Kaasuvoimalat ovat olleet sähkön toimitusketjun tukipilari, koska ne tarjoavat tasaista energiaa kotitalouksille ja yrityksille. On kuitenkin vielä noin 20% kaasusta peräisin olevista maailmanlaajuisista CO2-päästöistä. Siksi on tärkeää tarkastella tarkasti niiden roolia energiavalikoimassamme, kun käsittelemme ilmastonmuutoksen kiireellisiä kysymyksiä.
Liian monet kaasuvoimalat ovat ongelma
Amerikan sähkömarkkinoilla on enemmän kuin tarpeeksi kaasuvoimaloita. Päästöt lisäsivät vaikeita sääilmiöitä, mikä lisäsi verkkoon kohdistuvia paineita. Esimerkiksi Amerikka tarvitsee lisää sähköä päästäkseen eroon fossiilisista polttoaineista, mutta kaasulaitosten lisääminen ei auta.
Lukemattomia kaasuvoimaloita
- Kaasu vastasi noin 40% Yhdysvaltain sähköntuotannosta vuonna 2022.
- Yli 2,000 kaasukäyttöistä yksikköä joiden nimellisteho oli noin 500 GW, olivat toiminnassa 43% yleishyödyllisen mittakaavan sähkökapasiteetista.
- Nämä kasvit päästöt 661 miljoonaa tonnia hiilidioksidia, yli 13 % Yhdysvaltojen energiaan liittyvistä päästöistä
- Hydraulinen murto tai fracking on helpottanut maakaasun tuotantoa liuskemuodostelmista ja on ruokkinut kaasulaitosten kasvua.
- Myös toimialaa koskevaa taloudellisesti tukevaa politiikkaa voidaan syyttää
- Hyödyllisyystason uusiutuvat energialähteet ovat tällä hetkellä halvempia kuin maakaasu
- Melkein 21.08 GW uutta kaasukapasiteettia odotetaan Keskilänteen ja Teksasissa vuosina 2023-2026
Epätasainen siirtymä eri alueilla
Bensiinistä luopumisen aalto vaihtelee USA:n jokaisella alueella riippumatta markkinavoimista ja tieteellisestä konsensuksesta uusiutuvan energian suhteen. Valtioiden riippuvuus kaasusta määräytyy politiikan, vallitsevan infrastruktuurin, maantieteellisen, säämallin ja väestötilastojen perusteella.
- Kaasun kulutus on korkeampi liuskerikkaissa ja tiheään asutuissa valtioissa kuten Texasin ja Appalakkien alueet
- Kalifornia on edelleen suuri maakaasun käyttäjä, vaikka se on nähty puhtaan energian johtajana sen 40 miljoonan asukkaan ja yhä kuumempien kesien vuoksi, jotka rasittavat verkkoa
- Äärimmäisten sääilmiöiden, kuten hurrikaanien, metsäpalojen tai talvimyrskyjen aikana kaasulla toimivat voimalaitokset epäonnistuvat Kaliforniassa, Keski-Atlantin alueella tai Texasissa
- Osavaltioita kehotettiin suunnittelemaan vaihtoehtoja verkon kestävyydelle
Kaasuvoimaloiden aiheuttamat ongelmat
Fossiiliset polttoaineet, kuten öljy, kivihiili ja maakaasu, käyttävät suuria määriä sähköverkkoamme, mutta ne eivät ole kestäviä. Niiden rajallinen saatavuus sekä negatiiviset terveysvaikutukset ja ympäristön heikkeneminen tekevät niistä sopimattomia pitkän aikavälin energiavarmuuteen.
Varastojen ehtyessä kustannukset nousevat edelleen, mikä lisää jännitteitä resurssien hallinnassa geopoliittisista syistä, mikä pahentaa energiatilannetta. Katsotaanpa joitain vaikutuksia
1. Veden saastuminen
Voimalaitoksista poistuva lämmin vesi katkaisee vesieliöiden elinkaaren. Tämä johtaa lämpösaasteisiin, jotka luovat talvella jäättömiä vyöhykkeitä, jotka sitten vangitsevat monia lajeja sisälle, mikä pahentaa happikatoa kesäkuukausina.
