Det amerikanska nätet behöver mer än en gigafactory att överleva

Befolkningstillväxt, global uppvärmning och mänsklighetens ökande beroende av teknik tvingar regeringar, företag och individer att räkna med källan till sin makt. Fossila bränslen, som en gång vävde sig som en dinosaur över energibranschen, blir förnyade i storlek, vilket både är allt mer livskraftigt och svårt att förstå inom ramen för infrastruktur som inte är optimerad för deras användning. Dr Gretchen Bakke räknar med denna problematiska integration i sin nya bok Rutnätet, som tar en djupgående titt på hur energi går från punkt A till punkt B och vad det betyder för folket vid båda punkterna.

Hon är snabb att påpeka att gallret underlättar införandet av förnybar energi i moderna hem och kontor samtidigt som man presenterar hinder och förvirring och stimulerar NIMBYism. Det är ett ofullständigt system, men det är vad vi har. Bakke pratade med Omvänd om hur amerikanerna kan använda nätet för att gå vidare.

Vad gjorde du vill skriva om nätet just nu?

Jag såg dessa små tips om någonting märkligt på gång med förnybara energikällor i vårt elsystem när jag började projektet 2005. Varje av dem - varje hemsystem, varje lagändring, varje stor vindpark, varje stor ny idé för ett stort batteri, eller huruvida vi kan få alla att börja köra elbilar - har en inverkan på infrastrukturens form, hur bra det fungerar.När jag ser det i mitt sinne ser jag inte den här jättemaskinen som är solid och stål. Jag ser det som dansande. Det lever och det rör sig och vi är de som driver det i särskilda riktningar.

Är dessa förändringar enbart ett resultat av det förändrade sättet vi använder nätet?

Det finns städer som kommer från nätet som kommuniserar deras verktyg till exempel. Det finns lagar i särskilda stater som har förändrats så att du nu betalar för hur mycket el du använder. I andra stater är det olagligt för staten att ladda ut för hur mycket el du använder. Det är denna typ av ojämn, smidig tid. Du kan kolla rutan på dina räkningar som säger "Jag vill ha 100% förnybar kraft". Eller det finns några stater nu där det finns ett clearinghus online och du kan titta på alla planer som erbjuds och säga, "Jag vill ha 100 % vindkraft och här är hur mycket jag är villig att betala för det.

Det är konstigt, det verkar finnas några paralleller mellan nätets utveckling och utvecklingen av vården. Det är bara som om det här patchworket utvecklades utan plan eller anledning.

Det är exakt rätt. Det är precis vad som händer. Nu är det här problemet med global uppvärmning, så plötsligt har du stater som Oregon som säger att de inte kommer att ha kol längre och stater som Kalifornien som säger att de inte kommer att ha kärnvapen längre. Så de drar kraftkällor ut och var och en av dessa kraftkällor har en rationalitet för hur det gör el och driver den rationaliteten på gallret.

Du hör alla talar om tillväxten av vind och sol, men att generera för mycket el är nästan lika mycket av ett problem som inte genererar tillräckligt. Kan du expandera på det lite?

Det stora problemet med el är att vi inte har ett bra sätt att lagra det ännu. Vi jobbar väldigt hårt. För tillfället, när vi producerar el, behöver vi också använda den. Det finns alla dessa saker som kallas balanseringsmyndigheter - många av dem är verktyg - och de förutspår hur mycket el kommer att behövas och ordna de maskiner som producerar el för att producera så mycket.

Ju snabbare vinden blåser desto snabbare roterar turbinen desto mer el producerar det. Och så är det här förvrängningen att sätta ner andra saker, eller - och det här är problemet när det finns mycket vindkraft - för att inte göra något av.

Det är alltid det uppenbara svaret, vilket är: "Varför ställer du inte bara en turbin upp och kopplar en linje till den?" En turbine är bara en sak som vänder och du kan bara skjuta all din el för att vända saken så att du tappa inte strömmen Och den absurditeten är en del av varför vi inte har ett bra sätt att lagra el. De människor som äger vindkraftverk får sina bidrag pengar från den federala regeringen om dessa vindkraftverk kör. Så de vill inte stänga av dem, för att de inte får betalt om de stänger av dem.

Elon Musks Gigafactory öppnade just nu. Hur spelar hans syn eller sitt förhållningssätt i nätet? Är det lagringslösningen alla vill ha?

Efter 2008 när folk säger lagring är alla som "batterier, batterier, batterier. Batterier är vägen. Batterier är framtiden. Batterier är hur det kommer att bli. "Men eftersom jag började jobba på boken före 2008 såg jag att övergången hänt. Innan 2008, när du pratade om lagring var det fortfarande en jätte fråga, men det fanns idéer överallt. Det var slags vansinnigt vad folk kom upp med, och om du kunde klara det genom batteridiskussionen, är det fortfarande mycket av det där, det är fortfarande en del av konversationen men det går inte upp. Jag vet inte om du kommer ihåg detta men litiumjonbatterier under lång tid var pooh-poohed eftersom de orsakade att folkens elektronik brister i flammor.

Så litiumjonbatteriet var inte hjälte i berättelsen, konversationen var mer omfattande. Dessa dagar är det sant, särskilt med Powerwalls och med Elon Musks Masterplan Part 2, vilket är bra.

Musks vision är att alla batterier i dessa självkörande bilar rör människor runt i det här urbana och förortsytan och tjänar även som reservkraft till gallret, vilket hjälper till att balansera det hela tiden. Och alla som har sol på taket nu skulle ha lite batteri så vi skulle ha distribuerat generationen med solpaneler.

Dessa batterier har begränsade livscykler. Om alla har ett litiumbatteri i bilen eller hemmet, presenterar det inte olika problem?

Jag tror att en av de stora frågorna om batterier och en av anledningarna till att vara misstänksam för dem som det ljusa guldet och det glänsande svaret just nu är att de är mycket förorenande. Att använda en kemikalie innebär att du använder el för att producera en kemisk reaktion som senare kan du vända om för att återskapa el. Det finns ingen el i ett batteri. Det är en uppsättning av en uppsättning kemiska reaktioner som då, när du vrider dem på andra håll, genererar du nästan samma mängd elström. De sliter ner.

Hur jämför det amerikanska nätet till nät på andra håll i världen?

Jag gillar verkligen hur amerikanerna gör saker. En av anledningarna till att alla de koka ideerna kommer ur USA är att det finns en plats där för att leka med dem. Anledningen till att hela världen går på sol just nu eller kör mot den är på grund av Jimmy Carter.

Hur passar användningen i denna ekvation?

Det faktum att det amerikanska systemet är inställt just nu är att folk ska använda så mycket som de vill ha när de vill ha det finns mycket arbete som kan göras, bara att automatisera efterfrågesidan av saker. Det är när människor pratar om saker av saker som de menar. Så att din diskmaskin, till exempel, har en konversation med gallret som inte innehåller dig, om det finns ström tillgänglig just nu? Är det dyrt? När kommer det att finnas ström tillgänglig? Åh, jag vänder mig själv då.

Boom, du har en diskmaskin som plötsligt går fram klockan två på morgonen.