por Sheldon Kimber, CEO, cruzar a energia
Uma grade de energia quebrada e uma indústria esperava para ser salva de manhã. Um grupo de socorristas pergunta se eles podem acompanhá -lo à segurança, mas ele recusa, afirmando que Deus o salvará. Horas depois, as águas da enchente chegaram ao seu segundo andar, e os socorristas em um barco oferecem uma carona para um terreno mais alto, mas, novamente, ele recusa, resoluta que Deus o salvará. Finalmente, as águas ressuscitadas o forçam ao telhado, onde os socorristas em um helicóptero se oferecem para entregá -lo à segurança, mas ele recusa uma terceira vez, dizendo a eles que Deus tem um plano para sua segurança. O homem finalmente sucumbe à água e se encontra no céu. Ele diz: Senhor, fiz tudo o que você pergunta na minha vida, mas quando orei para que você me entregue da enchente, você me deixou para morrer. Deus diz a ele, não me culpe, enviei -lhe um grupo de socorristas a pé, um barco e um helicóptero! Estamos aguardando um Salvador nos arrancar do atoleiro de filas de interconexão sobrecarregadas e falta de capacidade de transmissão, convencidas de que a ajuda está a caminho e apostando nossas empresas e meios de subsistência nesse resultado. 2020. Por outro lado, os EUA atualmente possuem 1.529 milhas
There is an oft cited story that my dad used in his Sunday morning sermons, where an elderly man is trapped in his home during a flood. A group of rescuers ask if they can escort him to safety, but he declines, stating God will save him. Hours later the flood waters have reached his second floor, and rescuers in a boat offer him a ride to higher ground, but again, he declines, resolute that God will save him. Finally, the risen waters force him to the roof where rescuers in a helicopter offer to deliver him to safety, but he declines a third time, telling them God has a plan for his security. The man eventually succumbs to the water and finds himself in heaven. He says, Lord I have done all you ask with my life, but when I prayed for you to deliver me from the flood you left me to die. God says to him, don’t blame me, I sent you a group of rescuers on foot, a boat, and a helicopter!
The Current State of Our U.S. Power Grid
In some ways, the electric power industry is behaving like the man in the story. We are waiting for a savior to pluck us from the quagmire of overloaded interconnection queues and lack of transmission capacity, convinced that help is on the way and betting our companies and livelihoods on such an outcome.
The reality is our U.S. power grid has added a limited number of miles (1% per year [1] ) of new transmission from 2013 to 2020. By contrast, the U.S. currently has 1,529 miles [2] de linhas de corrente direta de alta tensão colocadas e 2,6 milhões de milhas de oleodutos capazes de transportar “trilhões de dólares em zagas em zah. US $ 200 bilhões de dólares [3] U.S. companies have also committed over $200 billion dollars [4] para construir novos projetos de fabricação, com instalações industriais gastando quase US $ 125 bilhões em energia a cada ano. Neste país. Estes são alguns dos interesses políticos e comerciais mais antigos e arraigados do país, e nada disso provavelmente mudará em breve. Eu escrevi outra peça sobre isso há alguns anos, que você pode encontrar [5] The numbers don’t lie, electric transmission is a uniquely hard form of infrastructure to develop and construct in this country, and no equivalent of the Eisenhower freeway system is coming to save the lines in this country.
The Heart of the Issue
The balkanization of our power grid is due to a patchwork of state and regional regulations combined with the natural tension between regulated utilities sensitive to impacts on their specific rate payers and developers eager to provide transmission solutions that create value for the system overall. These are some of the longest standing and most entrenched political and commercial interests in the country, and none of this is likely to change anytime soon. I wrote another piece on this a few years ago, which you can find aqui . thttps: //appery.info/the-intersecsection-blog/software-is-ising-the-world-but-teel-is-in-the-hardware-it-druns-on/ransmission Project proposto hoje foi construído, o impacto ainda seria apenas uma pequena parte do que é necessário para cumprir nossos objetivos climáticos. To help integrate renewable energy sources and meet our climate goals, we’ll need to expand transmission systems 60% by 2030 and triple those systems by 2050. [6]
If by some miracle progress is made, and every major t/the-intersection-blog/software-is-eating-the-world-but-steel-is-in-the-hardware-it-runs-on/ransmission project proposed today were built, the impact would still only be a small part of what is needed to meet our climate goals. To help integrate renewable energy sources and meet our climate goals, we’ll need to expand transmission systems 60% by 2030 and triple those systems by 2050. [7] In general, it would allow for less battery storage to be needed to balance West Coast solar, get more wind generation into the MISO and PJM, and open up constraints in specific regions, but it wouldn’t allow for the hundreds of GWs of Geração que precisa ser construída para que o hidrogênio verde seja amarrado na grade, os data centers de IA a serem localizados na Virgínia e veículos elétricos e bombas de calor para dominar. Ao mesmo tempo, os EUA estão "rendustrializantes" com mais capacidade de fabricação, incluindo a adição de 367.000 empregos de fabricação em 2022 - o mais em quase 30 anos - e superando o restante do crescimento do mundo pela primeira vez no final do ano passado.
