Widerstandsfähigkeit am Rande: Die Stadt Eastport erwägt die Nutzung von Gezeitenenergie für ein Insel-Mikronetz

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Die 1.300 Menschen, die Eastport, Maine, ihr Zuhause nennen, leben am östlichsten Punkt der kontinentalen Vereinigten Staaten. Die überbrückte Insel, die durch einen einzigen Damm mit dem Festland verbunden ist, ist starken Atlantikwinden ausgesetzt und anfällig für störende Stromausfälle. Aber das war nicht immer so.

In der Stadt gab es einst viele Sardinenfabriken, die von einem dieselbetriebenen Umspannwerk unterstützt wurden, das inzwischen zusammen mit den Fabriken geschlossen wurde. In den Jahren seit dem Abschalten des Umspannwerks war die Stromversorgung immer unzuverlässiger, insbesondere da die Stürme zunahmen.

„Wenn in Eastport der Strom ausfiel, konnte man bis 15 zählen und das Umspannwerk ging wieder hoch“, sagte Jeanne Peacock, Stadtratsmitglied von Eastport. „Die Leute hier waren es gewohnt, nie ohne Strom zu sein, was ganz nett ist, wenn man 7 Meilen draußen im Meer ist und es viel Wind und Wetter gibt. Die Leute würden das also gerne zurückhaben.“

Instabile Stromversorgung und hohe Energiekosten gehörten zu den Herausforderungen der Energieresilienz, die Eastport dazu brachten Partnerschaftsprojekt der Energy Transitions Initiative (ETIPP) im Jahr 2021. Die Stadt gehörte zu den ersten 11 Gemeinden in den Vereinigten Staaten, die sich dem technischen Hilfsprogramm angeschlossen haben, das das lokale Wissen regionaler Organisationen mit der Expertise nationaler Laborforscher kombiniert, um die Energieresilienz in Küsten-, Insel- und abgelegenen Gemeinden zu stärken.

Eastport konzentrierte sein ETIPP-Projekt auf belastbare Stromversorgungssysteme und energieeffiziente Häuser, berücksichtigte aber auch lokale wirtschaftliche Möglichkeiten und sorgte dafür, dass sich die Gemeinschaft am Planungsprozess beteiligte.

Mit Unterstützung der Inselinstitut– die regionale Partnerorganisation, die ETIPP-Gemeinden entlang der Nordostküste unterstützt – und Forscher des National Renewable Energy Laboratory (NREL) und des Lawrence Berkeley National Laboratory in Eastport haben einige Ziele für die Ausrichtung ihres ETIPP-Projekts festgelegt: Erfahren Sie mehr über Mikronetzoptionen zur Rückgewinnung -Up-Power; Koordinierung mit lokalen Energieeffizienz- und Elektrifizierungsbemühungen; und Bereitstellung von Bildungsressourcen für die Bewohner über das geplante Mikronetz.

Nachdem diese von der Gemeinde definierten Ziele festgelegt waren, analysierten die ETIPP-Forscher zwei verschiedene Mikronetz-Szenarien: ein regionales Mikronetz und ein gemeindeeigenes Mikronetz an einer Grundschule. Laut NREL-Forschung ist die Gezeitenkraft von Maine eine der stärksten im Land. ETIPP-Forscher analysierten das Potenzial für die Einbindung von Gezeitenenergie und Solaranlagen zur Erzeugung von Mikronetzstrom sowie die Anforderungen an Batteriespeichersysteme zur Speicherung dieser erneuerbaren Energie.

Als Eastport dem ETIPP-Programm beitrat, war die Ocean Renewable Power Company (ORPC), eine Meeresenergieorganisation mit Sitz in Maine, bereits auf der Suche nach einer Erweiterung des Umfangs ihres Einsatzes von Gezeitenenergie, sagte Suzanne MacDonald, eine NREL-Expertin für Community-Engagement mit Sitz in der Mitte der Küste Maine.

„Sie wollten wissen, ob die Stadt Eastport potenzielle Vorteile aus den Gezeiten sieht [energy] Vor Ort begannen wir gezielt über die Möglichkeit eines Mikronetzes zu sprechen, das teilweise mit Gezeitenkraft betrieben werden würde. Daher prüften ORPC und Eastport diese Optionen, als der ETIPP-Aufruf an die Gemeinden herauskam“, sagte sie.

„Die Gezeitenkraft ist konstant. … Unsere Strömung geht voran, und zwar stark, also hätten wir das im Idealfall getan [it as] „Eine gute konstante Energiequelle, was sehr aufregend ist“, sagte Peacock.

Eastport weist außerdem volatile und steigende Energiepreise auf, wobei die Stromtarife von 2022 bis 2023 um mehr als 40 % gestiegen sind, nach einem Anstieg von 88 % im Vorjahr.

„Wir zahlen fast 0,20 Dollar pro Kilowattstunde“, sagte Peacock. Das ist fast das Doppelte des nationalen Durchschnitts von 0,12 US-Dollar pro kWh im Jahr 2022. nach Angaben der US Energy Information Administration.

