Het goede nieuws toen de orkaan Ida op 29 augustus 2021 Louisiana binnenreed, was dat de dijken standhielden - vooral die welke versterkt werden nadat de orkaan Katrina New Orleans in 2005 overstroomde. Het slechte nieuws:op veel plaatsen faalden elektriciteitssystemen. Bijna vijf dagen later tastte meer dan 80% van de klanten in New Orleans nog steeds in het donker, in zinderende hitte.

Elektriciteit is essentieel voor gezondheid, veiligheid en comfort. Zonder dit is het moeilijk om boodschappen te doen, uw auto te tanken of contant geld te krijgen bij een geldautomaat. Veel medische apparaten, waaronder elektrische rolstoelen, ventilatoren en vernevelaars, werken op elektriciteit. Scholen kunnen niet zonder stroom en kinderen kunnen de lessen niet online volgen zonder computers of elektriciteit.

Dramatische beelden van beschadigde hoogspanningsleidingen kunnen ertoe leiden dat mensen zich afvragen of hun elektriciteitsvoorziening veiliger zou zijn als die leidingen ondergronds zouden worden begraven. Maar ik heb deze vraag bestudeerd voor nutsbedrijven en regelgevers, en het antwoord is niet eenvoudig. Er zijn veel manieren om elektriciteitsnetten veerkrachtiger te maken, maar ze zijn allemaal duur, vereisen de betrokkenheid van veel instanties, bedrijven en energieklanten en lossen het probleem mogelijk niet op.

Het is onmogelijk om het raster volledig te beschermen

Ideeën om het elektriciteitsnet weerbaarder te maken tegen weer en rampen moeten rekening houden met twee onaangename realiteiten. Ten eerste is er geen manier om het net volledig te beschermen.

Bovengrondse lijnen zijn kwetsbaar voor schadelijke wind, rondvliegend puin en vallende bomen. Maar ondergrondse leidingen zijn gevoelig voor schade door het binnendringen van water door stormvloeden of overstromingen. Het kiezen van de locatie van hoogspanningslijnen betekent dus kiezen welke dreiging beter beheersbaar is.

Ten tweede betaalt het publiek uiteindelijk voor het onderhoud van het elektriciteitsnet, hetzij via hun elektriciteitsrekening, hetzij via belastingen. De grootste verantwoordelijkheid van nutsbedrijven, hun regelgevers en overheidsinstanties is ervoor te zorgen dat mensen voordelen ontvangen die in verhouding staan ​​tot het geld dat ze betalen voor hun elektriciteitsdienst.

Beslissen hoe we het net veerkrachtiger kunnen maken, begint lokaal. Over het algemeen hangt de beste plaats om hoogspanningsleidingen te lokaliseren af ​​van het type schade dat het meest waarschijnlijk is in dat gebied. Als een regio zich meer zorgen maakt over stormvloed en overstromingen, kan de beste keuze zijn om hoogspanningslijnen boven de grond te plaatsen, met regelmatig snoeien van bomen om te voorkomen dat takken op hoogspanningslijnen vallen. Elektriciteitspalen gemaakt van veerkrachtige materialen, zoals glasvezelcomposieten en beton, zijn beter bestand tegen schadelijke wind en rondvliegend puin dan traditionele houten palen.

Gebieden met weinig risico op stormvloed en overstromingen kunnen besluiten dat ondergrondse hoogspanningslijnen de beste keuze zijn, als de gemeenschap bereid is de kosten te accepteren. Geen enkel systeem is duurzaam als klanten er niet voor willen betalen. Verschillen in geografie, bevolkingsdichtheid, maatschappelijke voorkeuren en bereidheid om te betalen in het servicegebied van een nutsbedrijf - vooral in een diverse stad als New Orleans - betekenen dat geen algemeen beleid overal zal werken.

Werken met toezichthouders

Wanneer een elektriciteitsbedrijf wijzigingen in het net wil aanbrengen, heeft het toestemming nodig van een toezichthouder. Dit kan vele vormen aannemen.

Gemeentelijke nutsbedrijven die eigendom zijn van afzonderlijke steden, nemen die beslissingen op het niveau van de lokale overheid. Coöperatieve nutsbedrijven of nutsbedrijven die eigendom zijn van de klant, nemen die beslissingen via een raad van bestuur die bestaat uit klanten van nutsbedrijven. Nutsbedrijven die eigendom zijn van investeerders, die de meerderheid van de Amerikaanse bevolking bedienen, worden op staatsniveau gereguleerd door commissies van openbaar nut. Elke discussie over de veerkracht van het netwerk begint en eindigt bij deze instanties.