Thinking Outside the Grid
There are pockets of abundant, cheap, clean electricity across the country that have no means of being delivered over the power grid. At the same time, the U.S. is “reindustrializing” with more manufacturing capacity, including adding 367,000 manufacturing jobs in 2022 – the most in nearly 30 years – and outpacing the rest of the world’s growth for the first time at the end of last year. [8] Isso ocorre antes de chegarmos às novas cargas que virão de indústrias que ainda são incipientes ou não existem hoje, como data centers, produção de hidrogênio limpa, captura direta de ar e dessalinização. Por fim, a energia limpa e barata que não pode ser transportada como elétrons será movida como fótons, moléculas verdes, água limpa, aço verde e outras saídas industriais. Esta é a nova transmissão. Serão os desenvolvedores e proprietários desses enormes recursos de energia renovável de fatores mais baixos de LCOE, que se beneficiam dessa transição. Tomemos, por exemplo, o negócio de hidrogênio verde. Com quase 80% do Capex proveniente de renováveis, dizendo que você é um "desenvolvedor de hidrogênio verde", se você não é um dos maiores desenvolvedores de renováveis. Com esse tipo de vantagem, vergonha para a indústria de renováveis se acabarmos como o fornecedor de commodities de elétrons verdes para os operadores de eletrolisos amarrados na grade, criando ainda mais congestionamento e disfunção da grade. Vale a pena encontrar maneiras de implantar hidrogênio e infraestrutura relacionada, juntamente com a grade elétrica tradicional para economizar dinheiro no nível do sistema. Estou confiante de que isso também é aplicável aos Estados Unidos. De fato, os EUA respondem por cerca de 40% do mercado global de data centers, e a demanda no país deve crescer cerca de 10% ao ano até 2030.
Much of the new load that locates at the point of generation will be built behind the meter and won’t interconnect to the grid or will only do so for purposes of backup. It will be the developers and owners of these massive lowest LCOE, highest capacity factor renewable energy resources that benefit from this transition. Take for example the green hydrogen business. With almost 80% of the capex coming from renewables, saying that you are a “green hydrogen developer” rings hollow if you are not one of the largest renewables developers. With this sort of head start, shame on the renewables industry if we wind up as the commodity provider of green electrons to grid tied electrolyzer operators creating even more grid congestion and dysfunction. It’s worth finding ways to deploy hydrogen and related infrastructure, alongside the traditional electric grid to save money at the system level. [9] Researchers at Technische Universität Berlin say a hydrogen network connecting regions with low-cost renewable potential to demand centers, electrofuel production, and cavern storage sites in Europe could reduce system costs by up to $29.2 billion a year. I am confident this is also applicable to the United States.
Real Life Example: Data Centers
If you doubt this analysis, I encourage you to take a look at the existing data center industry – and its meteoric growth. In fact, the U.S. accounts for about 40% of the global data center market, and demand in the country is forecasted to grow by around 10% a year until 2030. [10] Os data centers de hoje têm o crescimento mais rápido do uso de energia de qualquer indústria desde a revolução industrial, mas agora existe um foco no rápido. Até o momento, o setor encontrou pontos focais em locais onde os principais insumos que estavam em suprimento mais curto-um mercado de trabalho especializado, conexões de fibra de baixa latência e outras restrições de localização não energética-estavam disponíveis e, em alguns casos, abundantes. Esses locais eram principalmente centros urbanos, onde as soluções energéticas eram felizes por serviços públicos que não haviam visto um crescimento significativo de carga em décadas, lugares como o norte da Virgínia, Santa Clara, Dallas e Las Vegas. Outras oportunidades de crescimento existem hoje na maioria das concessionárias urbanas no lado comercial residencial e menor de seus negócios por meio de eletrificação, EVs e esforços de gerenciamento lateral da demanda, agora incentivados por comissões de utilidade pública. O apelo de assumir novas dezenas de MW ou mesmo centenas de interconexões de carga MW para data centers, que exigem soluções de energia verde 24 × 7 e geralmente exigem novas transmissão e atualizações parece ter diminuído. Além disso, embora você possa obter tecnicamente uma interconexão de carga dessa escala em uma área urbana, como Dallas, a perspectiva de diretamente ou gerenciar o risco de preço por meio de um provedor de serviços de energia e RECs em um ambiente de grade de ERCOT altamente restrito deve ser assustador para todos, exceto os participantes mais experientes nesses mercados. Tudo isso está ocorrendo em um setor com margens muito mais altas do que a maioria das aplicações industriais, o que significa que essas questões provavelmente serão muito mais desafiadoras, caso estejam amarradas no futuro. Mas o impacto não será apenas econômico. O crescimento industrial dos EUA do século XX redefiniu regiões inteiras deste país frequentemente criando enormes centros de atividade econômica em torno de recursos naturais, energia e corredores de transporte. A falha da rede elétrica de hoje e os requisitos crescentes de fator de alta capacidade, a baixa energia de carbono podem fazer o mesmo. O potencial para o desenvolvimento econômico rural e a revitalização das comunidades cuja renda sofreu devido à perda de indústrias de combustíveis agrícolas ou fósseis será significativa. Felizmente, essas mudanças podem desviar o crescimento da energia limpa do partidarismo político de hoje e garantir que todos os americanos se beneficiem da transição energética.
