Gli alti prezzi dell'elettricità aumenteranno ancora a meno che non cambiamo rotta

L'inflazione resta ostinatamente alto nonostante gli aumenti dei tassi di interesse della Federal Reserve. L'energia è stata uno dei principali motori dell'inflazione: è aumentata dell'8.7% nell'ultimo anno. Anche con il inverno mite, i prezzi dell'elettricità e del gas naturale sono spremere i consumatori in molte parti del paese. Abbassare i prezzi dell'energia e mantenerli bassi richiede investimenti prudenti nelle forniture energetiche e nelle linee di trasmissione. Purtroppo, l'amministrazione Biden e diversi governi statali stanno rendendo tali investimenti più difficili, non più facili.

Prezzi dell'elettricità sono in aumento a livello nazionale, ma in alcuni posti si sente davvero il dolore. Come mostra la figura seguente, i prezzi dell'elettricità per chilowattora (KWH) hanno iniziato ad aumentare in quasi ogni parte del paese all'inizio del 2022. Nel New England Divisione Censimento- che include Connecticut, Rhode Island, Massachusetts, Vermont, New Hampshire e Maine - il prezzo già elevato dell'elettricità è stato del 57% più alto nel gennaio 2023 rispetto al gennaio 2021. La divisione West South Central ha registrato il secondo maggiore aumento dei prezzi, con un aumento del 36 %, nello stesso periodo. L'aumento più piccolo è stato nel Centro-Nord Ovest, dove il prezzo è aumentato solo del 7%.

Abbiamo bisogno di generare più energia per mantenere i prezzi bassi e stabili. L'amministrazione Biden si è concentrata sull'espansione della fornitura di energia eolica e solare. La legge sugli investimenti in infrastrutture e l'occupazione stanziati miliardi di dollari per finanziare ricerca e sviluppo, prestiti agevolati e agevolazioni fiscali per progetti eolici e solari. L'energia eolica e solare possono essere una parte utile della rete energetica, ma da sole non genereranno l'energia che gli americani si aspettano.

In un saggio recente, Paul Bonifas e Timothy J. Considine spiegano perché le fonti di energia rinnovabile variabile (VRE) come l'eolico e il solare non possono supportare la rete elettrica statunitense. A differenza delle fonti energetiche dispacciabili, che possono essere aumentate o diminuite a seconda della domanda e includono centrali a gas naturale, nucleare e carbone, i VRE richiedono condizioni specifiche per funzionare, vale a dire tempo soleggiato e vento. Questo crea alcuni problemi.

In primo luogo, il vento e il sole sono piuttosto schizzinosi e non sono sempre presenti quando li vogliamo. Le reti che si basano sull'energia eolica e solare necessitano di fonti di energia distribuibili di riserva in grado di appianare le fluttuazioni meteorologiche giornaliere.

Secondo, richiesta di picco di energia in genere si verifica nel tardo pomeriggio o in prima serata, ma il picco di generazione solare di solito si verifica poche ore prima mentre il picco di generazione del vento si verifica normalmente di notte. Ancora una volta, ciò significa che il disallineamento tra domanda e offerta deve essere corretto da fonti dispacciabili o energia eolica e solare che viene immagazzinata o generata da qualche altra parte e trasmessa dove è necessaria.

Finalmente c'è un problema stagionale. Il consumo medio di elettricità in America è più alto a luglio che a gennaio o aprile, ma questa domanda non sempre coincide con la fornitura necessaria di sole o vento.

Poiché i VRE devono essere supportati da altre fonti di energia come il gas naturale o l'energia nucleare, poiché più VRE vengono aggiunti alla rete, è necessario aggiungere anche più fonti dispacciabili. Attualmente, circa 21% dell'elettricità degli Stati Uniti la generazione proviene da vento, energia idroelettrica e solare. Tutta questa generazione richiede una sorta di backup per mantenere la resilienza e l'affidabilità e nel tempo questa ridondanza può aumentare notevolmente i costi. Come notano Bonifas e Considine, "Non si sa quale livello di VRE possa essere aggiunto alla rete prima che si rompa o diventi inaccessibile".

