Về Hiện đại hóa lưới điện của Hoa Kỳ

Khoa học về biến đổi khí hậu không còn nghi ngờ gì nữa - sự phát tán khí nhà kính của con người đã làm thay đổi sâu sắc bầu khí quyển. Mặc dù tác động chính xác của sự thay đổi này vẫn còn chưa chắc chắn, các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách trên khắp thế giới đồng ý: khí hậu phải được ổn định.

Thật không may, giảm thiểu biến đổi khí hậu toàn cầu có thể sẽ tốn hàng nghìn tỷ đô la và đòi hỏi phải thay đổi trong mọi lĩnh vực.

Tuy nhiên, như với tất cả các khoản đầu tư tiềm năng, một số có khả năng thu lợi lớn hơn; trong sự vội vàng của nền kinh tế cácbon thấp, những đầu tư cơ bản thay đổi cách chúng ta sản xuất, tiêu thụ, truyền tải và lưu giữ điện sẽ là lợi ích nhất. Nhìn chung, tất cả những nâng cấp này có thể được coi là những cải tiến cho lưới điện tiện ích. Nếu Hoa Kỳ và các nước khác muốn đạt được sự thay đổi có ý nghĩa, việc cải tạo lưới điện của họ là một sự đầu tư thông minh.

Hệ thống lưới điện của Mỹ là máy móc kết nối lớn nhất trên thế giới, cung cấp năng lượng theo yêu cầu cho hàng trăm triệu người Mỹ trên khắp đất nước. Tuy nhiên, mặc dù phạm vi và tầm quan trọng của nó rất lớn, lưới điện vẫn dựa vào các công nghệ được phát triển trong giai đoạn sau chiến tranh; lưới điện đã thấy có hạn, nếu có, cập nhật kể từ khi thực hiện ban đầu. Trong nhiều thập kỷ kể từ đó, các nhà nghiên cứu và các doanh nhân trên thế giới đã phát triển các công nghệ mới cho phép sản xuất sạch hơn, truyền tải hiệu quả hơn và tiết kiệm năng lượng hiệu quả.

Đã đến lúc Mỹ tận dụng những tiến bộ này.

Trước hết, lưới điện của Mỹ cần áp dụng rộng rãi việc sử dụng năng lượng tái tạo. Những thay đổi khác của lưới điện sẽ không có ý nghĩa gì trừ khi nước này thay đổi cách nó tạo ra

sức mạnh mà nó tiêu thụ 999. Ban đầu, đúng là các công nghệ tái tạo không đủ đáp ứng nhu cầu điện năng quốc gia, nhưng trong những thập kỷ kể từ khi phát minh ban đầu của họ, các công nghệ đã trưởng thành. Cụ thể, năng lượng mặt trời và năng lượng gió có khả năng, nếu được triển khai trên toàn quốc, để hạn chế sự lệ thuộc của Hoa Kỳ vào nhiên liệu hóa thạch. Hoa Kỳ đang dần dần gánh lấy những công nghệ này: ví dụ như các mỏ như Cape Wind đã sẵn sàng để bắt đầu kỷ nguyên của việc phát triển gió ở ngoài khơi ở Hoa Kỳ. Bất kể, Hoa Kỳ phải tăng tốc cùng với việc chuyển đổi sang sử dụng năng lượng tái tạo nếu muốn trở thành một nhà lãnh đạo trong nền kinh tế cácbon thấp. Ngoài việc thay đổi cách điện được tạo ra, nước Mỹ cũng phải thay đổi cách thức truyền và lưu trữ năng lượng. Vấn đề cơ bản cản trở việc triển khai các công nghệ tái tạo được gọi là "sự liên tục", đó là ánh mặt trời không luôn luôn tỏa sáng hoặc gió luôn thổi. Tuy nhiên, một mạng lưới dây cáp siêu dẫn và các trung tâm lưu trữ năng lượng trên phạm vi toàn quốc có thể giúp giảm bớt việc này.Phần lớn tiềm năng năng lượng tái tạo là ở các khu vực có dân cư thưa thớt như dây dẫn điện trực tiếp siêu dẫn hoặc điện áp cao của Mỹ - Tây Nam có thể truyền tải điện từ những khu vực xa xôi này đến bờ biển, nơi nhu cầu điện lớn hơn nhiều. Ngoài ra, một mạng lưới các trạm lưu trữ cải tiến sẽ cho phép các nguồn năng lượng tái tạo để dự trữ năng lượng dư thừa cho những lúc nhu cầu cao điểm. Đặc biệt, năng lượng mặt trời có năng suất cao nhất vào giữa ngày và gió vào ban đêm, cả thời kỳ nhu cầu thấp. Bằng cách lưu trữ điện năng tạo ra trong những khoảng thời gian này để sử dụng sau này, vấn đề liên động có thể được giảm đi rất nhiều. Một cuộc chạy đua tuyệt vời đang được tiến hành để cải tiến và quy mô công nghệ lưu trữ năng lượng như đã được nhìn thấy với sự quan tâm xung quanh Tesla của Powerwall.

