Oltre alle sue molte altre devastanti conseguenze umane, l'uragano Maria ha lasciato l'isola di Puerto Rico con la sua rete elettrica in rovina. L'alimentazione fu interrotta in tutta l'isola, con circa l'80 percento dei suoi fili di trasmissione e distribuzione inabilitati. Quando gli ospedali e altri utenti critici non sono stati in grado di ottenere energia di backup e le scorte di acqua si sono esaurite, un'interruzione prolungata è diventata una crisi umanitaria che deve ancora essere risolta.
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Questo vergognoso risultato avrebbe dovuto essere evitato con una leadership federale forte e rapida. Tuttavia, più di cinque settimane dopo la tempesta, solo circa il 40 percento della rete è stata ricostruita e il servizio rimane inaffidabile anche quando viene ripristinata l'energia elettrica.
Mentre il processo di recupero avanza, le domande che molti si pongono vanno così: Perché stiamo ricostruendo la griglia per essere la stessa di prima della tempesta? Non possiamo usarlo come un'opportunità per creare un sistema di energia rinnovabile più moderno, resiliente? Non è questa l'occasione perfetta per un aggiornamento?
La risposta a queste domande, dal mio punto di vista con cui ho lavorato e studiato l'industria dell'energia per quattro decenni, ha poco a che fare con le tecnologie e tutto ciò che riguarda alcune sfide finanziarie e di governance quasi insormontabili. C'è un percorso in avanti, ma non sarà facile.
Il sistema di potere prima di Maria
Prima di Maria, Puerto Rico aveva una delle più grandi autorità di potere pubblico negli Stati Uniti, nota come PREPA, al servizio di una popolazione di 3, 4 milioni di persone provenienti da 31 centrali elettriche, 293 sottostazioni e 32.000 miglia di filo. Quasi la metà della sua generazione proveniva da vecchie e molto costose centrali alimentate a petrolio, con un prezzo di circa 22 centesimi per chilowattora, tra i più alti degli Stati Uniti. L'isola ha diverse centrali fotovoltaiche ma ottiene circa il 46 percento della sua energia dal petrolio e solo circa il 3 percento dal solare.
Al centro di tutto ciò c'è PREPA e il suo ruolo fuori misura a Puerto Rico. Con 9 miliardi di dollari di debito, PREPA ha fatto parte del controverso processo di rifinanziamento che alla fine ha richiesto un'azione congressuale. PREPA è anche il principale datore di lavoro dell'isola, con forti legami con la leadership dell'isola, quindi le proposte percepite per avere un impatto negativo su PREPA possono essere difficili da attuare. Recentemente l'isola ha istituito una nuova commissione per l'energia denominata PREC con la supervisione dei piani, delle spese e dei tassi di PREPA.
L'uragano Maria ha eliminato le linee di trasmissione a lunga distanza che trasmettono energia da più parti remote dell'isola oltre ai poli di utilità locali. (Foto AP / Gerald Herbert) Gli sforzi del PREC per la riforma sottolineano le enormi sfide che l'utilità deve affrontare. Nel settembre 2016 il PREC ha emesso un ordine che ordina a PREPA di convertire in gas alcuni dei suoi impianti petroliferi, di rinegoziare alcuni contratti di energia rinnovabile costosi e di acquistare più energia rinnovabile.
Nell'aprile 2017 PREPA ha emesso un nuovo piano finanziario con prospettive decisamente cupe: un arretrato di manutenzione di $ 4 miliardi, la perdita di un quarto delle vendite nei prossimi 10 anni e l'inchiostro rosso a perdita d'occhio. Nel frattempo, gli sviluppatori di energia rinnovabile che hanno tentato di costruire impianti sull'isola hanno incontrato grosse difficoltà, come riportato in questo post sul blog.
Quindi, poco prima di Maria, PREPA ha dichiarato fallimento. Maria quindi distrusse la rete di un sistema che era già in bancarotta, con difficoltà a mantenere il suo servizio e a pagare le bollette, resistente alle interconnessioni rinnovabili e politicamente difficile da riformare.
Proposte per la ricostruzione con microgriglie
La sfida, quindi, è 1) ripristinare l'accesso all'energia il più rapidamente possibile; 2) iniziare a costruire una griglia resiliente e gestibile a lungo termine; e 3) riformare un sistema normativo rotto. Sulla scia della tempesta, gli esperti di energia pulita e le imprese hanno visto questa come l'occasione perfetta per ricominciare.
"Puerto Rico aprirà la strada alla nuova generazione di infrastrutture per l'energia pulita", ha affermato un CEO solare, "e il mondo seguirà". Elon Musk ha anche twittato notoriamente un'offerta per risolvere i problemi energetici dell'isola con i sistemi solari e le batterie Tesla.
