La rete elettrica statunitense ha centinaia di migliaia di chilometri di linee elettriche ad alta tensione e milioni di chilometri di linee elettriche a bassa tensione. Credito:VIA
La buona notizia quando l'uragano Ida si è riversato in Louisiana il 29 agosto 2021 è stata che gli argini hanno resistito, specialmente quelli che sono stati rafforzati dopo che l'uragano Katrina ha inondato New Orleans nel 2005. La cattiva notizia:in molti luoghi, i sistemi energetici si sono guastati. Quasi cinque giorni dopo, oltre l'80% dei clienti di New Orleans era ancora all'oscuro, in un caldo soffocante.
L'elettricità è fondamentale per la salute, la sicurezza e il comfort. Senza di essa, è difficile acquistare generi alimentari, fare rifornimento per la tua auto o prelevare contanti da un bancomat. Molti dispositivi medici, tra cui carrozzine elettriche, ventilatori e nebulizzatori, funzionano a corrente. Le scuole non possono funzionare senza elettricità e i bambini non possono frequentare le lezioni online senza computer o elettricità.
Immagini drammatiche di linee elettriche danneggiate possono indurre le persone a chiedersi se il loro servizio elettrico potrebbe essere più sicuro se quelle linee fossero interrate. Ma ho studiato questa domanda per i servizi pubblici e le autorità di regolamentazione e la risposta non è semplice. Esistono molti modi per rendere le reti elettriche più resilienti, ma sono tutti costosi, richiedono il coinvolgimento di molte agenzie, aziende e clienti elettrici e potrebbero non risolvere il problema.
È impossibile proteggere completamente la rete
Le idee per rendere la rete elettrica più resiliente alle intemperie e ai disastri devono riconoscere due spiacevoli realtà. Innanzitutto, non c'è modo di proteggere completamente la griglia.
Le linee fuori terra sono vulnerabili ai venti dannosi, ai detriti volanti e alla caduta di alberi. Ma le linee sotterranee sono suscettibili ai danni causati dall'incursione dell'acqua causata da mareggiate o inondazioni. Quindi, scegliere la posizione delle linee elettriche significa scegliere quale minaccia è più gestibile.
In secondo luogo, il pubblico alla fine paga per il mantenimento della rete elettrica, tramite le bollette elettriche o tramite le tasse. La più grande responsabilità che devono affrontare i servizi pubblici, le loro autorità di regolamentazione e le agenzie governative è garantire che le persone ricevano vantaggi commisurati ai soldi che pagano per il loro servizio elettrico.
La decisione su come rendere la griglia più resiliente inizia a livello locale. In generale, il posto migliore per localizzare le linee elettriche dipende dal tipo di danno più probabile in quella zona. Se una regione è più preoccupata per le mareggiate e le inondazioni, la scelta migliore potrebbe essere quella di posizionare le linee elettriche fuori terra, con la potatura regolare degli alberi per evitare che i rami cadano sulle linee elettriche. I pali dell'energia realizzati con materiali resilienti, come compositi in fibra di vetro e cemento, possono resistere a venti dannosi e detriti volanti meglio dei tradizionali pali in legno.
Le aree con scarso rischio di mareggiate e inondazioni possono decidere che le linee elettriche sotterranee siano la scelta migliore, se la comunità è disposta ad accettarne il costo. Nessun sistema è sostenibile se i clienti non sono disposti a pagarlo. Le differenze geografiche, la densità della popolazione, le preferenze della società e la disponibilità a pagare nell'area di servizio di un'azienda pubblica, specialmente in una città diversificata come New Orleans, significano che nessuna politica generale funzionerà ovunque.
Lavorare con le autorità di regolamentazione
Quando un'azienda elettrica vuole apportare modifiche alla rete, ha bisogno dell'approvazione di un regolatore. Questo può assumere molte forme.
I servizi municipali di proprietà delle singole città prendono tali decisioni a livello di governo locale. Le società di servizi di pubblica utilità cooperative, o di proprietà del cliente, prendono tali decisioni attraverso un comitato esecutivo composto da clienti di servizi pubblici. I servizi pubblici di proprietà degli investitori, che servono la maggior parte della popolazione degli Stati Uniti, sono regolati a livello statale da commissioni di pubblica utilità. Qualsiasi discussione sulla resilienza della rete inizia e finisce con queste agenzie.
