super rodovia de eletricidade amarraria a nova solução de BaselOad articulada acima, muitos renováveis baratos firmados por uma combinação de lotes de geração flexível de gás de pico e algum armazenamento de bateria. Espero que este seja o futuro do nosso sistema de eletricidade, mas não sou pago para a esperança. Sou pago para construir as coisas, não espere que outra pessoa resolva meus problemas. A Intersect já está em construção em um dos maiores projetos de carga e geração co-localizados do país. Mais seguirá em breve, incluindo projetos que integram renováveis e gás natural para fornecer as soluções mais rápidas, escaláveis, confiáveis e mais econômicas.
No More Waiting: We Must Start Building Today
We have often been promised a grid of tomorrow with easy interconnection for new loads and generation. This electricity super highway would tie together the new baseload solution articulated above, a lot of cheap renewables firmed by a combination of lots of flexible peaking gas generation and some battery storage. I’m hopeful that this will be our electricity system’s future, but I’m not paid to hope. I’m paid to build things, not wait around for someone else to solve my problems. Intersect is already in construction on one of the country’s largest co-located load and generation projects. More will follow shortly, including projects that integrate renewables and natural gas to provide the fastest, most scalable, most reliable, and most cost-effective solutions.
Eu quero ser muito, muito claro em um elemento importante aqui. Nenhuma das opções acima é um ataque às empresas de serviços públicos ou sua capacidade de fornecer eletricidade do tipo e da configuração que descrevi. A maioria dos utilitários que conheço adoraria investir em uma combinação flexível de gás e renováveis. Eles adorariam criar novos modelos de alocação de custos e alterar o ambiente regulatório para acomodar as cargas digitais e de fabricação de amanhã. Infelizmente, eles estão inextricavelmente ligados a décadas de regulamentação que fizeram o modelo de negócios de entrega de energia tudo, desde uma rede de segurança quase social até um local para ocultar impactos de adaptação ao clima, como incêndio e custos de inverno. Os utilitários podem fazer isso. Não tenho certeza se a sociedade os deixará. Muito pelo contrário. Estou descrevendo um caminho para a frente, onde o sucesso de gás e renováveis está inextricavelmente ligado. Um caminho em que os incentivos de novas cargas, geradores de não utilidade e maiores serviços públicos do país estão alinhados. Um caminho onde fazemos merda Novamente /pt/news/Virginia-Narrowly-AvOsed-Power-Cuts-When-60-Data-Centers-Dropped-Off-O-A-Once/
I am not trying to provoke yet another holy war over polarized aesthetics and narratives of how the world should be. Quite the opposite. I’m outlining a path forward where the success of gas and renewables is inextricably linked. A path where the incentives of new loads, non-utility generators, and the country’s largest utilities are aligned. A path where we get shit done again.
References