Con una serie di pannelli solari e batterie, un gruppo di edifici, come un ospedale o un quartiere, può alimentare se stesso e funzionare in modo indipendente in caso di un'interruzione con la rete centrale, chiamata "isola" nel linguaggio industriale.
A condizione che possano essere pagati e gestiti in modo sicuro, l'installazione rapida di questi sistemi di microgrid solari è una misura eccellente che è sia stopgap che contributore a lungo termine. Questi sistemi possono essere installati in pochi giorni, fornendo energia sufficiente per aiutare i quartieri con esigenze energetiche critiche, come la ricarica del cellulare, l'alimentazione dei bancomat e la fornitura di servizi elettrici per l'assistenza sanitaria e per i soccorritori.
L'ospedale del Niño è il primo di molti progetti solari + di stoccaggio in corso. Grato per sostenere il recupero di Puerto Rico con @ricardorossello pic.twitter.com/JfAu11UBYg
- Tesla (@Tesla) 24 ottobre 2017
Tuttavia, questi sistemi costano decine di migliaia di dollari e attualmente non esiste un modo sostanziale per pagarli se non la gentilezza degli estranei. Tre milioni e mezzo di persone avrebbero bisogno forse di 350.000 di questi sistemi - a un prezzo in miliardi - per fornire solo una parte delle esigenze energetiche della maggior parte delle famiglie.
Anche se i costi non sono stati considerati, questi sistemi distribuiti non sostituiscono la griglia. Molte persone pensano che le microgrid non abbiano bisogno di pali e fili, ma se servono più di un edificio usano praticamente la stessa griglia che usiamo oggi.
Una volta ricostruita la rete, i nuovi sistemi indipendenti dalla rete dovrebbero quindi far parte di una serie di nuove microgrid della comunità o reti di più installazioni di pannelli solari supportate dallo storage. Questi sistemi interconnessi sarebbero in grado di "isolarsi" insieme per mantenere l'intera comunità in esecuzione a livelli di servizio parziali se non completi. Con la pianificazione e le approvazioni necessarie, potrebbero essere istituite nuove organizzazioni di potere della comunità - forse separate da PREPA - per finanziare la conversione delle reti locali in una forma più resiliente.
Quindi c'è un percorso dalla griglia corrente a una griglia che è molto più pulita e più resistente, ma non è semplice o veloce. Richiederebbe la fusione di un completo e rapido ripristino del potere con un'importante infusione di capitale.
Cambiare la base della generazione dall'invecchiamento, inefficiente flotta di PREPA a fonti pulite è una parte essenziale di questo percorso. Tuttavia, anche a un ritmo estremamente rapido, ci vogliono mesi per pianificare l'economia, il finanziamento e l'ingegneria di questa transizione. Più comunemente, ci vogliono anni e un'attenta pianificazione economica e finanziaria per raccogliere i miliardi di dollari di capitale necessari e poi spenderli saggiamente.
Un percorso sostenibile e resiliente
I cittadini di Portorico hanno sopportato grandi disagi e tragedie. Noi come società dobbiamo certamente a loro fare tutto il possibile per ridurre i danni dal prossimo uragano e accelerare il ripristino della potenza. Tuttavia, il percorso verso una griglia sostenibile e resiliente per l'isola non è così semplice come i pannelli solari a caduta d'aria e altre attrezzature sull'isola e supponendo che tutto andrà bene. Il suggerimento che il ripristino dell'alimentazione mediante il reimpianto degli attuali poli e fili precluda una soluzione più distribuita non è corretto, né è il modo più equo per ripristinare l'alimentazione a tutti il più rapidamente possibile.
Questo non vuol dire che l'installazione di sistemi solari e microgrid completamente indipendenti dovrebbe essere scoraggiata in alcun modo. Con l'importante disposizione che l'hardware è gestito correttamente, maggiore è il numero di energia solare e di stoccaggio che possiamo raggiungere sull'isola prima, meglio è.
A questo punto, la griglia di Puerto Rico viene ricostruita essenzialmente come prima.
Ma anche quando la griglia viene ricostruita il più rapidamente possibile, la pianificazione e l'ingegneria dovrebbero iniziare su come migrare la griglia in sezioni più piccole che si auto-isolano. Ciò deve comprendere tutti i principali aspetti dello sviluppo e del funzionamento dei sistemi di alimentazione, compresi il finanziamento, la proprietà, il funzionamento e la manutenzione dei sistemi.
L'unico modo logico per Puerto Rico - e ogni altro sistema elettrico soggetto a tempesta - di diventare una serie di microgriglie resistenti e pulite è prima di tutto il funzionamento dell'intera griglia e quindi di creare sezioni in grado di separarsi e operare in modo indipendente quando si verificano problemi.
Il Dr. Fox-Penner ringrazia Scott Sklar, Phil Hanser, Sameer Reddy, Thomas McAndrew e Jennie Hatch per l'input. Tutti gli errori sono suoi.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation.
