У червні 2023 року, коли над Техасом опустився тепловий купол, утримуючи жахливу спеку та вологість, у всьому штаті були побиті рекорди високих температур. Найспекотніший день тоді майже перевищив рекордну температуру, зафіксовану в серпні 1936 року. За словами метеорологів, тоді жаркіше було хіба що в пустелі Сахара та районі Перської затоки. Альтернативна енергетика підвищує гнучкість та надійність енергомережі штату. Про те, як Техас став американським центром чистої енергії читайте далі на houstoname.
Як сонячна та вітрова енергія рятують влітку?
Альтернативні джерела енергії використовувалися ще задовго до того, як наприкінці ХІХ – початку ХХ століть людство почало послуговуватися вугіллям, природним газом і нафтою. Люди черпали енергію Сонця для регулювання температури в помешканнях. Енергія Сонця сприяє фотосинтезу в рослинах, якими потім харчуються тварини, тож сонячна енергія відповідає за виробництво їжі на планеті.
У XVIII столітті вчені почали досліджувати сонячну енергію для більш повного її використання. Основне їхнє відкриття – фотоелектричний ефект, тобто здатність перетворювати сонячну енергію в електричну. Цей ефект виникає, коли сонячне світло потрапляє на напівпровідники. Це речовини, які є поганими провідниками електрики у природному стані, але чудовими за певних умов, наприклад впливу тепла чи світла. Таким напівпровідником є, для прикладу, кремній. Це відкриття дало змогу розробити у ХХ столітті потужні сонячні батареї.
Енергію вітру, як і сонячну, люди використовують з давніх-давен. Найбільш раннє застосування енергії вітру – вітрильні човни. Найдавніші цивілізації також використовували вітер для перемелювання зерна й перекачування води. Хоча вітрова енергія має свої недоліки, як-от переривчастість, вона все ж є важливою главою в історії США.
Сонячні й вітряні електростанції виробляють енергію з відновлюваних джерел, що допомагає компенсувати мегавати, які втрачають в автономному режимі установки, які працюють на природному газі чи вугіллі. Вітер і Сонце дають достатньо великий буфер, і навіть якщо кілька електростанцій вимикаються, це не викликає збоїв. Саме так техасці врятувалися від спеки в червні 2023 року.
Техас продемонстрував на власному прикладі іншим штатам, що лише поєднання різних видів енергії може зберегти людські життя під час екстремальної погоди. У такому разі люди завжди матимуть доступ до необхідних тепла, світла, води тощо.
У 2020 році Техас став провідним штатом США за вітровою енергетикою та другим за сонячною після Каліфорнії. Він також випередив інші штати за кількістю збудованих нових сонячних і вітряних електростанцій, а ще третьої ланки тріади відновлюваної енергії – накопичення акумуляторів. Акумуляторні батареї розміром із вантажівку, які вмикаються, коли електростанції «накриваються», є ідеальними для використання вітрової та сонячної енергії та відіграють вирішальну роль у запобіганні відключень енергії у Техасі.
Як Техас став лідером у галузі відновлюваної енергетики?
Енергетика Техасу асоціюється насамперед із буровими вежами й свердловинами природного газу. Однак завдяки федеральним податковим пільгам і регуляторному середовищу Техасу розробники знайшли сприятливе середовище для будівництва вітрових і сонячних електростанцій.
Воду та будинки в штаті успішно нагрівали за допомогою контрольованого використання сонячної енергії ще в 1882 році, активне сонячне опалення будинків розвивалося і впродовж ХХ століття. Протягом 1920–1930-х років сонячні будинки штату використовували скляні веранди для захоплення тепла зимового сонця та плоскі пластинчасті колектори для нагріву води. Сонячну енергію також застосовували для сушіння сільськогосподарського зерна.
Першу в штаті установку великомасштабного опалення та охолодження за допомогою сонячної енергії розробили в 1977 році в Університеті Трініті (Сан-Антоніо). Згодом Техаський технічний університет розробив рефлектор у формі чаші з лінійним приймачем енергії для високої турбіни. Ця турбіна забезпечила місто електроенергією, як і дизельні генератори. Це була перша в США сонячна електростанція середнього масштабу.
Щодо енергії вітру, то в 1977 році в штаті з’явився Інститут альтернативної енергетики (AEI), що став основним інформаційним ресурсом про енергію вітру в Техасі. У 1999-му в місцевості Біг-Спрінг була зведена перша 80-метрова вежа.
Зростанню вітроенергетики в Техасі сприяли вітрові ресурси, наявність землі, державні цілі щодо відновлюваної енергії, економічна ефективність розвитку та експлуатації вітряних електростанцій і відповідна електромережа. У 2012 році в штаті працювало вже понад 10 700 вітрових турбін для виробництва електроенергії.
Вітроенергетика – це комерційне підприємство між власниками землі та операторами вітрових електростанцій. Техаські фермери мають можливість у такий спосіб підзаробити: вони здають свою землю в оренду розробникам вітряків. Це забезпечує новий потік доходу без впливу на традиційне землеробство та випас тварин. Хоча й домовленості про оренду сильно відрізняються, у 2004 році Управління звітності уряду США повідомило, що фермер, який здає землю в оренду, отримує 3000–5000 доларів США за турбіну на рік.
Привабливим бонусом у Техасі є те, що вітрові та сонячні електростанції не потребують водяного охолодження, оскільки води в штаті бракує завжди. Крім того, споживачі виявляють прихильність до відновлювальної енергетики через її дешевизну.
Політичні противники «зеленої революції»
Багато законодавців Республіканської партії, які домінують в уряді Техасу (станом на 2023 рік), багато років виступали проти вітрової та сонячної енергій, оскільки вважали їх ненадійними, якщо порівнювати з електростанціями, які працюють на викопному паливі. Видобуток нафти й газу також є значним джерелом податкових надходжень для держави, а ще політичних внесків.
Консерватори ж заклали підґрунтя для того, щоби Техас став центром чистої енергії ще на початку ХХІ століття. Губернатор Джордж Буш дерегулював енергетичний ринок штату в 1999 році та закликав запустити 2000 мегават відновлюваної енергії в наступному десятилітті, а його наступник, губернатор Рік Перрі, підтримав багатомільярдний поштовх прокласти лінії електропередач із вітряного, сонячного Західного Техасу.
Чи є Сонце та вітер надійними джерелами енергії?
Жодне джерело електроенергії не є на надійним на 100%. Однак найбільші збої в електромережі Техасу влітку 2023 року відбувалися від нібито найнадійніших генераторів, що працюють на викопному паливі.
Деякі законодавці Республіканської партії завзято переконували політичну спільноту в тому, що вітер і Сонце не є надійними. Водночас під час Зимового шторму Урі в лютому 2021 року, який призвів до загибелі сотень людей і масового знеструмлення, припинили роботу саме газові, вугільні та атомні електростанції, а не вітряні чи сонячні.
За словами техаського енергетичного експерта Дуга Левіна, засновника консалтингової фірми Stoic Energy, тоді відновлювані джерела енергії стали порятунком для мережі Техасу, оскільки деякі старі теплові електростанції, які працюють на вугіллі, природному газі та атомній електростанції, вийшли з ладу протягом літа.