2. Kuolevat merilajit
Jäähdytysvedenotto tuhoaa kalakannan ja tappaa jopa 60 % nuorista kaloista. Aikuiset kalat juuttuvat sisäänottonäytöille, kun taas miljoonat munat, toukat ja nuoret kalat kuolevat.
3. Ilman saastuminen
Tärkeimmät happosateiden, savusumun ja ilmaston lämpenemisen syyt. Nämä voimalaitokset vapauttavat ilmakehään elohopeaa (hermomyrkkyä), hiilidioksidia (kasvihuonekaasu), rikkidioksidia ja typen oksideja.
4. Luonnonkauniista, historiallisista ja kulttuurisista resursseista vähennetään arvoa
Voimalaitokset ovat ympäristöään paljon suurempia ja tuhoavat vaalimamme näköalamajat tekemällä ympärillään koteja ja historiallisia kohteita arvottomaksi kiinteistöarvon suhteen. Jopa jäähdytystornit voivat olla visuaalisesti häiritseviä, vaikka ne eivät olekaan muuta kuin vesihöyryä.
5. Konflikti muiden kansojen kanssa
Polttoaineen hinnan ulkoisvaikutukset eivät sisällä ympäristön, terveyden ja infrastruktuurin kustannuksia, mikä saa uudet laitokset tuottamaan sähköä keinotekoisen halvalla. Tämä aiheuttaa vain konflikteja öljyrikkaiden merentakaisten maiden kanssa. Vain säästämisen, tehokkuuden ja uusiutuvan energian avulla voimme rikkoa tämän.
6. Yhteisöjen uhka
Sijoituslainsäädäntö jättää huomiotta yhteisön huolenaiheet ja kohdistuu yleensä vähemmistöihin tai köyhiin alueisiin. ne eivät vaadi mitään tarvetta osoittavaa näyttöä tai ympäristövaikutusten lausuntoja, jotka ovat ensisijaisesti paikallisia.
7. Vaikutukset maahan
Kaasujohdot ulottuvat laajoille alueille, loukkaamalla alkuperäiskansojen oikeuksia, samalla kun ne vahingoittavat tai häiritsevät kulttuurikohteita ja vahingoittavat maanviljelyä, villieläimiä ja virkistystä. Putkilinjan rakentaminen heikentää maaperän laatua, mikä vaikuttaa sadontuotantoon ja toimeentuloon.
8. Vaikutukset ilmastoon
Voimasektori osallistuu 25% Yhdysvaltain kasvihuonekaasupäästöistä noin 45% kaasuvoimaloiden hiilidioksidipäästöt. Putkilinjojen ja kaivon vuotojen aikana tapahtuu metaanipäästöjä.
Nämä kaasut ovat vastuussa ilmastonmuutoksesta, joka aiheuttaa äärimmäisiä sääilmiöitä, jotka ovat vaikuttaneet suuresti etulinjan yhteisöihin.
9. Korkeat energialaskut
Voimakas riippuvuus kaasusta johtaa sähkön hinnan vaihteluihin, ja voimakkaasti kaasusta riippuvaiset verkot ovat verkon luotettavuuden kannalta ylihinnoiteltuja, mikä johtaa asiakkaiden liiallisiin maksuihin. Esimerkiksi tukkuhinnat nousivat 7,400% maakaasulaitosten epäonnistumisen vuoksi talvimyrskyn Urin aikana vuonna 2021.
Tämä vaihtelu vahingoittaa suhteettoman paljon pienituloisia ja vähemmistötalouksia, jotka kuluttavat kolmesta viiteen kertaa enemmän kuin muut kuluttavat tuloihinsa energiaan.
