Sobre a modernização das redes de energia dos Estados Unidos

A ciência da mudança climática já não está em dúvida - a emissão humana de gases de efeito estufa mudou profundamente a atmosfera. Embora o impacto exato dessa mudança ainda seja incerto, cientistas e decisores políticos em todo o mundo concordam: o clima deve ser estabilizado.

Infelizmente, mitigar as mudanças climáticas globais provavelmente custará trilhões de dólares e exigirá mudanças em todos os setores.

No entanto, como com todos os investimentos em potencial, alguns têm a possibilidade de maiores retornos; com pressa para a economia de baixo carbono, esses investimentos que mudam fundamentalmente a forma como produzimos, consumimos, transmitemos e armazenamos eletricidade serão os mais benéficos. Em termos mais gerais, todas essas atualizações podem ser consideradas como melhorias na rede de serviços públicos. Se os Estados Unidos e outros países quiserem alcançar mudanças significativas, a renovação de suas redes de energia é um investimento inteligente.

A rede de serviços públicos americana é a maior máquina interligada do mundo, fornecendo energia sob demanda a centenas de milhões de americanos em todo o país. No entanto, apesar do seu enorme alcance e importância, a rede ainda depende das tecnologias desenvolvidas no período pós-guerra; A grade viu uma atualização limitada, se houver, atualizada desde sua implementação inicial. Nas décadas passadas, pesquisadores e empreendedores em todo o mundo desenvolveram novas tecnologias que permitem a produção mais limpa, uma transmissão mais eficiente e um armazenamento efetivo de energia.

É hora de os Estados Unidos aproveitarem esses avanços.

Em primeiro lugar, a rede de serviços públicos americana precisa adotar o uso generalizado de energia renovável. Outras mudanças na grade não terão significado, a não ser que o país altere a forma como produz o poder que consome . Originalmente, é verdade que as tecnologias renováveis ​​eram inadequadas para atender a demanda de energia nacional, mas, nas décadas que se seguiram à sua invenção original, as tecnologias amadureceram.

Especificamente, a energia solar e eólica tem capacidade, se implantada em todo o país, para limitar a dependência dos Estados Unidos dos combustíveis fósseis. Os Estados Unidos estão lentamente adotando essas tecnologias: por exemplo, instalações como Cape Wind estão preparadas para começar uma era de criação eólica offshore nos Estados Unidos. Independentemente disso, os Estados Unidos devem acelerar a transição para a energia renovável se quiser ser um líder na economia de baixo carbono.

Além de mudar a forma como o poder é gerado, a América também deve mudar a forma como a energia é transmitida e armazenada. O problema básico que dificulta a implantação de tecnologias renováveis ​​é denominado "intermitência", ou seja, que o sol nem sempre brilha ou o vento sempre explodiu. No entanto, uma rede nacional de cabos supercondutores e centros de armazenamento de energia pode ajudar a aliviar isso.A maioria das potenciais energias renováveis ​​é em áreas que são escassamente habitadas, como o sudoeste americano - os cabos de corrente contínua supercondutores ou de alta tensão poderiam transmitir energia de áreas tão remotas para qualquer costa, onde a eletricidade está em demanda muito maior. Além disso, uma rede melhorada de estações de armazenamento permitiria que fontes de energia renováveis ​​armazenassem o excesso de energia para os tempos de demanda máxima.

Especificamente, a energia solar é mais produtiva no meio do dia e na energia eólica durante a noite, ambos os períodos de baixa demanda. Ao armazenar o poder gerado durante esses períodos para uso posterior, o problema de intermitência pode ser grandemente diminuído. Uma excelente corrida está em andamento agora para melhorar e escalar tecnologias de armazenamento de energia, como foi visto com o interesse em torno do Powerwall da Tesla.

Finalmente, os Estados Unidos devem aproveitar o advento da computação para criar uma grade inteligente. Com a Internet das Coisas que atribuem processadores a objetos cada vez mais mundanos, é inacreditável que a maior máquina do mundo tenha quase zero poder de computação. Os preços energéticos em tempo real e os aparelhos domésticos inteligentes prometem deslocar a demanda para atender a oferta movendo ações não-essenciais, como a aparência de pratos e roupas para horários fora do horário de pico.

A poupança é a melhor maneira de motivar os consumidores, e assim educar os consumidores sobre os benefícios monetários dos aparelhos inteligentes, como o Termostato de Nid da Google, são um passo importante para avançar em direção a uma economia de baixo carbono. A adoção em toda a largura de aparelhos e tecnologias inteligentes reduzirá substancialmente a quantidade de eletricidade consumida pelo agregado familiar médio e reduzirá consideravelmente a carga na rede e as empresas de serviços públicos para fornecer poder de pico.

Com um amplo escopo de trabalho a ser realizado, é natural perguntar-se como isso será financiado. O custo pode parecer enorme, mas os Estados Unidos abordaram tarefas gigantes semelhantes no passado, como a construção do sistema rodoviário interestadual. Para este projeto, os impostos sobre o carbono, o petróleo e o gás poderiam gerar receita significativa ao mesmo tempo que impulsionavam a inovação e a adoção de tecnologias verdes existentes. Do mesmo modo, um imposto sobre as perdas de eletricidade (que totalizam quase 7% de todo o poder de saída) poderia levantar fundos para a criação de linhas de energia novas e mais eficientes. Finalmente, um setor privado de armazenamento de energia pode ser auto-sustentável e altamente lucrativo, estimulando a inovação em tecnologias de bateria e aumentando drasticamente a disponibilidade de armazenamento em toda a grade. O encargo financeiro para renovar a grade é significativo, mas os mercados financeiros estão na tarefa.

Os Estados Unidos estavam na vanguarda da Revolução Industrial, e seu lugar como adotante inicialmente beneficiou o país e seus habitantes. Se a América atua agora, também pode estar na vanguarda da Revolução de Baixo Carbono que está pronta para transformar a economia mundial mais uma vez. O tempo está acabando, porém, e o momento de agir é agora.

Para mais informações sobre este assunto específico, consulte o documento de trabalho JEI relacionado no site do JEI aqui.