Kredit:www.shutterstock.com
skogsbränder, stormar och översvämningar lämnar regelbundet tusentals australiensiska hem och företag utan ström.
Sydneys blötaste helg på tre decennier lämnade över 130, 000 hushåll utan ström på söndagen.
Södra australiensiska stormar för två veckor sedan blåste över transmissionstornen som ansluter staten till det nationella energinätet. Royal Adelaide Hospital var bland de drabbade byggnaderna.
Tiotusentals fler hushåll i Queensland, New South Wales, Australian Capital Territory, Victoria och södra Australien har stått ut med strömavbrott som varat från timmar till dagar den senaste månaden eller så på grund av skogsbränder.
Det är dags att överväga hur vi kan bygga ett bättre system – ett som är mer motståndskraftigt i tider av katastrofer och som inte heller bidrar, genom koldioxidutsläpp, att göra katastrofer mer frekventa.
En del av lösningen är mer uppkoppling, så en överföringsledning som bryts är inte den kris den är nu.
Men lika viktigt är att se till att uppkoppling inte är avgörande.
Detta innebär att man går bort från centraliserade system – som drivs av några få stora generatorer – till decentraliserade, med många lokala och småskaliga generatorer. Istället för ett stort rutnät, vi behöver många mikronät, sammankopplade men kan arbeta självständigt vid behov.
Denna graf visar hur verkningsgraden faller för kolkraftturbiner, kombigasturbiner och gasturbiner med öppen cykel sjunker när temperaturen ökar. Kredit:Australian Energy Market Operator
Kraft i en värmande värld
Australiens energiinfrastruktur ser allt ömtåligare ut när den globala uppvärmningen intensifieras.
Först, varmare och längre värmeböljor sätter mer press på näten. När energibehovet ökar på varma eftermiddagar, det gör också förekomsten av koleldade generatorer som går sönder. På samma gång, värmeböljor minskar kapaciteten hos både kol- och gasgeneratorer.
Följande graf från Australian Energy Market Operator visar hur verkningsgraden faller för kolkraftturbiner, kombinerade gasturbiner och gasturbiner med öppen cykel.
Varmare väder försvårar också effektiviteten hos solcellspaneler samt kapaciteten hos elektriska ledningar att transportera ström.
Andra, varmt och blåsigt väder ökar risken för att elektriska ledningar tänder bränder genom att kontakta torra växter. Detta är vad som ledde till några av de dödliga svarta lördagsbränderna 2009. Det enda skyddet mot detta är att stänga av strömmen på blåsiga dagar. I Kalifornien drabbar sådana strömavbrott miljontals människor.
Tredje, som redan antytts, ett varmare klimat ökar regelbundenhet och intensitet av skogsbränder, översvämningar och stormar – händelser som de senaste veckorna har stängt av strömmen till samhällen precis när de behövde det som mest.
Moderna mikronät
För att göra systemet mer motståndskraftigt, vi måste se till att ett lokalt område kan behålla strömmen även när strömmen är avstängd någon annanstans. Detta är möjligt med mikronät.
ESCRI batteri vid Dalrymple i södra Australien. Kredit:https://www.escri-sa.com.au/
Ett mikronät är helt enkelt ett elnät byggt i en mer lokal skala. Det nationella elnätet sträcker sig från Port Lincoln i södra Australien till Port Douglas i norra Queensland. Ett mikronät sträcker sig kanske inte längre än några gator. Det kan täcka ett industriområde, en stad eller en region.
Istället för att förlita sig på elgeneratorer hundratals eller tusentals kilometer bort, det har tillräckligt med lokala generatorer för att i allmänhet möta den lokala efterfrågan. Även om den är "ansluten till nätet" - drar eller bidrar med ström till ett större nät efter behov - kan den också "ö" (koppla från) och köras oberoende.
Australiensiska demonstrationer
Det finns mikronätprojekt runt om i Australien. Dessa förbereder sig för en större systemomvandling genom att lösa problem och bevisa fördelarna.
Den ena är i Melbourne-förorten Mooroolbark. Det har visat att en enda gata (med 18 hus) kan fortsätta att driva sina egna solpaneler och batterilagring i 22 timmar innan den återansluts till det nationella nätet.
I regional skala, ESCRI-projektet nära Dalrymple i södra Australien kombinerar ett mycket större batterisystem med 55 vindturbiner och solsystem. Så länge det är tillräckligt med vind, systemet kan ge el på obestämd tid till 4, 600 kunder.
Hantera distribuerade energiresurser
Mikronät är inte bara idealiska för att isolera regioner från strömavbrott. De hjälper också till att integrera "distribuerade energiresurser" som taksolsystem och elfordon, som utgör en utmaning för hur centraliserade nät traditionellt har styrts.
Vi bör bygga vidare på dessa styrkor för att omkonfigurera vår nationella energimarknad som ett nät för självförvaltning, självförsörjande mikronät.
Den huvudsakliga investeringen som krävs för ett "grid av mikronät" är att varje region installerar ett batteri och en mikronätstyrenhet (och eventuellt fler lokala generatorer). I avlägsna regioner kan detta vara billigare än kostnaden för att underhålla transmissionsledningar. Det mesta av systemet kommer att fortsätta att vara anslutet, dock, säkerställa effektivitet genom att dra på den billigaste tillgängliga energin. Först när störningar inträffade skulle regioner isolera sig för att undvika strömavbrott.
Med Energy Networks Australia, som representerar energidistributörer, varningskraftpriserna måste stiga för att täcka högre försäkringskostnader när riskerna ökar, Att påskynda övergången till mikronät förtjänar att vara en nyckelpolitik för alla regeringar som berör energisäkerhet.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.