Mạng lưới điện của cường quốc thế giới số một thế giới hiện đã lỗi thời và xuống cấp, nhưng các công ty dịch vụ công chẳng muốn giải quyết trạng thái này cho lắm.
Khi cơn bão vùng nhiệt đới Isaias sượt qua vùng bờ đông nước Mỹ hồi đầu tháng này, hơn 2 triệu người đã phải đối mặt với vời tình huống mất điện. Đợt mất điện này diễn ra trong nhiều ngày tại một số khu vực. Ở Connecticut, hơn 4.000 người không có điện để sử dụng trong veo một tuần sau cơn bão.
Trong bức tranh biến đổi khí hậu trở nên dữ dội hơn, và hạ tầng cơ sở thì xuống cấp không ngừng, những đợt mất điện như vậy có lẽ sẽ ngày càng phổ biến. Trên thực tế, trạng thái mất điện đã tăng dần trong nhiều thập kỷ qua, và các công ty dịch vụ công lại không có được sự sửa soạn thận trọng để đối mặt với với thách thức kép: ứng phó với các hiện tượng thời tiết ngày một khắc nghiệt và sự cải tiến các trang công cụ ngày một cũ kỹ hơn.
Các đường dây diện cổ xưa nhất của Mỹ được lắp đặt từ những năm 1880, và đa số lưới điện thời nay được hình thành trong thập niên 1950 và 1960, với quãng thời gian viễn cảnh hoạt động là 50 năm. Khi các cột điện, dây dẫn và các trạm biến thế được xây lên từ hàng thập kỷ trước, người ta đã cố tình xây dựng hệ thống điện vượt mức thiết thực nhằm đáp ứng được nhu cầu đang ngày một tăng cao – theo lời Alexandra von Meier, một kỹ sư điện tại Đại học California. Nhưng thời nay, nó đã đạt đến công suất điện tối đa và các trang công cụ cũ thì đang dần “rơi rụng”.
Cơ sở hạ tầng xuống cấp thì những đợt mất điện có lẽ sẽ ngày càng phổ biến.
Tuy nhiên, diến biến tệ đến mức nào thì không ai rõ. Theo một phân tích của trang Climate Central, những đợt mất điện lớn (ảnh hưởng tới hơn 50.000 hộ gia đình hoặc công ti) đã phổ biến gấp 10 lần so với quãng thời gian từ giữa thập niên 1980 đến 2012. Từ 2003 đến 2012, những đợt mất điện liên quan đến thời tiết đã tăng gấp đôi. Trong một báo cáo năm 2017, Hiệp hội Kỹ sư Dân dụng Mỹ cho biết có tổng thể 3.571 đợt mất điện trong năm 2015, trung bình mỗi đợt kéo dài 49 phút. Cơ quan Năng lượng Mỹ báo cáo rằng trong năm 2016, trung bình mỗi khách hàng sử dụng điện có 1,3 lần bị mất điện, và tổng thời gian mất điện của họ tính giá trị trung bình là 4 tiếng. Lý do biện giải cho việc những con số dự tính nêu trên có sự giao động lớn, có lẽ một phần phát nguyên từ sự khiêm tốn trong việc chia sẻ dữ liệu của các công ty điện lực – theo Sayanti Mukherjee, một kỹ sư dân dụng chuyên môn vững vàng năng lượng tại Đại học Buffalo. “Nếu bạn làm một phân tích phần tử, bạn sẽ thấy tất cả các nguồn kia có sự khác biệt. Có rất nhiều sai lầm” – cô nói.
Theo một phân tích, nước Mỹ có số đợt mất điện lớn hơn bất kỳ tổ quốc phát sinh nào. Nghiên cứu bởi Massoud Amin, một kỹ sư điện và máy tính tại Đại học Minnesota, cho thấy trong khi những người sống ở khu thượng Trung Tây nước Mỹ bị mất điện trung bình 92 phút/năm, trong khi con số này ở Nhật chỉ là… 4 phút. Theo so sánh của Galvin Electricity Initiative, khách hàng sử dụng điện tại Mỹ trung bình phải chịu “sống trong bóng tối” lớn hơn 8 tổ quốc ngành công nghiệp khác.
Đáng chú ý hơn cả, các công ty điện lực nhìn chung vẫn chậm chạp trong thành quả công việc bảo dưỡng quan trọng, chứ chưa kể đến sự cải tiến các hệ thống của họ. Trong đa số các đợt mất điện, thực vật trở thành chủ thể bị đổ lỗi: gió to khiến cành cây dính vào dây điện! Tại những khu vực có rừng, các nhà cung cấp điện thường phải cắt bớt các cành cây để chúng không gây hoạ trong thời tiết mưa gió hoặc bão bùng. Nghe có vẻ đơn giản, nhưng nếu rơi vào những nơi thực vật rậm rạp, đây sẽ là việc vô cùng trở ngại. Theo B. Don Russell, một kỹ sư điện tại Đại học A&M Texas, “trong những khu vực có rừng, chi phí cao nhất đối với các công ty điện là bảo trì cây cối”.
