Eine vom National Renewable Energy Laboratory (NREL) geleitete Analyse ist jetzt im Gange, um Puerto Rico mit Optionen für die Schaffung eines erneuerbaren, zuverlässigen und gerechten Stromversorgungssystems zu versorgen.
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Die Studie „Puerto Rico Grid Resilience and Transition to 100% Renewable Energy (PR100)“ wird die fortschrittlichsten US-Forschungskapazitäten in mehreren nationalen Labors des Energieministeriums (DOE) nutzen, um Puerto Ricos Investitionen in moderne, intelligente und erschwingliche Anlagen zu mindern Netzinfrastruktur.
DOE veröffentlichte die Studie öffentlich am 16. Februar während eines Webinars, an dem 645 Teilnehmer teilnahmen, darunter Industrievertreter, Forscher, Bundes- und Kommunalbehörden sowie Einwohner von Puerto Rico. Die Veranstaltung beinhaltete Bemerkungen von Führungskräften und den Forschern, die die Studie erstellten, die den Umfang und die Vorteile des historischen Unterfangens sowie Möglichkeiten zum Engagement diskutierten.
In ihrer Eröffnungsrede sprach US-Energieministerin Jennifer Granholm von der Möglichkeit, besser wieder aufzubauen, wenn das DOE das „Jahr der Umsetzung“ 2022 in Puerto Rico beginnt. Die Hurrikane Irma und Maria im Jahr 2017 „legten die Verwundbarkeit offen, die sich aus der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen ergibt“, sagte Granholm. „Durch die Installation von Energiequellen wie Sonne, Speicher und Wind kann Puerto Rico seine eigene Energie aufbauen, anstatt sich auf teure Importe zu verlassen. Es ist ein Kinderspiel, diese Gelegenheit für sauberere Energie zu nutzen.“
Die Auftaktveranstaltung für die Studie Puerto Rico Grid Resilience and Transition to 100% Renewable Energy (PR100) fand am 16. Februar 2022 statt. Das 75-minütige Webinar umfasst einführende Bemerkungen der Führung, eine Beschreibung der Studie und erwartete Ergebnisse, Perspektiven von Akteuren des Energiesektors in Puerto Rico und eine Frage-und-Antwort-Diskussion. Textversion (Spanisch).
Puerto Rico wurde von aufeinanderfolgenden Naturkatastrophen heimgesucht, die rund 80 % der Stromverteilungs- und Übertragungsinfrastruktur der Insel zerstörten. Mit der Möglichkeit, anders wieder aufzubauen, und vorsichtig gegenüber zukünftigen Stürmen, erließ Puerto Rico eine Richtlinie zum Aufbau eines widerstandsfähigen, zuverlässigen und robusten Energiesystems mit angemessenen Tarifen für alle Kunden – eine Verbesserung gegenüber einigen der höchsten durchschnittlichen Strompreise in den Vereinigten Staaten. Die Politik setzte Meilensteine, um Puerto Rico weg von importierten fossilen Brennstoffen zugunsten der Erzeugung erneuerbarer Energie mit der eigenen hervorragenden Versorgung der Insel mit Sonne, Wind, Wasser und anderen erneuerbaren Ressourcen zu bringen: 100 % erneuerbare Energie bis 2050, 60 % bis 2040 und 40 % bis 2025. Während in diesem Jahr Dutzende von Netzmodernisierungsprojekten den Grundstein legen, sammelt Puerto Rico Experteneinblicke, um seine kurz- und langfristigen Ziele zu erreichen.
Die PR100-Studie, die vom Office of Electricity des DOE in Partnerschaft mit der Federal Emergency Management Agency (FEMA) geleitet wird, wird saubere Energiepfade für plausible Trajektorien in Puerto Rico bis 2050 aufzeigen. Die Pfade werden lokal zugeschnitten sein und Schlüsselfragen zur Zukunft von Puerto Rico priorisieren Stromnetzes, wie seine Zuverlässigkeit bei extremen Wetterbedingungen, seine Gerechtigkeit für alle Puertoricaner und seine Auswirkungen auf die lokale Wirtschaft.