Kaasuinfrastruktuurin rodulliset ja taloudelliset erot
Värikkäissä ja köyhissä kaupunginosissa on runsaasti voimalaitoksia, putkistoja ja kompressoriasemia. Tämä ympäristön epäoikeudenmukaisuus on seurausta rasismista menneisyydessä ja nykyisyydessä. Joitakin yhteisöllisiä eroja havaitaan seuraavissa tilanteissa:
- Uudessa Englannissa ei-valkoisten osuus hiilivoimaloiden lähellä on paljon suurempi (jopa 23.5%) kuin valkoihoisilla näillä alueilla
- Kaliforniassa melkein 50% kaasuvoimaloista sijaitsee osavaltion 25 % heikoimmassa asemassa olevissa yhteisöissä
- Dominion Energy on kohdistanut kohteen ehdotukselleen missä 44 % on värikkäitä ja 25 % köyhiä
- Päätös pidentää Kalifornian Ormond Beach Generating Stationin käyttöikää Oxnardissa, jossa enemmistö on latinalaisia ja pienituloisia.
Samalla kun poistetaan esteitä uusiutuvan energian laajentamiselta, verkonsuunnittelijoiden tulisi keskeyttää köyhien yhteisöjen kaasulaitokset ja niihin liittyvä infrastruktuuri. Näiden kahden strategian yhdistäminen lisää verkon luotettavuutta ja tasaista tehonjakoa.
Kaasuvoimalat" Vaikutukset haavoittuviin väestöryhmiin
Värillisten ja pienituloisten yhteisöjen lisäksi kaasupohjaisen sähköntuotannon haitalliset vaikutukset vaikuttavat myös muihin yhteiskunnan segmentteihin. Tässä on muutamia esimerkkejä muista haavoittuvista väestöryhmistä
- Vanhoilla ihmisillä immuunijärjestelmä heikkenee iän myötä, heistä tulee altis kuivumiselle ja saattaa liikkua rajoitetusti helleaaltojen sattuessa.
- Kaasuntuotannon ilmansaasteiden pahentamat hengityselinten sairaudet johtavat lisääntyneet lapsuuden astmatapaukset.
- Yhteisöt, jotka eivät puhu sujuvasti englantia, tarvitsevat apua tiukempien saastestandardien tai tehtaiden sulkemisen puolesta.
- Äärimmäiset sääilmiöt ja maaperän huononeminen kaasuinfrastruktuurin vuoksi vaarantaa maanviljelijöiden hengen.
- Särötyskaivojen ja juomavesilähteiden läheisyys liittyy korkeampaan ennenaikaiseen syntyvyyteen ja useampaan pieneen syntymäpainoon.
Kaikki nämä heikkoihin osiin kohdistuvat lisäpaineet lisäsivät vaikutuksia köyhiin yhteiskuntiin ja väriyhteiskuntiin, mikä johti äärimmäisiin eroihin eri ryhmien välillä Amerikassa. Huolimatta tästä tiedosta siitä johtuvasta epäoikeudenmukaisuudesta, maakaasu on edelleen merkittävä osa maan sähköverkkoa.
Power-to-Gas: Kallis ratkaisu
Tulevaisuudessa power-to-gas (PtG) voisi olla ainoa vaihtoehto tietyillä aloilla tekniikasta ja politiikasta riippuen. Se on todellakin lupaava menetelmä energiajärjestelmän hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi, mutta sillä on suuria haittoja.
- Vain 67-81% energiaa jää elektrolyysin jälkeen, kun taas metanoinnin jälkeen vain 54-65% on jäljellä
- Tuotanto on työlästä ja kallista verrattuna suoraan sähkön käyttöön
- Tällä hetkellä PtG:llä ei ole taloudellista järkeä ilman valtion apua ja sääntelyä.
Näistä haasteista huolimatta PtG voi olla välttämätön seuraaville asioille:
- Varastoi suuria määriä energiaa useita kuukausia tasaamaan siirtymiä vihreän sähkön tuotannossa.
