De goda nyheterna när orkanen Ida vällde in i Louisiana den 29 augusti 2021 var att vallarna höll i sig – särskilt de som stärktes efter att orkanen Katrina översvämmade New Orleans 2005. De dåliga nyheterna:På många ställen misslyckades kraftsystemen. Nästan fem dagar senare befann sig mer än 80 % av New Orleans-kunderna fortfarande i mörker, i svällande hetta.

El är avgörande för hälsa, säkerhet och komfort. Utan det är det svårt att köpa mat, tanka din bil eller få pengar från en bankomat. Många medicinska apparater, inklusive elrullstolar, ventilatorer och nebulisatorer, drivs med elektricitet. Skolor kan inte fungera utan ström, och barn kan inte gå online utan datorer eller el.

Dramatiska bilder av skadade kraftledningar kan få människor att undra om deras eltjänst kan vara säkrare om dessa ledningar begravdes under jord. Men jag har studerat den här frågan för verktyg och tillsynsmyndigheter, och svaret är inte enkelt. Det finns många sätt att göra elnäten mer motståndskraftiga, men de är alla kostsamma, kräver inblandning av många byråer, företag och kraftkunder och kanske inte löser problemet.

Det är omöjligt att helt skydda nätet

Idéer för att göra elnätet mer motståndskraftigt mot väder och katastrofer måste erkänna två obehagliga verkligheter. För det första finns det inget sätt att helt skydda nätet.

Linjer ovan jord är känsliga för skadliga vindar, flygande skräp och fallande träd. Men underjordiska linjer är känsliga för skador från vatteninträngning som drivs av stormfloder eller översvämningar. Så att välja platsen för kraftledningar innebär att välja vilket hot som är mer hanterbart.

För det andra betalar allmänheten i slutändan för att underhålla elnätet, antingen via sina elräkningar eller genom skatter. Det största ansvaret som företag, deras tillsynsmyndigheter och statliga myndigheter står inför är att se till att människor får förmåner som står i proportion till de pengar de betalar för sin eltjänst.

Att bestämma hur man ska göra nätet mer motståndskraftigt börjar lokalt. I allmänhet beror det bästa stället att lokalisera kraftledningar på vilken typ av skada som är mest sannolikt i det området. Om en region är mer bekymrad över stormfloder och översvämningar, kan det bästa valet vara att placera kraftledningar ovan jord, med regelbunden trädklippning för att förhindra att grenar faller på kraftledningar. Elstolpar tillverkade av fjädrande material, såsom glasfiberkompositer och betong, tål skadliga vindar och flygande skräp bättre än traditionella trästolpar.

Områden med liten risk för stormfloder och översvämningar kan bestämma att underjordiska kraftledningar är det bästa valet, om samhället är villig att acceptera kostnaden. Inget system är hållbart om kunderna inte är villiga att betala för det. Skillnader i geografi, befolkningstäthet, samhälleliga preferenser och betalningsvilja över ett företags serviceområde – särskilt i en mångsidig stad som New Orleans – gör att ingen generell policy kommer att fungera överallt.

Arbeta med regulatorer

När ett elföretag vill göra förändringar i nätet behöver det godkännande från en regulator. Detta kan ta många former.

Kommunala företag som ägs av enskilda städer fattar dessa beslut på kommunal nivå. Kooperativa, eller kundägda, kraftverk fattar dessa beslut genom en styrelse som består av allmännyttiga kunder. Investerareägda verktyg, som betjänar majoriteten av den amerikanska befolkningen, regleras på statlig nivå av allmännyttiga kommissioner. Alla diskussioner om nätresiliens börjar och slutar med dessa byråer.

Situationen i New Orleans är särskilt komplex. Genom en historia av konkurser och omorganisationer är New Orleans den enda amerikanska staden som reglerar ett investerarägt verktyg när en statlig tillsynsmyndighet utför samma funktion.

Detta innebär att energibolaget Entergys verksamhet i New Orleans regleras av New Orleans City Council, medan företagets agerande på andra håll i staten övervakas av Louisiana Public Service Commission. Som ett resultat kan Entergy ha distinkta priser, standarder för service och regulatoriska mål inom och utanför New Orleans. Detta system gör det möjligt för New Orleans kommunfullmäktige att fokusera på frågor som är viktiga för staden, men det gör också regelverket mer komplext.

Problemet med överföringen

Det elektriska transmissionssystemet har flera sektioner. Högspänningsledningar flyttar kraft över långa avstånd från produktionsanläggningar till områden med hög efterfrågan, såsom städer. Därifrån levererar distributionsnätverk el till stadsdelar och enskilda bostäder eller byggnader.

Orkanen Ida kollapsade ett transmissionstorn med högspänningsledningar i Jefferson Parish, Louisiana, som ligger omedelbart väster om New Orleans. Detta gjorde att alla åtta överföringsledningar som levererar ström till staden och omgivande socknar gick sönder.

Att härda transmissionsnätet är mer utmanande än att skydda distributionsledningar. Spänning är som trycket som trycker vatten genom en slang, så en högspänningsledning hanterar ett intensivt flöde, som en brandslang. Strömmen "trappas ner" till lägre spänningar när den kommer in i distributionssystemet, så kraften som rör sig genom en distributionsledning är analog med vatten som strömmar genom en trädgårdsslang.

Att gräva ner transmissionsledningar är tekniskt möjligt och kan vara praktiskt över korta avstånd. Men alla kraftledningar förlorar en del av den elektricitet de bär som värme – och om denna värme byggs upp begränsar det i slutändan ledningens förmåga att bära kraft över längre avstånd. Luft leder effektivt bort värme från ovanjordiska ledningar, men nedgrävda ledningar är mer känsliga för uppvärmning.

Att flytta överföringsledningar eller bygga extra ledningar som backup kan vara de enda alternativen för att stärka systemet på många ställen. Men att bygga nya högspänningsledningar är utmanande.

Många människor är oroade över möjliga hälsorisker från exponering för elektromagnetiska fält, som härrör från högspänningsledningar. Tillsynsmyndigheter kämpar med att hitta acceptabla platser och fördela kostnaderna för dessa projekt.

Investeringarna i det amerikanska transmissionssystemet har ökat under de senaste 15 åren, men mer behövs. Grid Deployment Authority som föreslagits i den tvådelade lagen om infrastrukturinvesteringar och jobb skulle ta itu med några av utmaningarna med placering av transmissionsledningar, men andra hinder kommer att finnas kvar.

Hantera förväntningar

Oavsett vilka åtgärder bolagen vidtar för att hårdna nätet, finns det fortfarande omständigheter när strömmen kommer att försvinna – särskilt under klimatdrivna katastrofer som skogsbränder och tropiska stormar. Det är lättare att prata om att göra elnätet mer motståndskraftigt snart efter katastrofer, men samtalet måste fortsätta efter att strömmen är återställd. Enligt min åsikt är det enda sättet att lösa denna utmaning genom att hitta sätt för företag, tillsynsmyndigheter, företag och kunder att öppet diskutera de mest genomförbara sätten att hålla lamporna tända.