„Um an ein Ziel zu gelangen, muss man zuerst einen klaren Weg haben“, bemerkte NREL-Direktor Martin Keller in seiner Eröffnungsrede. „Wir loben unsere PR-Partner für ihre Vision und Führung und sind zuversichtlich, dass die PR100-Studie als Modell für andere Communities dienen wird.“
FEMA-Administratorin Deanne Criswell würdigte die behördenübergreifenden Partner in Washington, die die Regierung von Puerto Rico dabei unterstützen, ihre Ziele durch vielfältiges Fachwissen und flexible Finanzierung zu erreichen. „Das öffentliche Hilfsprogramm der FEMA hat allein dem Energiesektor 9,5 Milliarden Dollar an Finanzmitteln zugesagt. Erst kürzlich, am 2. Februar, wurde Geschichte geschrieben, als die Minister für Energie, innere Sicherheit, Wohnungsbau und Stadtentwicklung und der Gouverneur von Puerto Rico eine Absichtserklärung unterzeichnet Wir versprechen, bei der Suche nach einem belastbaren, nachhaltigen und gerechten Energienetz für die Bürger von Puerto Rico zusammenzuarbeiten.“
Power Puerto Rico: DOE-Sekretärin Jennifer Granholm und der Gouverneur von Puerto Rico, Pedro Pierluisi, unterzeichneten am 2. Februar 2022 im Hauptquartier des Energieministeriums in Washington, DC, eine Absichtserklärung mit dem Heimatschutzminister Alejandro Mayorkas und der Ministerin für Wohnungswesen und Stadtentwicklung, Marcia Fudge Die Absichtserklärung skizziert eine beschleunigte Arbeit zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit von Puerto Rico im Energiebereich und zur Förderung von Initiativen für saubere Energie. Foto vom US-Heimatschutzministerium/Benjamin Applebaum
Am selben Tag berief NREL das erste Treffen einer Beratungsgruppe ein, die sich aus Interessenvertretern des Energiesystems von Puerto Rico zusammensetzte. Die Beratungsgruppe, die Hochschulen, kommunale und Umweltorganisationen, Bundesbehörden und Regierungsbehörden von Puerto Rico, Solar- und Speicherentwickler sowie Berufsverbände vertritt, wird das DOE-Portfolio zur Unterstützung von Puerto Rico (einschließlich der PR100-Studie) mit fortlaufendem Feedback und Leitlinien unterstützen lokale Prioritäten und Expertenperspektiven. Die PR100-Studie wird über zwei Jahre durchgeführt, in denen NREL eine breite Palette von Interessengruppen einbeziehen, unvoreingenommene Analysen mit erstklassigen Fähigkeiten durchführen und transparente Daten und Ergebnisse veröffentlichen wird.
„Wir wissen, dass der Übergang zu 100 % erneuerbarer Energie in Puerto Rico zu niedrigeren Kosten und widerstandsfähigerer Elektrizität führen und Tausende von Leben retten könnte“, sagte Marcel Castro-Sitiriche, Mitglied der Beratungsgruppe, Assistenzprofessor an der Universität von Puerto Rico, Mayagüez . Er schlug vor, in der Studie einen Weg zu modellieren, der „als erste Maßnahme ohne Reue kurzfristig den massiven Einsatz von Dachsolaranlagen mit Batteriesystemen in mindestens 500.000 Haushalten umfasst“.
Die PR100-Studie ist zwar historisch, arbeitet aber an einem Beispiel. NREL führte eine ähnliche Analyse für Los Angeles in den USA durch LA100-Studie, das benutzerdefinierte Szenarien für die Stadt generierte, um ihre eigenen Ziele für saubere Energie für 2045 zu erreichen. Das NREL-Toolset für die beiden Studien ist im Wesentlichen das gleiche, aber Puerto Rico hat ein anderes Energiesystem – es hat anfangs viel weniger erneuerbare Energie und einen weitaus größeren Anteil an Privatkunden als Los Angeles – und unterschiedliche Ziele, die sich mehr auf die Widerstandsfähigkeit konzentrieren und Flexibilität, um verheerend starke Stürme zu überstehen und Kapazitäten aufzubauen.
Marisol Bonnet vom Energieministerium koordiniert die Wiederherstellungsbemühungen des DOE in Puerto Rico. „DOE hat der Regierung von Puerto Rico in den letzten Jahren Ressourcen, technische Unterstützung und Fachwissen zu einer Vielzahl von Themen zur Verfügung gestellt, wie z und anderen Sektoren sowie Dimensionierung und Standortbestimmung von Microgrids für erhöhte Widerstandsfähigkeit. Jetzt werden wir mit PR100 dazu beitragen, Puerto Rico auf den Weg in eine widerstandsfähigere Zukunft mit erneuerbaren Energien zu bringen“, sagte sie.
„Als stolzer Puertoricaner war diese Rolle die größte Ehre meiner Karriere“, fügte Bonnet hinzu.
Die Szenarien für saubere Energie der Studie werden kuratierte Modelle von Puerto Rico verwenden, um zu simulieren, wie sich eine solche Energiewende abspielen könnte. Die Modelle werden mit einer Software-Suite zusammengestellt und simuliert, die zusammengenommen die Entwicklung des Energiesystems in der fernen Zukunft vorhersagen kann. Die Studie wird Puerto Ricos Energieziele, einschließlich des im Energy Public Policy Act von 2019 festgelegten Renewable Portfolio Standards, und das Recht, seine eigene Energiezukunft zu bestimmen, voll und ganz unterstützen.
