숫자로 보기 – 에너지 종말로부터 캘리포니아를 구하는 방법

노동절 주말 며칠 전에 캘리포니아 대기 자원 위원회는 2035년까지 휘발유 자동차의 판매를 금지하기로 결정했으며, 이는 미국 전역에서 오랫동안 가장 잘 알려진 휘발유 "자동차 문화"의 문을 잠그게 하는 것이었습니다. 미국. 같은 주 후반에 캘리포니아 독립 시스템 운영자(California Independent System Operator)로 알려진 캘리포니아 전력망 운영자는 전력망 남용이 임박했음을 경고하고 자발적으로 전기 자동차를 소유하거나 운영하는 모든 캘리포니아 주민들에게 31월 6일부터 4월 00일까지 충전하지 말 것을 요청했습니다. 본질적으로 노동절 주말 동안 – 또는 적어도 오후 9시에서 00시 사이에는 청구하지 않습니다. 시간적으로 매우 가까운 이 두 사건의 병치는 비화석 연료 에너지 환경으로의 전환과 관련하여 캘리포니아의 실패한 계획을 이보다 더 잘 설명할 수 없습니다.

우선 위에서 설명한 전기 자동차 충전에 대한 자발적 제한은 임의적으로 전기 자동차를 사용하는 사람들에게 효과가 있을 수 있지만, 주정부가 거의 모든 것을 전기화하기 위해 서두르고 샌프란시스코 및 버클리와 같은 대도시에서 전기 자동차 사용을 금지함에 따라 미래의 건물 건설에서 천연 가스가 차지하는 비중을 고려할 때, 전력망에 대한 미래의 스트레스는 더 심오하고 극적인 결과를 초래할 수 있으며, 이는 단순히 자원 봉사자에게 전기 자동차를 사용하거나 충전하지 말라고 요청하는 것만으로는 쉽게 개선될 수 없는 더 심오하고 극적인 결과를 초래할 수 있습니다. 기타 관례적이고 종종 필요한 목적).

한편, 캘리포니아는 주말에 석유 및 가스 시추에 대한 새로운 제한을 설정하고 청정 에너지 프로그램에 수십억 달러를 할당하고 주를 더 많은 전기화로 전환하고 90년까지 캘리포니아에서 에너지의 2030%를 재생 가능 자원에서 얻도록 의무화하는 예산을 통과시켰습니다.

우리 일상 생활의 거의 모든 측면에서 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 에너지의 중요성을 감안할 때 캘리포니아가 전력으로 움직이는 주라는 목표를 완전히 달성하기 위해 실제로 필요한 것이 무엇인지 조사하는 것은 가치가 있을 것입니다. 이런 식으로 우리는 "과학을 따르고" 캘리포니아의 완전 전기화를 향한 현실적이고 달성 가능한 경로가 있는지 조사할 수 있으며, 그렇다면 그렇지 않을 수도 있는 진부하고 낙관적인 예측을 제공하는 대신 실제로 수반되는 사항을 결정할 수 있습니다. 현실과 일치합니다.

아래는 캘리포니아의 현재 에너지 입력 및 출력에 대한 Sankey 다이어그램입니다. 데이터는 사용 가능한 가장 최근 연도인 2019년에서 가져온 것입니다. 다음을 보여줍니다.

  • 캘리포니아는 약 596조 영국 열 단위(TBT)만 생산합니다.TBT
    유) 전기. Golden State는 또한 258개를 추가로 수입합니다. 따라서 캘리포니아의 총 전기 사용량은 모든 지역에서 854TBTU입니다.
  • 운송은 3069TBTU의 "유용한" 에너지를 생산하기 위해 644TBTU를 소비합니다. 이 손실의 대부분은 내연기관(ICE)의 엔진 내부 열 손실 및 기타 기계적 손실의 비효율에서 비롯됩니다.
  • 운송으로 가는 2.6 TBTU 중 3069 TBTU만 전기 에너지에서 나옵니다. 여기에는 모든 기차, 트롤리, 자동차 및 기타 교통 수단이 포함됩니다. 미국 에너지부는 전력을 구동하는 전기 효율을 60%로 추정합니다(ICE는 21%에 가깝습니다).
  • 차량의 전체 석유 경로가 전기식이고 전체 교통량의 변화가 없다고 가정할 때 캘리포니아에는 동일한 644TBTU의 유용한 에너지가 필요하다고 추정할 수 있습니다. 효율성이 60%라는 것은 캘리포니아에 644/0.60= 1073TBTU의 전기가 운송에만 필요하다는 것을 의미합니다.
  • 이는 1073-2.6 = 1071.4TBTU의 전기 소비 증가입니다.
  • 이는 이미 소비된 854TBTU에 추가되므로 (1071.4+854)/854=2.25x 전류 전력 소비입니다.
  • 캘리포니아가 총 수요를 충족하기 위해 이 정도의 전기를 생산해야 한다고 가정하면 현재 전기 생산의 (1071.4+ 596)/596= 2.79배의 증가에 대해 이야기하고 있습니다.
  • 따라서 캘리포니아의 기존 전력망이 추가 전력을 처리할 수 있다고 가정하면(최근에 볼 수 있듯이 거의 그럴 가능성이 거의 없음) 특히 비 가솔린 구동 자동차 환경으로 전환할 때 미래의 요구 사항을 충족합니다.

