فاتورة البنية التحتية البالغة قيمتها 1 تريليون دولار هي خطوة صغيرة نحو الشبكة الأمريكية التي نحتاجها

صورة لأبراج الجهد العالي عند غروب الشمس. خطوط الكهرباء في مواجهة السماء

جيتي



تعتمد أي خطة فعالة للتصدي لتغير المناخ على تقنية أساسية: أسلاك طويلة معلقة عبر الأبراج الشاهقة.

تحتاج الولايات المتحدة إلى إضافة مئات الآلاف من الأميال من خطوط النقل في العقود القادمة لنسج أنظمة الطاقة الإقليمية المجزأة معًا في شبكة مترابطة قادرة على دعم تدفق هائل من مصادر الطاقة المتجددة.





ستوفر شبكة وطنية من خطوط الحافز القصيرة والأسلاك ذات المسافات الطويلة والجهد العالي طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية إلى حيث تكون مطلوبة عندما تكون متوفرة في جميع أنحاء البلاد. يمكن أن يساعد في توفير طاقة احتياطية موثوقة عندما تتسبب موجات الحرارة أو العواصف الشتوية في نقص الطاقة الإقليمية ، ومواكبة الطلبات المتزايدة حيث تعتمد المنازل والشركات بشكل متزايد على الكهرباء لتشغيل سياراتهم وأنظمة التدفئة وغير ذلك.

إنها رؤية عظيمة بها بعض العيوب الخطيرة. بالنسبة للمبتدئين ، سيكون مكلفًا للغاية. بقيادة برينستون دراسة وجدت أن الأمر سيستغرق 350 مليار دولار إضافية للولايات المتحدة لتطوير قدرة النقل اللازمة فقط في السنوات التسع المقبلة. هذا في ظل سيناريو توفر فيه الرياح والطاقة الشمسية نصف الكهرباء في البلاد بحلول عام 2030 ، مما يضع الأمة على المسار الصحيح لخفض الانبعاثات بحلول منتصف القرن.

حتى إذا قامت الحكومة والشركات بتحرير الأموال اللازمة ، فهناك تحدٍ أكثر صعوبة في المستقبل: ستحتاج الولايات والمقاطعات والمدن والبلدات في جميع أنحاء البلاد إلى التوقيع بسرعة على العديد من خطوط النقل الجديدة. وأصبحت الولايات المتحدة سيئة في السماح بمثل هذه المشاريع متعددة الدول.



ل سلسلة من الجهود لتقديم نظيفة ورخيصة الطاقة المائية من كندا و الرياح من السهول الكبرى ، ومزيج من مصادر الطاقة المتجددة من الجنوب الغربي غرقوا في معارك قانونية لسنوات ، أو رفضوا ، غالبًا لأن منطقة واحدة رفضت قطع الأسلاك في أراضيها. حتى مشروعات الشبكة الكبيرة التي يتم بناؤها يمكن أن تستغرق عقدًا من الزمن للعمل من خلال عملية الموافقات.

قد تكون بعض المساعدة في الطريق أخيرًا. ما يقرب من 1 تريليون دولار حزمة البنية التحتية المضي قدمًا في مجلس الشيوخ ، الذي يحظى بدعم من الحزبين ، يوفر مليارات الدولارات لخطوط النقل. كما يتضمن بعض الأحكام التي قد تكون أكثر أهمية من المال ، من خلال تعزيز وتوضيح السلطة الفيدرالية على الموافقات على المشاريع.

ومع ذلك ، فإن الحزمة لا تمثل سوى دفعة أولى صغيرة على الاستثمارات والسماح بالتغييرات المطلوبة.

هو التشفير بدعة

'متخلفة'

الولايات المتحدة ليس لديها شبكة واحدة. لها ثلاثة صرير ، أنظمة غير متصلة ، التي تم بناؤها إلى حد كبير في منتصف القرن الماضي ، مع قدرات محدودة على مبادلة الكهرباء عبر الولايات والمناطق الأكبر.



تعني الشبكات المعزولة أنه لا يمكن شحن الكهرباء من مصادر متذبذبة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح إلا حتى الآن ، مما يؤدي إلى إهدار جزء من الإنتاج ويؤدي إلى انخفاض الأسعار عندما يفوق التوليد الطلب الإقليمي خلال الفترات العاصفة والمشمسة بشكل خاص (وهو ما يحدث أكثر فأكثر في الوقت نفسه) هذه المصادر تشكل حصة أكبر من إمدادات الكهرباء ). على سبيل المثال ، لا تستطيع كاليفورنيا إرسال فائض طاقتها الشمسية إلى مدن الغرب الأوسط خلال منتصف يوم صيفي ، أو الاعتماد على طاقة الرياح الثابتة من أوكلاهوما ، على سبيل المثال ، عندما تبدأ الشمس بالغطس على الساحل الغربي.