Um Ideen für die Senkung der Energiekosten in Privathaushalten anzubieten, untersuchten ETIPP-Forscher Möglichkeiten zur Energieeffizienz sowohl auf Haushalts- als auch auf Gemeindeebene. Sie modellierten das Potenzial für Energieeinsparungen in einem durchschnittlichen Haus in Eastport, wenn der Hausbesitzer Witterungseinflüsse (Luftabdichtung und Isolierung), Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge anstrebte. Ihre Daten zeigten auch, dass nur sehr wenige Häuser und Unternehmen in Eastport davon profitiert hatten Effizienz Maine Programme, die dazu beitragen, die Kosten für Energiesparprojekte und -ausrüstung für Main-Bewohner aller Einkommensschichten zu decken.

Die Forscher stellten Kosten- und Einsparungsdaten sowie Angaben zum Arbeitskräftebedarf bereit, um Eastport dabei zu helfen, die potenziellen wirtschaftlichen Vorteile des Mikronetzes und der Energieeffizienzoptionen einzuschätzen. Ein Mikronetz könnte potenzielle Beschäftigungsmöglichkeiten für lokale Unternehmen schaffen, insbesondere wenn es eine Gezeitenkraftkomponente umfasst. Energieeffizienzprojekte könnten die Energiekosten eines Haushalts um mehr als 3.000 US-Dollar pro Jahr senken und gleichzeitig das Zuhause komfortabler machen und älteren Bewohnern das Altern an Ort und Stelle erleichtern.

„Wir haben eine Reihe von Menschen mit festem Einkommen. Wenn sie also ihren Strompreis und diese Rechnung senken könnten, wäre das einfach ein Bonus“, sagte Peacock.

Die Forscher skizzierten die mit jeder Option verbundenen Vorteile, Herausforderungen und nächsten Schritte, um Eastport bei seiner Entscheidungsfindung zu unterstützen.

„Die Quintessenz ist: Was ist der Kosten-Nutzen für uns? Wie wirkt es sich auf meinen Geldbeutel aus? Die Leute könnten dazu bereit sein [pay more for] ein paar Jahre, in dem Wissen, dass es sich auf lange Sicht auszahlen wird“, sagte Peacock.

MacDonald wollte die ETIPP-Ergebnisse auf eine Weise präsentieren, die klar zeigt, was „umsetzbar und umsetzbar“ ist.

„[NREL researcher] Becki Meadows und ich haben viel mit der Community darüber gesprochen, wie wir die Ergebnisse kommunizieren und Prioritäten festlegen können, um die Ergebnisse voranzutreiben“, sagte sie. „Deshalb haben wir am Ende unseres Buches einige Folien eingefügt [presentation] Deck, um der Community klar zu machen, dass sie diese Ideen brauchen, um voranzukommen, wenn ihnen diese Ideen gefallen.“

In Ergänzung zu Abschlusspräsentation der Ergebnisse, Eastport unterhält eine Beziehung zum Island Institute, um ihnen dabei zu helfen, Fortschritte bei den Energieeffizienzzielen zu erzielen. Während des ETIPP-Projekts hatte das Island Institute eine Island Fellow, Paige Atkinson, die sich dafür einsetzte, den Mitarbeitern der Stadt dabei zu helfen, sich mit der breiteren Gemeinschaft an Energie- und anderen Infrastrukturzielen zu beteiligen. Nachdem das ETIPP-Projekt von Eastport nun abgeschlossen ist, unterstützt das Island Institute das neue Energiekomitee der Stadt und wird Mittel aus dem Preis „Energizing Rural Communities“ des US-Energieministeriums nutzen, um die Installation weiterer erneuerbarer Energiequellen und eines regionalen Mikronetzes in Eastport weiterhin zu unterstützen.

„Ich denke, es ist ein schönes Modell in dem Sinne, dass man einen Partner hat, mit dem man durch diesen Prozess gehen kann, und nicht, dass sehr kleine Gemeinden den Weg alleine gehen müssen“, sagte MacDonald.

ETIPP nimmt bis zum 10. Juli 2024 Bewerbungen für neue Gemeinden zur Teilnahme am Programm entgegen. Besuchen Sie die ETIPP-Bewerbungsseite um mehr über die Teilnahmeberechtigung zu erfahren und sich zu bewerben.

ETIPP wird von NREL verwaltet und vom US-Energieministerium über mehrere seiner Technologiebüros und -programme des Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE) finanziert und unterstützt. ETIPP wird von der Energy Transitions Initiative des Integrated Strategies Office des EERE gesponsert und geleitet und von DOE-Büros unterstützt, darunter dem Building Technologies Office, dem Geothermal Technologies Office, dem Solar Energy Technologies Office, dem Vehicle Technologies Office, dem Water Power Technologies Office und dem Wind Energy Technologies Office.

Bewerben Sie sich bei ETIPPBewerbungen sind bis zum 10. Juli 2024 möglich.

Von Brooke Van Zandt, NREL