분명히, 이러한 가정과 에너지 사용 및 운송의 현재 수준이 2035년까지 변하지 않을 것이므로 계획자는 2035년의 전기 수요를 충족시키기 위해 이 수치에서 제공되는 것보다 더 많은 전력이 필요하다고 가정해야 합니다. 그러나 캘리포니아의 ISO(즉, 전력망의 지역 전송을 조정하는 독립적이고 연방 규제를 받는 기관)는 최소한 이 정도의 에너지를 처리하고 효율적으로 처리할 수 있도록 전력망을 개선할 수 있어야 합니다. 안전하게. 이를 위해서는 수십억 달러의 새로운 투자가 필요할 것입니다.

이 모든 또는 심지어 대부분이 가능하다면, 왜 그리고 어떻게 할 수 있는지에 대한 두 가지 우선적인 질문이 남게 될 것입니다.

첫째, 캘리포니아의 환경 운동가들은 주의 전기 기반 시설과 발전 용량이 전혀 개선되도록 허용할 것입니까? 전기로 이동하는 전체 이유가 우리의 생태와 환경을 보호하기 위한 것이지만 미시적 수준이 아닌 거시적 수준에서 사물을 보고 있다는 점을 감안할 때 이 질문을 하는 것은 이상해 보입니다. 캘리포니아의 전력망에 대한 각각의 계획된 업그레이드는 거의 모든 새로운 기반 시설이 그렇듯이 지역 환경의 반대에 직면할 것입니다. 캘리포니아의 정치계급은 더 큰 잠재적인 환경적 이익을 위해 환경 반대에 맞서고자 합니까? 현재까지는 그럴 것이라는 증거가 거의 없습니다. 실제로 이와 같은 일이 최근 2021년 퀘벡 주에서 매사추세츠까지 환경 친화적인 수력 발전을 공급하기 위해 메인의 외딴 지역에 장거리 전력선을 설치하려는 매사추세츠의 계획에 반대하는 메인 환경 운동가와 기타 그룹이 찬성 투표를 했을 때 일어났습니다. 매사추세츠의 계획을 저지하기 위한 주 국민투표. 메인 주 최고 법원은 그 이후로 국민 투표가 위헌이라고 판결했지만 요점은 환경 공동체조차도 화석 연료에서 훨씬 깨끗한 형태의 전력 생산으로의 전환을 촉진하는 것을 목표로 하는 전기 기반 시설 개선을 지원할 것으로 기대할 수 없다는 점입니다.

둘째, 아마도 가장 중요한 것은 캘리포니아가 어떻게 전기를 엄청나게 증가시킬 것입니까? 방금 통과된 2023년 주 예산은 90년까지 재생 가능 자원에서 2030%의 에너지 생성을 요구하지만, 디아블로 캐년의 원자력 발전소 폐쇄도 2025년까지 연기될 예정이었지만 목표 날짜인 2030년으로 연기되었습니다. 재생에너지로의 90% 변경을 위해.

따라서 전기 에너지 생산에서 이 명백하게 필요한 증가의 원인은 무엇입니까? 국가는 석탄이나 천연 가스가 아니라고 요구하고 있습니다. 그 대신, 선택에 따라 그리고 현재 캘리포니아 주에서 위임한 결과는 태양열 및 풍력과 같은 재생 가능입니다. 물론 캘리포니아는 두 가지 형태의 재생 가능 에너지를 모두 생산할 수 있는 가장 유리한 조건을 갖추고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 이 엄청난 발전량 증가가 향후 XNUMX년 동안 재생 가능한 소스에서만 올 것이라는 제안은 상당히 과장된 것으로 보이며 이것이 신뢰성 문제에 어떻게 답할 수 있는지 보기 어렵습니다. 우리가 이야기하는 것은 이전에 시도된 적이 없는 규모와 기간 내에 가장 인구가 많은 주에서 일어나는 정치적, 사회적, 경제적 변화입니다. 캘리포니아가 이를 실현할 가능성에 대해 회의적인 시각을 갖는 것은 합리적입니다.

그러나 캘리포니아가 성공하기를 진심으로 바랍니다. 우리 모두는 가능한 한 빨리 더 깨끗한 에너지원으로 이동하는 것이 좋은 정책일 뿐만 아니라 특히 기후 변화의 점점 더 명백해지는 피해를 고려할 때 필요한 문제라는 데 동의합니다. 그러나, 겉보기에 거의 생각하지 않고 수행 방법에 대한 실제 계획 없이 주로 정부 명목에 의해 그렇게 하는 것이 성공의 비법이 되는 경우는 드뭅니다. 다시 말해서, 바라는 것(또는 이 경우에는 작정함)이 그렇게 하지 않습니다. 아마도 대안은 숫자를 계산하고 과학을 따라 우리가 실제로 해야 할 일이 무엇인지, 그리고 실제로 그 목표에 도달할 수 있는 방법을 찾은 다음 그렇게 하려는 정치적 의지를 모으는 것입니다. 이를 위해서는 정치적, 경제적 스펙트럼 전반에 걸쳐 많은 희생과 타협이 필요하며, 이를 위한 지름길은 없습니다. 지금 시작하는 것이 좋습니다.

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Llnl에너지 흐름도
USA TODAY캘리포니아는 시추 제한 및 청정 에너지 목표를 포함하여 많은 기후 법안을 추진합니다.

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