La situazione a New Orleans è particolarmente complessa. Attraverso una storia di fallimenti e riorganizzazioni, New Orleans è l'unica città degli Stati Uniti che regola un'utilità di proprietà degli investitori quando un regolatore statale svolge la stessa funzione.
Ciò significa che le operazioni della società elettrica Entergy all'interno di New Orleans sono regolate dal Consiglio comunale di New Orleans, mentre le azioni della società in altre parti dello stato sono supervisionate dalla Louisiana Public Service Commission. Di conseguenza, Entergy può avere tariffe, standard di servizio e obiettivi normativi distinti all'interno e all'esterno di New Orleans. Questo sistema consente al consiglio comunale di New Orleans di concentrarsi su questioni importanti per la città, ma rende anche più complesso il contesto normativo.
Il problema con la trasmissione
Il sistema di trasmissione elettrica è a più sezioni. Le linee di trasmissione ad alta tensione spostano l'energia su lunghe distanze dagli impianti di generazione alle aree ad alta domanda, come le città. Da lì, le reti di distribuzione forniscono elettricità ai quartieri e alle singole case o edifici.
L'uragano Ida ha fatto crollare una torre di trasmissione che trasportava linee elettriche ad alta tensione nella parrocchia di Jefferson, in Louisiana, che si trova immediatamente a ovest di New Orleans. Ciò ha causato il guasto di tutte e otto le linee di trasmissione che forniscono energia alla città e alle parrocchie circostanti.
Rafforzare la rete di trasmissione è più difficile che proteggere le linee di distribuzione. La tensione è come la pressione che spinge l'acqua attraverso una manichetta, quindi una linea di trasmissione ad alta tensione gestisce un flusso intenso, come una manichetta antincendio. L'alimentazione viene "abbassata" per ridurre le tensioni quando entra nel sistema di distribuzione, quindi la potenza che si muove attraverso una linea di distribuzione è analoga all'acqua che scorre attraverso un tubo da giardino.
Seppellire le linee di trasmissione è tecnicamente fattibile e può essere pratico su brevi distanze. Ma tutte le linee elettriche perdono parte dell'elettricità che trasportano sotto forma di calore e se questo calore si accumula, alla fine limita la capacità della linea di trasportare energia su distanze maggiori. L'aria dissipa efficacemente il calore dalle linee fuori terra, ma le linee interrate sono più vulnerabili al riscaldamento.
Il trasferimento delle linee di trasmissione o la costruzione di linee aggiuntive come backup possono essere le uniche opzioni per rafforzare il sistema in molti luoghi. Ma la costruzione di nuove linee elettriche ad alta tensione è impegnativa.
Molte persone sono preoccupate per i possibili rischi per la salute derivanti dall'esposizione ai campi elettromagnetici, che provengono dalle linee ad alta tensione. Le agenzie di regolamentazione faticano a trovare siti accettabili e ad allocare i costi di questi progetti.
Gli investimenti nel sistema di trasmissione degli Stati Uniti sono aumentati negli ultimi 15 anni, ma è necessario di più. La Grid Deployment Authority proposta nel bipartisan Infrastructure Investment and Jobs Act affronterebbe alcune delle sfide dell'ubicazione delle linee di trasmissione, ma rimarranno altri ostacoli.
Gestione delle aspettative
Qualunque siano le misure adottate dalle utility per rafforzare la rete, ci sono ancora circostanze in cui l'elettricità si interromperà, specialmente durante disastri causati dal clima come incendi e tempeste tropicali. È più facile parlare di rendere la rete elettrica più resiliente subito dopo i disastri, ma la conversazione deve continuare dopo il ripristino dell'alimentazione. A mio avviso, l'unico modo per risolvere questa sfida è trovare il modo per le utility, le autorità di regolamentazione, le aziende e i clienti di discutere in modo trasparente i modi più fattibili per mantenere le luci accese.