لكن يمكن لمشغلي شبكة متكاملة الاستفادة من الكهرباء الأقل تكلفة المتاحة عبر منطقة أكبر بكثير وتوصيلها إلى أماكن بعيدة ذات طلب مرتفع ، كما يشير دوج أرينت ، المدير التنفيذي في المختبر الوطني للطاقة المتجددة.

المسافة من الأرض إلى ألفا سنتوري في سنوات ضوئية

تتيح خطوط النقل طويلة المدى وعالية الجهد أيضًا تطوير المزيد من محطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية والطاقة الحرارية الأرضية في المناطق التي ينعم بها الطقس أو الجيولوجيا أو الممرات المائية لتزويدها. ذلك لأن المطورين سيكونون قادرين على الاعتماد على قواعد أكبر للعملاء في المدن التي قد تكون منطقة زمنية أو اثنتين.

حديثا عرض مختبر لورنس بيركلي وأشار إلى أن هناك بالفعل أكثر من 750 جيجاوات من مقترحات توليد الطاقة في قائمة الانتظار عبر خمس مناطق في الولايات المتحدة ، في انتظار اتصالات النقل التي يمكن أن توفر الكهرباء للعملاء. الغالبية العظمى منها مشاريع للطاقة الشمسية وطاقة الرياح. (على سبيل المقارنة ، فإن ملف أسطول الولايات المتحدة بأكمله من المحطات الكبيرة يمكن أن تولد ما يزيد قليلاً عن 1100 جيجاوات.)

دول أخرى تتقدم في هذا المجال. الصين ظهرت كرائد واضح في العالم في مجال النقل عالي الجهد ، وبناء عشرات الآلاف من الأميال من هذه الخطوط لربط محطات الطاقة الخاصة بها بالمدن في جميع أنحاء الدولة الشاسعة. لكن بينما طورت الصين 260 جيجاوات من قدرة النقل بين عامي 2014 و 2021 ، أضافت أمريكا الشمالية سبعة فقط ، وفقًا لـ استبيان أجرتها جامعة ولاية أيوا.

الولايات المتحدة متخلفة عن الركب ، ولكن لديها كل الأسباب للحاق بالركب ، جيمس ماكالي ، أستاذ هندسة أنظمة الطاقة في جامعة ولاية آيوا ومؤلف مشارك في دراسة الشبكة الوطنية نشرت أواخر العام الماضي ، قال في بيان.

جزء بسيط مما هو مطلوب

إذن كيف يمكن للولايات المتحدة أن تبدأ في سد هذه الفجوة؟

أولا ، سوف تحتاج إلى المزيد من المال. بينما تفاخرت إدارة بايدن بأن حزمة البنية التحتية توفر 73 مليار دولار لنقل الطاقة النظيفة ، تنتشر هذه الأموال عبر مجموعة واسعة من الجهود ، بما في ذلك البحث والتطوير بالإضافة إلى المشاريع الإيضاحية في مجالات مثل التقاط الكربون والهيدروجين النظيف.

يخصص الإصدار الحالي من حزمة البنية التحتية جانباً حوالي 10 إلى 12 مليار دولار فقط لتشييد أبراج وأسلاك نقل ، كما يشير روب جرامليش ، رئيس شركة استشارات الطاقة Grid Strategies.

هذا جزء بسيط من المبلغ الذي وجدت دراسة برينستون أن الولايات المتحدة ستحتاج إلى توظيفه في السنوات التسع المقبلة. في حين أن الإنفاق الفيدرالي مصمم لإطلاق رأس المال الخاص ، فإن الولايات المتحدة ستظل بحاجة إلى استثمار عشرات المليارات أكثر للوصول إلى المقاييس اللازمة هذا العقد ، كما يقول جيسي جينكينز ، المؤلف المشارك في دراسة برينستون والأستاذ المساعد في الجامعة.

ويؤسس مشروع القانون أيضًا برنامج قروض متجدد بقيمة 2.5 مليار دولار للمشاريع ، مما يجعل وزارة الطاقة فعليًا العميل الأول لخطوط النقل الجديدة. يمكن أن يساعد هذا التمويل الفيدرالي في الحصول على مشاريع نقل تستغرق وقتًا طويلاً ولكنها ضرورية قبل أن يصطف المطور للعملاء. يقول المراقبون إن ذلك يمكن أن يخفف من مشكلة الدجاجة والبيضة الدائمة بين بناء المزيد من توليد الكهرباء وإنشاء الخطوط اللازمة لنقلها.

في نهاية المطاف ، يمكن للحكومة الفيدرالية بيع تلك الحقوق لتنظيف محطات الكهرباء التي تحتاج إلى الوصول إلى الخطوط فور ظهورها على الإنترنت.

يقول جينكينز إنها أداة سياسية واعدة تحتاج فقط إلى صفر آخر في خط الميزانية هذا.