Die Tools zur Bewertung von Klimarisiken, Möglichkeiten zur Erzeugung erneuerbarer Energien, möglicher Anlagenausfälle sowie der Widerstandsfähigkeit von Übertragung und Verteilung werden die besten Forschungsmethoden von NREL und den anderen fünf nationalen DOE-Labors nutzen, die zu PR100 beitragen: Argonne, Lawrence Berkeley, Oak Ridge, Pazifik Nordwesten und Sandia. Zum Beispiel die preisgekrönte dGen™-Software simuliert die Kundenakzeptanz von dezentralen Energieressourcen wie Solardächern und dezentralen Speichern bis 2050. In eine Vorstudie Unter Verwendung von dGen stellten NREL-Analysten fest, dass verteilte Solar-Photovoltaik (PV), die auf allen Wohndächern in Puerto Rico installiert ist, 20 Gigawatt Strom erzeugen würde, was die derzeitige Kapazität bei weitem übertrifft.
Photovoltaik auf dem Dach versorgt ein Haus in Jayuya, Puerto Rico, im bergigen Inneren der Insel. Solar- und Energiespeicheranlagen in Privathaushalten werden die Zuverlässigkeit und Belastbarkeit der Stromversorgung erheblich verbessern. Foto von Marcel Castro-Sitiriche (2018)
Die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Energieinfrastruktur angesichts extremer Wetterbedingungen hat für die Interessengruppen hohe Priorität. „NREL hatte kurz nach dem Hurrikan Maria Leute vor Ort“, sagte der Forscher Nate Blair, ein Gruppenleiter und leitender Analyst, der sich auf verteilte Systeme und Speicherung spezialisiert hat. „Sie fanden heraus, dass eine PV-Anlage erheblich beschädigt war und die daneben nicht. Einiges davon hat damit zu tun, sicherzustellen, dass die Installationen abgeschlossen sind [best practices] im Kopf.“
Die Studie wird fünf Aktivitäten folgen: Sammeln von Beiträgen von Interessengruppen und der Gemeinde, Sammeln von Daten über das System von Puerto Rico, Szenariodesign, gezielte Modellierung und Analyse, dann Berichte, Visualisierung und Öffentlichkeitsarbeit. Einige Verantwortlichkeiten werden zwischen den nationalen Labors geteilt, und das Forschungsteam wird sich kontinuierlich mit den Interessen der Gemeinschaft befassen.
„Die Studie wird sofort Erkenntnisse liefern, beginnend mit vier ersten Szenarien bis Sommer 2022, die bis Ende 2023 weiter verfeinert, überprüft und analysiert werden“, sagte Murali Baggu, Leiter des Laborprogramms von NREL für Grid-Integration und einer von ihnen die Hauptforscher der PR100-Studie.
Die PR100-Studie ist Teil der umfassenderen DOE-Studie Portfolio an Unterstützung für Energierückgewinnung und Resilienz für Puerto Rico und stützt sich auf bestehende Forschungsarbeiten und Instrumente, die von den nationalen Labors seit der Hurrikansaison 2017 und davor verbessert wurden. Frühere Arbeiten umfassen die Bewertung der Solarressourcen in Puerto Rico für beide Gebrauchsskala und Wohndach Systeme; Verbesserungen an NRELs Engagieren™ Modellierungstool für die Energieplanung, das System Advisor-Modell für die Finanzanalyse potenzieller Systeme und die PVWatt-Rechner® um die Leistung potenzieller PV-Anlagen abzuschätzen; die Entwicklung der Tool zur Analyse des Energieeffizienzszenarios von Puerto Rico; und vieles mehr.
Parallel zur PR100-Studie laufen viele Bemühungen zur Verbesserung des Stromversorgungssystems von Puerto Rico. Unter anderem entwickelt das DOE ein Hurrikan-Prognose- und Vorbereitungstool, die Wohnungsbaubehörde von Puerto Rico verbessert die Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit von Solar- und Energiespeicheranlagen für Wohngebäude, und das Versorgungsunternehmen hat einen Wettbewerbsprozess eingeleitet, der zur Beschaffung von Tausenden von Megawatt erneuerbarer Energien führen wird Rohstoffe und Energiespeicher. Die PR100-Studie steht im Mittelpunkt dieser monumentalen Bemühungen und wird die besten Ressourcen des DOE aufbringen, um Möglichkeiten für Puerto Ricos Investitionen in eine saubere, widerstandsfähige und erschwingliche Energiezukunft aufzuzeigen.
Die laufenden und früheren Aktivitäten von NREL zur Unterstützung der Energieplanung in Puerto Rico, einschließlich Veröffentlichungen, Tools und anderer Ressourcen, sind im Labor verfügbar Multi-Lab Energieplanungsunterstützung für Puerto Rico Website.
Artikel mit freundlicher Genehmigung von Nationales Labor für erneuerbare Energien. Von Connor O’Neil
Vorgestelltes Foto von Wei Zeng an Unsplash.
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