Oltre ai problemi di temporizzazione, anche l'energia eolica e quella solare devono affrontare problemi di localizzazione. I deserti della California orientale e dell'Arizona occidentale sono molto soleggiati, ma non contengono molte persone. L'energia eolica ha lo stesso problema. Il South Dakota e il Wyoming, due degli stati meno popolosi d'America, contengono anche alcune delle migliori potenzialità di energia eolica. Massimizzare il valore dell'energia solare ed eolica richiede di generare energia alla fonte e poi trasmetterla, potenzialmente su lunghe distanze, dove vivono le persone.

Non è un problema insormontabile, ma è reso molto più difficile dalle leggi statali che impediscono nuove linee di trasmissione. Come Jim Rossi spiega in un recente saggio, molte delle linee di trasmissione negli Stati Uniti necessitano di sostituzione e ammodernamento. Sfortunatamente, diversi stati, come il Texas, hanno o stanno prendendo in considerazione i diritti di primo rifiuto (ROFR) che garantiscono alle società di servizi pubblici il diritto esclusivo di costruire nuove linee di trasmissione nei loro stati. I ROFR impediscono un processo di offerta competitiva tra sviluppatori di linee di trasmissione fuori dallo stato e all'interno dello stato. Ciò riduce l'innovazione nella costruzione delle linee di trasmissione e aumenta la probabilità di sforamenti dei costi, che vengono poi in parte trasferiti ai consumatori all'aumentare della tariffa.

È difficile per gli sviluppatori di linee di trasmissione assemblare le necessarie servitù di proprietà che consentano la costruzione di nuove linee. Tale assemblaggio è più difficile quando le linee di trasmissione attraversano i confini statali, cosa che spesso accade poiché le reti elettriche sono di portata regionale. I ROFR si aggiungono a questa difficoltà richiedendo essenzialmente a diverse società di lavorare sulla stessa linea se attraversa un confine di stato, complicando progetti già complicati tramite un ulteriore coordinamento.

Gli Stati senza ROFR dovrebbero utilizzare un processo di offerta competitiva che consenta agli sviluppatori interni ed esterni di competere tra loro per fornire valore ai consumatori. Gli Stati con ROFR, come il Texas, dovrebbero abrogarli per contribuire a ridurre i costi dell'elettricità.

Una volta considerati i problemi di temporizzazione e trasmissione, il valore che i VRE apportano alla rete è meno ovvio. I sostenitori dell'energia eolica e solare spesso sottolineano il loro calo dei costi livellati dell'elettricità (LCOE), che è una misura utilizzata per quantificare la competitività di costo delle diverse tecnologie energetiche. In il loro saggio, Bonifas e Considine riconoscono che su base LCOE, l'eolico onshore e il solare autonomo sono relativamente economici. Ma quando si considerano i costi di intermittenza e archiviazione, ciclo combinato a gas naturale (che utilizza una turbina a gas e una a vapore per creare energia) è paragonabile al solare autonomo e migliore del solare ibrido o eolico. Quando non sono inclusi i crediti d'imposta per il solare, il ciclo combinato a gas naturale è il chiaro vincitore.

I problemi di temporizzazione e trasmissione significano che avremo bisogno di gas naturale, petrolio, nucleare e altri non VRE per il prossimo futuro. Nonostante l'importanza di queste fonti energetiche, l'amministrazione Biden continua a rendere difficile trovare nuove forniture. L'amministrazione ha recentemente affittato il Dipartimento dell'Interno programma di locazione di petrolio e gas per la piattaforma continentale esterna scadono, il che non ha precedenti. Possono essere necessari dai sette ai dieci anni prima che un'azienda produca energia una volta ottenuto un contratto di locazione, quindi mentre la scadenza di questo programma non influirà sulla fornitura di energia oggi, ridurrà la fornitura in futuro se non viene prontamente riavviata.

L'America è benedetta da abbondanti scorte di energia: gas naturale, petrolio e spazio per l'eolico, il solare e il nucleare sono tutti prontamente disponibili. Siamo anche una società innovativa e le tecnologie per l'utilizzo di queste risorse migliorano continuamente. Solo i fallimenti delle politiche che ignorano la realtà possono impedirci di godere di un'energia economica e affidabile nel lontano futuro.