De situatie in New Orleans is bijzonder complex. Door een geschiedenis van faillissementen en reorganisaties is New Orleans de enige Amerikaanse stad die een nutsbedrijf dat eigendom is van investeerders reguleert wanneer een staatstoezichthouder dezelfde functie vervult.

Dit betekent dat de activiteiten van energiebedrijf Entergy in New Orleans worden gereguleerd door de gemeenteraad van New Orleans, terwijl de activiteiten van het bedrijf elders in de staat onder toezicht staan ​​van de Louisiana Public Service Commission. Als gevolg hiervan kan Entergy verschillende tarieven, normen voor service en regelgevende doelstellingen hebben binnen en buiten New Orleans. Met dit systeem kan de gemeenteraad van New Orleans zich concentreren op zaken die belangrijk zijn voor de stad, maar het maakt de regelgeving ook complexer.

Het probleem met verzenden

Het elektrische transmissiesysteem heeft verschillende secties. Hoogspanningstransmissielijnen verplaatsen stroom over lange afstanden van elektriciteitscentrales naar gebieden met veel vraag, zoals steden. Van daaruit leveren distributienetwerken elektriciteit aan wijken en individuele huizen of gebouwen.

Orkaan Ida stortte een zendmast in met hoogspanningslijnen in Jefferson Parish, Louisiana, direct ten westen van New Orleans. Dit zorgde ervoor dat alle acht transmissielijnen die de stad en de omliggende parochies van stroom voorzien, uitvielen.

Het verharden van het transportnet is een grotere uitdaging dan het beschermen van distributielijnen. Spanning is als de druk die water door een slang duwt, dus een hoogspanningstransmissielijn verwerkt een intense stroom, zoals een brandslang. Het vermogen wordt "afgedaald" om de spanningen te verlagen wanneer het het distributiesysteem binnenkomt, dus het vermogen dat door een distributielijn gaat, is analoog aan water dat door een tuinslang stroomt.

Het begraven van transmissielijnen is technisch haalbaar en kan praktisch zijn over korte afstanden. Maar alle hoogspanningslijnen verliezen een deel van de elektriciteit die ze transporteren als warmte - en als deze warmte zich ophoopt, beperkt dit uiteindelijk het vermogen van de lijn om stroom over langere afstanden te transporteren. Lucht voert de warmte van bovengrondse leidingen effectief af, maar ondergrondse leidingen zijn kwetsbaarder voor verwarming.

Het verplaatsen van transmissielijnen of het bouwen van extra lijnen als back-ups kunnen op veel plaatsen de enige opties zijn om het systeem te versterken. Maar het bouwen van nieuwe hoogspanningslijnen is een uitdaging.

Veel mensen maken zich zorgen over mogelijke gezondheidsrisico's van blootstelling aan elektromagnetische velden die afkomstig zijn van hoogspanningslijnen. Regelgevende instanties worstelen met het vinden van aanvaardbare locaties en het toewijzen van de kosten van deze projecten.

De investeringen in het Amerikaanse transmissiesysteem zijn de afgelopen 15 jaar toegenomen, maar er is meer nodig. De in de bipartisan Infrastructure Investment and Jobs Act voorgestelde autoriteit voor de uitrol van het net zou een aantal van de uitdagingen van de aanleg van transmissielijnen aanpakken, maar er zullen nog andere hindernissen blijven bestaan.

Verwachtingen managen

Welke stappen nutsbedrijven ook nemen om het netwerk te versterken, er zijn nog steeds omstandigheden waarin de stroom uitvalt, vooral tijdens klimaatgestuurde rampen zoals bosbranden en tropische stormen. Het is gemakkelijker om te praten over het veerkrachtiger maken van het elektriciteitsnet kort na rampen, maar het gesprek moet worden voortgezet nadat de stroom is hersteld. Naar mijn mening is de enige manier om deze uitdaging op te lossen, manieren te vinden voor nutsbedrijven, regelgevers, bedrijven en klanten om transparant te bespreken wat de meest haalbare manieren zijn om de lichten aan te houden.