تصاريح التصاريح

على الرغم من قلة المال ، إلا أن مشروع قانون البنية التحتية المقترح يعالج مشاكل الموافقة.

يتمثل أحد التحديات طويلة الأمد في أجزاء كثيرة من الولايات المتحدة في أن قدرة توليد الكهرباء والطلب على الطاقة ينموان بشكل أسرع من أنظمة النقل. يرغب الأفراد والشركات في الحصول على كهرباء رخيصة وموثوقة ، لكن القليل منهم يحتضن الأبراج والأسلاك الضرورية - خاصة إذا بدا أنها توفر الكهرباء والمزايا الاقتصادية في الغالب للمناطق البعيدة. غالبًا ما تكون هناك جمالية ، العدالة البيئية والاجتماعية ، وانتقادات المنافسة التجارية أيضًا.

قالت ليندسي والتر ، نائبة مدير برنامج المناخ والطاقة في ثيرد واي مركز أبحاث يسار الوسط في واشنطن العاصمة ، في رسالة بريد إلكتروني.

openai gpt-3 demo

سعى قانون الطاقة لعام 2005 إلى معالجة هذه التوترات ، ومنح هيئة تنظيم الطاقة الفيدرالية (FERC) القدرة على التدخل والتوقيع على المشاريع التي يمكن أن تخفف قيود النقل في مناطق معينة محددة ممرات نقل الكهرباء الوطنية. ولكن حتى الآن ، حددت وزارة الطاقة منطقتين فقط من هذا القبيل ، في وسط المحيط الأطلسي وجنوب كاليفورنيا.

بالإضافة إلى محكمة استئناف فيدرالية حدت في النهاية سلطة FERC ، وجدت أن لها الحق في التوقيع على المشاريع فقط إذا أوقفت الدول أو السلطات القضائية الأخرى طلبًا لأكثر من عام. وقضت المحكمة أنه ليس لديها القدرة على نقض رفض الدولة للطلبات بموجب القانون.

يوسع قسم من حزمة البنية التحتية المعايير التي يمكن للإدارة استخدامها في اختيار ممرات الإرسال وتعيينها. من بين التغييرات الأخرى ، يمكن أن يشمل ليس فقط المناطق التي تعاني من قيود القدرات والاختناقات ، ولكن تلك التي من المتوقع أن تشمل ، كما تقول ليزا ريد ، مديرة الأبحاث التي تركز على الإرسال في مركز نيسكانن ، وهو مؤسسة فكرية في واشنطن العاصمة.

من المتوقع أن يزداد الطلب على الكهرباء في السنوات القادمة حيث نضيف عشرات الملايين من السيارات الكهربائية وغيرها من التقنيات الأنظف إلى الشبكة. وتقول إن هذه التغييرات وغيرها من المرجح أن تعيد وزارة الطاقة إلى العمل في تعيين ممرات النقل.

بالإضافة إلى ذلك ، تنص القواعد المقترحة الآن على أن FERC سيكون لديك الحق في عكس قرارات الدولة لخطوط النقل في هذه الممرات ذات الأولوية العالية ، وليس فقط التصرف عندما لا تفعل الدول ذلك. إن جعل العملية أكثر وضوحًا وزيادة احتمالات الموافقة يجب أن يشجع المزيد من المستثمرين والمطورين على متابعة مثل هذه المشاريع.

الهجين البشري والحيواني

يقول ريد إن النظام بأكمله يتم دفعه إلى سرعة أعلى.

ليس كافيًا

لكن صفقة البنية التحتية لا تزال مجرد خطوة صغيرة نحو الشبكة الوطنية الحديثة التي نحتاجها.

بعض جادل أنه يجب على المشرعين منح FERC السلطة ليس فقط لإلغاء الولايات ، ولكن لتشغيل عملية الموافقة الكاملة للخطوط التي تعبر عدة ولايات ، على غرار سلطاتها على خطوط أنابيب الغاز الطبيعي اليوم. يعتقد البعض الآخر أن الولايات المتحدة يجب أن تكرس حقوق الطريق على طول الطرق السريعة لمشاريع النقل وتبسيط المراجعات البيئية الفيدرالية.

ويقول الجميع تقريبًا إن الحكومة الفيدرالية ستحتاج إلى استثمار أموال أكثر بكثير من مبلغ 10 مليار دولار أو نحو ذلك المخصص في الفاتورة الحالية ، سواء من خلال أموال إضافية ائتمانات ضريبية أو مطابقة الأموال أو غيرها من الوسائل.

لكن يبقى أن نرى ما إذا كانت الحزمة النهائية ستتضمن هذا القدر. الديموقراطيون في مجلس النواب تريد أن تصمد مشروع القانون حتى تتم الموافقة على الميزانية الأكبر بكثير ، وسوف يسعى بعض الجمهوريين بالتأكيد إلى كبح جماح الإنفاق وزيادة السلطات الفيدرالية المصرح بها في صفقة البنية التحتية.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به