As the industry has scaled, these loads have begun to get more challenging to serve. Other growth opportunities exist in most urban utilities today in the residential and smaller commercial side of their businesses through electrification, EVs, and demand side management efforts now incentivized by public utility commissions. The appeal of taking on new tens of MW or even hundreds of MW load interconnections for data centers, which demand 24×7 green power solutions and often require new transmission and upgrades seems to have waned. Moreover, while you may be able to technically get a load interconnection of this scale in an urban area, such as Dallas, the prospect of either directly or managing the price risk through a service provider of both energy and RECs in a highly constrained ERCOT grid environment should be daunting to all but the most experienced participants in those markets. All this is taking place in an industry with much higher margins than most industrial applications, meaning these issues are likely to be far more challenging should they be grid tied going forward.
What’s Next?
The result of this shifting paradigm in the generation and delivery of clean energy will disrupt the economics of many existing industries and define economics for future industries. But the impact will not just be economic. The U.S. industrial growth of the 20th century redefined entire regions of this country often creating huge hubs of economic activity around natural resources, energy, and transportation corridors. The failure of today’s power grid and the growing requirements for high-capacity factor, low carbon energy may do the same. The potential for rural economic development and the revitalization of communities whose income has suffered due to loss of agricultural or fossil fuel industries will be significant. Hopefully, these changes can once and for all delink the growth of clean energy from today’s political partisanship and ensure that all Americans benefit from the energy transition.
Claramente, nossa indústria enfrenta a ameaça de uma crescente inundação de problemas de interconexão e transmissão. Estou convencido de que serão os desenvolvedores e proprietários que adotam essa realocação de grandes cargas mais próximas da geração que terão sucesso em escala. Devemos aprender novas indústrias, fazer parceria mais profundamente com grandes usuários de energia, educar as contrapartes de financiamento, criar estruturas de offtakes mais criativas e otimizar nossos projetos físicos para facilitar esses novos modelos de negócios. Talvez os botes salva -vidas fornecidos por essas novas cargas se mudem para mais perto do ponto de geração não sejam suficientes, mas com o poder cruzado, não estamos esperando para ver o quão alto as águas da enchente ficam.
[1] Por que é tão difícil construir novas linhas de transmissão elétrica nos EUA https: //www.cnbc.com/2023/02/21/why-its-so-hard-to-build-new-eletrical-transmission-lines-in-the-us.html
[2] Os EUA estão depositando novas linhas de potência muito lentamente por sua renovação. https: //qz.com/the-us-is-laying-new-power-lines-oo-slowly-for-its-rren-1850326951
[3] Geral Pipeline Perguntas. https: //www.phmsa.dot.gov/faqs/General-Pipeline-FAQS#: ~: text =%20Nation é%20 mais 20Than%202.6, de%20ote%20forms%20of1ofs 20Transportation || 170 .
[4] US manufacturing commitments double after Biden subsidies launched. https: //www.ft.com/content/b1079606-5543-4fc5-acae-2c6c84b3a49f
[5] Dicas de economia de energia para pequenas empresas: fabricantes pequenos e médios. https: //www.energystar.gov/buildings/resources_audience/small_biz/small_medium_manufactureers
[6] Software está comendo o mundo, mas o aço é o que está em um resumo para a resposta. https: //appery.info/the-ntersection-blog/software-is-isinging-the-world-but-steel-is-in-the-hardware-it-runs-on/
[7] na fila… mas que precisa de transmissão. https: //www.energy.gov/policy/queed-need-ransmission
[8] O Biden-Harris planeja revitalizar as cadeias de suprimentos críticos e de suprimentos críticos americanos em 2022. https: //www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/02/24/the-biden-harris-plan-to-revititalize-American-Manufacturing-e-Secure-Critical-Supply-Chains-In-2022222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222220400800TTha-também-assistinos, com o objetivo de avaliar a receita e a T.
[9] The Potential Role of a Hydrogen Network in Europe. https: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/s2542435123002660
[10] Investir na crescente economia do Data Center. https://www.mckinsey.com/industries/technology-media-and-telelecommunications/our-insights/investing-in-the-rising-data-center-economy https://www.mckinsey.com/industries/technology-media-and-telecommunications/our-insights/investing-in-the-rising-data-center-economy