Neben den vielen anderen verheerenden menschlichen Folgen hat der Hurrikan Maria die Insel Puerto Rico mit ihrem zerstörten Stromnetz verlassen. Überall auf der Insel wurde die Stromversorgung abgeschaltet, wobei geschätzte 80 Prozent der Übertragungs- und Verteilungskabel außer Betrieb gesetzt wurden. Als Krankenhäuser und andere kritische Benutzer keinen Ersatzstrom mehr erhalten konnten und die Wasservorräte zur Neige gingen, wurde ein längerer Ausfall zu einer humanitären Krise, die noch gelöst werden muss.
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Dieses beschämende Ergebnis hätte mit einer starken, schnellen Bundesführung vermieden werden müssen. Doch mehr als fünf Wochen nach dem Sturm wurden nur etwa 40 Prozent des Stromnetzes wieder aufgebaut, und der Betrieb bleibt auch bei Wiederherstellung der Stromversorgung unzuverlässig.
Während sich der Wiederherstellungsprozess vorwärtsbewegt, lauten die Fragen, die sich viele stellen, wie folgt: Warum bauen wir das Stromnetz wieder so auf, wie es vor dem Sturm war? Können wir dies nicht als Gelegenheit nutzen, um ein moderneres, belastbareres und erneuerbares Stromsystem zu schaffen? Ist das nicht die perfekte Gelegenheit für ein Upgrade?
Die Antwort auf diese Fragen hat aus meiner Sicht, nachdem ich vier Jahrzehnte lang mit der Energiewirtschaft gearbeitet und diese erforscht habe, wenig mit Technologien zu tun und alles hat mit einigen nahezu unüberwindlichen finanziellen und Governance-Herausforderungen zu tun. Es gibt einen Weg nach vorne, aber es wird nicht einfach sein.
Das Stromsystem vor Maria
Vor Maria hatte Puerto Rico eine der größten staatlichen Machtbehörden in den USA, PREPA, die eine Bevölkerung von 3, 4 Millionen Menschen aus 31 Kraftwerken, 293 Umspannwerken und 32.000 Meilen Draht versorgte. Fast die Hälfte seiner Erzeugung stammte aus alten, sehr teuren Ölkraftwerken, was zu Preisen von etwa 22 Cent pro Kilowattstunde führte, einem der höchsten in den USA. Die Insel verfügt über mehrere Photovoltaik-Solarparks, bezieht jedoch etwa 46 Prozent ihres Stroms aus Öl und nur aus Öl etwa 3 Prozent von Solar.
Im Mittelpunkt steht dabei PREPA mit seiner übergroßen Rolle in Puerto Rico. Mit einer Verschuldung von 9 Mrd. USD war PREPA Teil des umstrittenen Refinanzierungsprozesses, der letztendlich Maßnahmen des Kongresses erforderte. Da PREPA auch der größte Arbeitgeber der Insel ist und enge Verbindungen zur Führung der Insel unterhält, kann es schwierig sein, Vorschläge zu unterbreiten, die sich nachteilig auf PREPA auswirken. Vor kurzem hat die Insel eine neue Energiekommission namens PREC eingerichtet, die die Pläne, Ausgaben und Tarife von PREPA überwacht.
Der Hurrikan Maria hat Fernübertragungsleitungen außer Betrieb gesetzt, die neben den örtlichen Strommasten auch Strom aus entlegeneren Teilen der Insel übertragen. (AP Foto / Gerald Herbert) Die Reformbemühungen des PREC unterstreichen die enormen Herausforderungen, denen sich das Versorgungsunternehmen gegenübersieht. Im September 2016 erteilte die PREC den Auftrag, PREPA anzuweisen, einige ihrer Ölwerke auf Gas umzustellen, einige hochpreisige Verträge für erneuerbare Energien neu zu verhandeln und mehr erneuerbare Energie zu kaufen.
Im April 2017 veröffentlichte PREPA einen neuen Finanzplan mit äußerst düsteren Aussichten: ein Wartungsstau von 4 Milliarden US-Dollar, der Verlust von einem Viertel seines Umsatzes in den nächsten 10 Jahren und weiterhin rote Tinte, so weit das Auge reicht. In der Zwischenzeit haben Entwickler von erneuerbaren Energien, die versucht haben, Anlagen auf der Insel zu bauen, große Schwierigkeiten, wie in diesem Blogbeitrag vermerkt.
Dann, kurz vor Maria, erklärte PREPA Insolvenz. Maria zerstörte daher das Stromnetz eines Systems, das bereits bankrott war, Probleme hatte, seinen Dienst aufrechtzuerhalten und seine Rechnungen zu bezahlen, das gegen erneuerbare Verbindungen resistent und politisch schwierig zu reformieren war.
Vorschläge für den Umbau mit Mikronetzen
Die Herausforderung besteht also darin, 1) den Energiezugang so schnell wie möglich wiederherzustellen; 2) mit dem Aufbau eines langfristig belastbaren und funktionsfähigen Netzes beginnen; und 3) Reform eines kaputten Regulierungssystems. Nach dem Sturm sahen Experten und Unternehmen für saubere Energie die perfekte Gelegenheit für einen Neuanfang.
"Puerto Rico wird den Weg für die neue Generation sauberer Energieinfrastrukturen weisen", erklärte ein Solar-CEO, "und die Welt wird folgen." Elon Musk hat auch ein Angebot zur Lösung der Energieprobleme der Insel mit Tesla-Solarsystemen und -Batterien getwittert.
Mit einer Reihe von Sonnenkollektoren und Batterien kann sich eine Gruppe von Gebäuden wie ein Krankenhaus oder ein Stadtteil selbstständig mit Strom versorgen und bei einem Ausfall des zentralen Stromnetzes selbstständig arbeiten - im Fachjargon „Inselbildung“ genannt.