- Vähennä hiilestä teollisia prosesseja tarvitsevat korkeita lämpötiloja.
- Sen sijaan voidaan käyttää rakennuksia, jotka eivät ole ihanteellisia sähkölämpöpumpuille PtG korvaamaan maakaasun.
Skaalaus on kuitenkin vaikeaa seuraavista syistä:
- Niitä on vain noin 30 tällaista tutkimus- ja pilottihanketta Saksassa, jotka ovat kaukana voittoa tuottavista yrityksistä
- Tilojen on mahdollisuuksien mukaan käytettävä täydellä kuormalla, koska niillä on erittäin korkeat kiinteät kustannukset
- Ylimääräisen uusiutuvan sähkön niukkuus Saksassa vaikuttaa sen kannattavuuteen
Tehdäkseen PtG:stä kilpailukykyisen Saksa voi tarvita seuraavia:
- Valtion tuki synteettisten kaasukiintiöiden kautta tai a korkeampi hinta CO2:lle
- Synteettisen kaasun tuonti aurinkoisista maista, joissa tuotanto saattaa olla halvempaa
Saksan energiavirasto (dena). Tuore tutkimus ennustaa, että Saksa voisi tuoda jopa 750 terawattituntia biosynteettistä kaasua ja polttoaineita vuoteen 2050 mennessä. Korkojen nousun ja ulkomaisiin liiketoimiin liittyvien riskien vuoksi on kuitenkin mahdollista, että synteettisen kaasun valmistaminen kotona Pohjanmeren offshore-tuulesta voisi antaa sille kilpailuetua.
Viittaus: Virta kaasuun
Siirtyminen pois maakaasusta
Union of Concerned Scientists (UCS) on esittänyt todisteita, joiden mukaan uusia kaasulaitoksia ei tarvita luotettavan verkon varmistamiseksi, mutta maakaasun kehitys on ollut hidasta. Tämän viiveen seurauksena saastuminen ja verkon luotettavuusongelmat lisääntyvät.
EPA päivitetty saastestandardit voimalaitoksille sisältävät
- Korkit hiiltä ja savua muodostavalle saasteelle
- Tiukat standardit voivat tuoda esiin puhtaan energian vaihtoehtojen taloudelliset perusteet
Siirtyminen maakaasusta on järkevämpää kuin
- Meistä 80-90% USA:n sähköverkosta voisi saada uusiutuvaa sähköä luotettavasti, mikä vaatii vain vähän tai ei ollenkaan uusia kaasulaitoksia.
- Kaasun luotettavuuden käsite on huonontunut, koska yhä useampia tapauksia näiden infrastruktuurien epäonnistumisesta havaitaan äärimmäisissä ilmasto-olosuhteissa.
Oikeudenmukaisen siirtymän varmistaminen
Siirtyminen kaasusta ei ole helppoa infrastruktuurin ja teollisuuden muutosvastaisuuden vuoksi. Reilu siirtymä edellyttää seuraavaa:
- Kaasuyhtiöt on saatettava vastuuseen fossiilisten polttoaineiden uhkaa koskevista toimistaan
- Tuki väriyhteisöille ja alhaiset tulot, jotka ovat kantaneet suhteettoman suuren saastetaakan
- Ihmiset, joiden toimeentulo on riippuvainen kaasuteollisuudesta pitäisi suojella
Vaikka maakaasu on puhtaampaa kuin muut fossiiliset polttoaineet, se silti päästää saasteita, jotka vahingoittavat eri sektoreita. Liiallinen riippuvuus kaasuvoimaloista on ongelma. Sen sijaan sellaiset aloitteet kuin energiatehokkuuden parantaminen ja investoinnit uusiutuviin energialähteisiin sekä energian varastointitekniikoiden kehittäminen auttavat luomaan kestävämmän ja oikeudenmukaisemman tulevaisuuden.