Cuối cùng, Hoa Kỳ phải tận dụng lợi thế của sự ra đời của máy tính để tạo ra một lưới điện thông minh. Với Internet of Things gắn bộ vi xử lý với các vật thể ngày càng trở nên bình thường, không thể tin được rằng máy lớn nhất trên thế giới có sức mạnh tính toán gần như bằng không. Giá năng lượng trong thời gian thực và các thiết bị gia đình thông minh hứa hẹn sẽ thay đổi nhu cầu để đáp ứng nguồn cung cấp bằng cách di chuyển các hành động không cần thiết như xem món ăn và quần áo đến giờ cao điểm.

Tiết kiệm là cách tốt nhất để thúc đẩy người tiêu dùng, và vì vậy việc giáo dục người tiêu dùng về lợi ích tiền tệ của các thiết bị thông minh như Nest Thermostat của Google là một bước quan trọng trong việc hướng tới một nền kinh tế cácbon thấp. Việc áp dụng rộng rãi các thiết bị và công nghệ thông minh trên diện rộng sẽ làm giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ của hộ gia đình Mỹ trung bình và giảm đáng kể gánh nặng cho các công ty lưới điện và điện nước để cung cấp công suất cao điểm.

Với một phạm vi công việc rộng lớn như vậy sẽ được hoàn thành, thật tự nhiên để tự hỏi làm thế nào sẽ được tài trợ. Chi phí có vẻ rất lớn, nhưng Hoa Kỳ đã giải quyết những công việc tương tự như vậy trong quá khứ như xây dựng hệ thống đường cao tốc giữa các tiểu bang. Đối với dự án này, thuế carbon, dầu và khí có thể mang lại doanh thu đáng kể trong khi vẫn thúc đẩy sự đổi mới và áp dụng các công nghệ xanh hiện có. Tương tự, thuế đánh vào tổn thất điện (tổng cộng gần 7% tổng sản lượng điện) có thể gây quỹ cho việc tạo ra đường dây điện mới và hiệu quả hơn. Cuối cùng, một khu vực lưu trữ năng lượng tư nhân có thể chứng tỏ là tự cung tự cấp và mang lại lợi nhuận cao, thúc đẩy sự đổi mới trong công nghệ pin và tăng đáng kể khả năng lưu trữ trên toàn bộ lưới điện. Gánh nặng tài chính để cải tạo lưới điện là đáng kể, nhưng thị trường tài chính là đến nhiệm vụ.

Hoa Kỳ đi đầu trong Cách mạng Công nghiệp, và vị trí của nó như một người chấp nhận sớm đã hưởng lợi rất nhiều cho đất nước và người dân của mình. Nếu Mỹ hành động ngay bây giờ, nó cũng có thể là bước đi đầu tiên của Cách mạng Carbon Các bon đang sẵn sàng để biến đổi nền kinh tế thế giới một lần nữa. Thời gian đã hết, và thời gian để hành động bây giờ là.

Để biết thêm về chủ đề cụ thể này, hãy xem Tài liệu về JEI có liên quan tại trang web của JEI tại đây.