Vorausgesetzt, sie können bezahlt und sicher betrieben werden, ist die schnelle Einrichtung dieser Solar-Microgrid-Systeme eine hervorragende Maßnahme, die sowohl eine Notlösung als auch einen langfristigen Beitrag leistet. Diese Systeme können in wenigen Tagen eingerichtet werden und liefern genug Strom, um Nachbarschaften mit kritischem Strombedarf zu versorgen, z.
Das Hospital del Niño ist das erste von vielen Solar + Speicherprojekten, die in Betrieb gehen. Ich bin dankbar, dass ich die Genesung von Puerto Rico mit @ricardorossello pic.twitter.com/JfAu11UBYg unterstützt habe
- Tesla (@Tesla) 24. Oktober 2017
Diese Systeme kosten jedoch Zehntausende von Dollar, und es gibt derzeit keine wesentliche Möglichkeit, für sie zu bezahlen, außer für die Freundlichkeit von Fremden. Dreieinhalb Millionen Menschen würden vielleicht 350.000 dieser Systeme - zu einem Preis in Milliardenhöhe - benötigen, um nur einen Bruchteil des Strombedarfs der meisten Familien zu decken.
Auch wenn die Kosten keine Rolle spielten, sind diese verteilten Systeme kein Ersatz für das Stromnetz. Viele Leute denken, dass Mikronetze keine Masten und Drähte benötigen, aber wenn sie mehr als ein Gebäude bedienen, verwenden sie so ziemlich dasselbe Gitter wie wir es heute verwenden.
Sobald das Netz wieder aufgebaut ist, sollten die neuen netzunabhängigen Systeme Teil einer Reihe neuer Gemeinschafts-Mikronetze oder Netze mehrerer Solarpanel-Installationen werden, die durch Speicherung gesichert werden. Diese miteinander verbundenen Systeme könnten zusammen eine Insel bilden, um die gesamte Community auf einem teilweisen, wenn nicht vollständigen Servicelevel am Laufen zu halten. Mit den erforderlichen Planungen und Genehmigungen könnten - möglicherweise getrennt von PREPA - neue kommunale Machtorganisationen gegründet werden, um die Umstellung der lokalen Netze auf eine widerstandsfähigere Form zu finanzieren.
Es gibt also einen Pfad vom aktuellen Raster zu einem, der weitaus sauberer und belastbarer ist, aber nicht einfach oder schnell. Es würde erfordern, eine vollständige und rasche Wiederherstellung der Macht mit einer bedeutenden Kapitalzufuhr zu verschmelzen.
Der Wechsel der Erzeugungsbasis von PREPAs alternder, ineffizienter Flotte zu sauberen Quellen ist ein wesentlicher Teil dieses Weges. Doch selbst in einem extrem schnellen Tempo dauert es Monate, um die Wirtschaftlichkeit, Finanzierung und das Engineering dieses Übergangs zu planen. Gewöhnlich dauert es Jahre und sorgfältige wirtschaftliche und finanzielle Planung, um die benötigten Milliarden von Dollar an Kapital zu beschaffen und es dann mit Bedacht einzusetzen.
Ein nachhaltiger, belastbarer Weg nach vorne
Die Bürger von Puerto Rico haben große Schwierigkeiten und Tragödien erlebt. Wir als Gesellschaft sind es ihnen mit Sicherheit schuldig, alles zu tun, um den Schaden durch den nächsten Hurrikan zu verringern und die Wiederherstellung der Stromversorgung zu beschleunigen. Der Weg zu einem nachhaltigen und belastbaren Stromnetz für die Insel ist jedoch nicht so einfach, wie Sonnenkollektoren und andere Geräte mit der Luft auf die Insel fallen zu lassen und vorausgesetzt, dass alles in Ordnung ist. Der Vorschlag, dass die Wiederherstellung der Stromversorgung durch erneutes Einpflanzen der Strommasten und -drähte eine verteilte Lösung unmöglich macht, ist weder richtig noch die gerechteste Methode, um die Stromversorgung für alle so schnell wie möglich wiederherzustellen.
Dies soll nicht heißen, dass die Installation völlig unabhängiger Solarsysteme und Mikronetze in irgendeiner Weise verhindert werden sollte. Mit der wichtigen Voraussetzung, dass die Hardware ordnungsgemäß gewartet wird, ist es umso besser, je mehr Sonnenenergie und Speicher wir früher auf die Insel bringen können.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Netz von Puerto Rico im Wesentlichen wie zuvor wieder aufgebaut.
Aber selbst wenn das Netz so schnell wie möglich wiederhergestellt wird, sollte mit der Planung und dem Engineering begonnen werden, wie das Netz auf kleinere Abschnitte migriert werden kann, die sich selbst auf der Insel befinden. Dies muss alle wesentlichen Aspekte der Entwicklung und des Betriebs von Stromversorgungssystemen umfassen, einschließlich Finanzierung, Eigentum, Betrieb und Wartung der Systeme.
Die einzige logische Möglichkeit für Puerto Rico - und jedes andere sturmgefährdete elektrische System -, eine Reihe von belastbaren und sauberen Mikrogittern zu werden, besteht darin, zunächst das gesamte Netz in Betrieb zu nehmen und dann Abschnitte zu erstellen, die sich bei Problemen voneinander trennen und unabhängig voneinander arbeiten können.
Dr. Fox-Penner dankt Scott Sklar, Phil Hanser, Sameer Reddy, Thomas McAndrew und Jennie Hatch für ihre Beiträge. Alle Fehler sind seine eigenen.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
