Höga elpriser kommer att gå ännu högre om vi inte ändrar kurs

Inflationen kvarstår envist hög trots Federal Reserves räntehöjningar. Energi har varit en av de största drivkrafterna bakom inflationen: den har ökat med 8.7 % under det senaste året. Även med mild vinter, el- och naturgaspriserna är klämmer konsumenterna i många delar av landet. Att få ner energipriserna och hålla dem låga kräver försiktiga investeringar i energiförsörjning och överföringsledningar. Tyvärr gör Biden-administrationen och flera delstatsregeringar sådana investeringar svårare, inte lättare.

Elpriser är uppe i hela landet, men vissa ställen känner verkligen smärtan. Som bilden nedan visar började elpriserna per kilowattimme (KWH) öka i nästan alla delar av landet i början av 2022. I New England Census Division– som inkluderar Connecticut, Rhode Island, Massachusetts, Vermont, New Hampshire och Maine – det redan höga elpriset var 57 % högre i januari 2023 än i januari 2021. West South Central Division upplevde den näst största prisökningen, upp 36 % under samma period. Minsta ökningen var i Västra Nordcentralen, där priset steg med endast 7%.

Vi behöver generera mer energi för att hålla priserna låga och stabila. Biden-administrationen har fokuserat på att utöka utbudet av vind- och solenergi. Lagen om infrastrukturinvesteringar och jobb öronmärkt miljarder dollar att finansiera FoU, subventionerade lån och skattelättnader för vind- och solprojekt. Vind- och solenergi kan vara en användbar del av energinätet, men på egen hand kommer de inte att generera den energi amerikanerna förväntar sig.

I en senaste uppsats, Paul Bonifas och Timothy J. Considine förklarar varför variabla förnybara energikällor (VRE) som vind och sol inte kan stödja det amerikanska elnätet. Till skillnad från sändbara energikällor – som kan rampas upp eller ner beroende på efterfrågan och inkluderar naturgas-, kärnkrafts- och kolanläggningar – kräver VRE specifika förhållanden för att fungera, nämligen soligt väder och vind. Detta skapar en del problem.

För det första är vinden och solen lite petiga och finns inte alltid när vi vill ha dem. Nät som förlitar sig på vind och sol behöver reserverade sändbara energikällor som kan jämna ut dagliga väderfluktuationer.

För det andra, högsta energibehovet inträffar vanligtvis sent på eftermiddagen eller tidigt på kvällen, men toppen av solgenereringen inträffar vanligtvis några timmar tidigare medan toppvinden normalt inträffar på natten. Återigen betyder detta att obalansen mellan utbud och efterfrågan måste korrigeras av sändningsbara källor eller vind- och solenergi som antingen lagras eller genereras någon annanstans och överförs dit den behövs.

Äntligen finns det ett säsongsproblem. Den genomsnittliga elanvändningen i Amerika är högre i juli än i januari eller april, men denna efterfrågan sammanfaller inte alltid med den nödvändiga tillgången på sol eller vind.

Eftersom VRE måste backas upp av andra energikällor som naturgas eller kärnkraft, eftersom fler VRE läggs till nätet, måste fler sändningsbara källor också läggas till. För närvarande ca 21% av USA: s el produktionen kommer från vind, vattenkraft och sol. Hela denna generation kräver någon form av backup för att upprätthålla motståndskraft och tillförlitlighet, och med tiden kan denna redundans dramatiskt öka kostnaderna. Som Bonifas och Considine noterar, "Det är okänt vilken nivå av VRE som kan läggas till nätet innan det går sönder eller blir oöverkomligt."

Förutom timingproblemen möter vind- och solenergi även lokaliseringsproblem. Öknarna i östra Kalifornien och västra Arizona är mycket soliga, men innehåller inte en massa människor. Vindkraft har samma problem. South Dakota och Wyoming, två av USA:s minst folkrika stater, innehåller också några av dess bästa potentiella vindenergi. Att maximera värdet av sol- och vindenergi kräver att man genererar kraft vid källan och sedan överför den, potentiellt långa avstånd, till där människor bor.

Detta är inte ett oöverstigligt problem, men det försvåras mycket av statliga lagar som hindrar nya transmissionsledningar. Som Jim Rossi förklarar i en nyligen genomförd uppsats är många av överföringsledningarna i USA i behov av utbyte och modernisering. Tyvärr har flera stater, som Texas, eller överväger förköpsrättigheter (ROFRs) som ger befintliga elbolag ensamrätt att bygga nya transmissionsledningar i sina delstater. ROFR:er förhindrar en konkurrensutsatt anbudsprocess mellan utvecklare av överföringsledningar utanför staten och i staten. Detta minskar innovationen i konstruktionen av transmissionsledningar och ökar sannolikheten för kostnadsöverskridanden, som sedan delvis överförs till konsumenterna när hastigheten ökar.

Det är svårt för ledningsutvecklare att montera de nödvändiga fastighetsservitut som möjliggör ny ledningskonstruktion. Sådan montering är svårare när överföringsledningar korsar statsgränser, vilket de ofta gör eftersom elnäten har en regional omfattning. ROFR:er ökar denna svårighet genom att i huvudsak kräva att olika företag arbetar på samma linje om de korsar en statsgräns, vilket komplicerar redan komplicerade projekt genom ytterligare samordning.

Stater utan ROFR bör använda en konkurrenskraftig anbudsprocess som gör det möjligt för utvecklare i delstater och utanför delstater att konkurrera med varandra för att ge värde till konsumenter. Stater med ROFR, som Texas, bör upphäva dem för att hjälpa till att få ner elkostnaderna.

När vi väl överväger timing- och överföringsproblem är värdet VREs tillför nätet mindre uppenbart. Anhängare av vind och sol pekar ofta på deras fallande utjämnade elkostnader (LCOE), vilket är ett mått som används för att kvantifiera kostnadskonkurrenskraften för olika energitekniker. I deras uppsats, Bonifas och Considine erkänner att på LCOE-basis är vindkraft på land och fristående solenergi relativt billiga. Men när intermittens och lagringskostnader beaktas, naturgas kombinerad cykel (som använder en gas- och en ångturbin för att skapa energi) är jämförbar med fristående solenergi och bättre än hybrid solenergi eller vind. När skattelättnader för solenergi inte ingår, är naturgas kombinerad cykel den klara vinnaren.

Tids- och överföringsproblem innebär att vi kommer att behöva naturgas, olja, kärnkraft och andra icke-VRE under överskådlig framtid. Trots vikten av dessa energikällor fortsätter Biden-administrationen att göra det svårt att hitta nya förnödenheter. Administrationen lät nyligen inrikesdepartementets leasingprogram för olja och gas för den yttre kontinentalsockeln löper ut, vilket saknar motstycke. Det kan ta sju till tio år för ett företag att producera energi när det väl har säkrat ett hyresavtal, så även om programmets förfallotid inte kommer att påverka energiförsörjningen idag, kommer det att minska tillgången i framtiden om det inte omedelbart startas om.

Amerika är välsignat med rikliga tillgångar av energi: Naturgas, olja och utrymme för vind, sol och kärnkraft är alla lätt tillgängliga. Vi är också ett innovativt samhälle och teknikerna för att använda dessa resurser förbättras hela tiden. Endast politiska misslyckanden som ignorerar verkligheten kan hindra oss från att njuta av prisvärd och pålitlig energi långt in i framtiden.