Hầu hết người Mỹ – chính xchim ác là 68% – lấy điện thông qua các hệ thống phân phối quản lý bởi các công ty điện lực thuộc sở hữu của các nhà tài trợ. Về bản chất, một công ty như thế này sẽ thuộc về cả các khách hàng lẫn các cổ đông, và trong khi khách hàng muốn ưu tiên đảm bảo tính vững vàng, vốn đòi hỏi những trang công cụ mới đắt đỏ, các cổ đông thường thlợi ích nhuận hơn. Và điều đó có nghĩa các công ty sẽ trì hoãn việc thế chỗ trang công cụ càng lâu càng tốt. “Đó là một ngành ngành công nghiệp tư nhân. Do đó, bên cạnh việc chăm sóc khách hàng, họ còn tìm kiếm lợi nhuận… do đó họ cố kéo dài vòng đời của các công cụ càng lâu càng tốt“, Mukherjee nói.
Một số người sẽ lập luận rằng các công ty thường ưu ái các nhà tài trợ hơn khách hàng. “Xét cho cùng, các công ty điện lực là những thực thể tìm kiếm lợi nhuận, chính là sự độc quyền“, Mark Paul, một nhà kinh tế học môi trường tại Đại học Florida nói. “Điều chúng ta luôn quan sát được là các công ty điện lực thu tiền bảo dưỡng rồi trì hoãn quá trình bảo dưỡng đó. Và thay vào đó, họ ưu tiên trả tiền cho các cổ đông“. Theo Paul, một ví dụ điển hình là công ty Pacific Gas & Electric, vốn nắm giữ một đa số thị trường Bắc California. Hồi đầu năm nay, PG&E bị buộc tội ngộ sát 84 người sau khi các cơ quan chính quyền phát hiện ra vụ cháy rừng năm 2018 (được đặt tên là Camp Fire) bắt nguồn từ những trang công cụ ít được bảo dưỡng của họ.
Nếu công việc bảo dưỡng cơ bản hiện nay được cho là một trở ngại, thì mọi thứ sẽ còn tồi tệ hơn trong nhiều năm sắp tới. Năm nay, Đại Thế giới Phương Tây có lẽ sẽ phải chịu số lượng các trận bão tăng gấp đôi so với bình thường, và thời tiết nóng bức trong mùa hè có thể dẫn đến những vụ cháy lớn ở phía Tây (Colorado hiện đang chìm trong lửa, tính đến thứ hai đã có hơn 125.000 acres rừng bị cháy); trong một bản dự báo cháy được đưa ra vào ngày 1/8, Trung tâm Chữa cháy Liên ngành Quốc gia đã phát hiện ra nguy cơ cháy cao ở vùng Great Basin, California, Pacific Northwest, và phía bắc dãy Rockies. Những tác động của biến đổi khí hậu lên một khu vực hoặc trong một năm có thể có những thay đổi, nhưng nhìn chung chúng ta có thể dự báo được những tình huống thời tiết quá khích như cháy rừng hay bão lũ sẽ ngày càng khủng khiếp hơn, gây nguy cơ gián đoạn mạng lưới điện cao hơn. “Chúng ta đang ngày càng gặp nhiều nguy hiểm” – von Meier nói. “Biến đổi khí hậu trong những thập kỷ tới sẽ dẫn đến mười haic động sâu sắc“.
Tuy nhiên, sự cải tiến hệ thống bất công là điều thuận tiện. Theo Bộ Năng lượng Mỹ, mạng lưới điện của nước này là cỗ máy cao nhất hành tinh.
Đưa dây xuống lòng đất – một quá trình gọi là “cường hoá” mạng lưới – có thể mang lại kết quả tích cực ở những nơi dễ chịu đựng những trận gió lớn và cháy rừng. Một số công ty điện lực đang nỗ lực để hướng đến mục tiêu này; tại Nam California, công ty San Diego Gas & Electric đã bắt đầu chôn dây tại các khu vực có nguy cơ cháy cao. Nhưng chi phí cho việc này không rẻ. Theo dự tính của PG&E, chuyển đổi đường dây trên cao xuống đường dây ngầm sẽ tiêu hao 3 triệu USD/dặm ở khu vực đô thị, và 1 triệu USD ở những khu vực với mật độ dân cư thấp hơn. “Đặt ngầm một hệ thống điện là khủng khiếp đắt giá, và đó là căn cứ tại sao các công ty điện lực không muốn làm điều đó“, Mukherjee nói. Thực hiện một đợt sự cải tiến như vậy sẽ cần tham gia của chính quyền với các công ty và đưa ra nhiều cách giải quyết nhằm bù đắp những khoản chi phí ban đầu rất cao như vậy.
Nhưng một cách khác cũng mang lại hiệu quả cao là thực hiện canh gác mạng lưới điện tốt hơn. “Chúng ta cần cải thiện nhận thức và công việc nắm bắt diến biến” – Russel nói. “Hầu hết các hệ thống phản xạ sau khi sự cố đã xảy ra. Nay chúng ta đang phát sinh các hệ thống có khả năng phát hiện sai sót ở một mức độ sâu hơn nhiều“. Trong nghiên cứu của mình, anh đã tìm cách phát sinh các hệ thống canh gác dựa trên thuật toán, về cơ bản có thể quan sát các mạch điện để tìm kiếm những biểu hiện bất thường. Hệ thống canh gác này có thể phát hiện một thành phần sắp hỏng trước khi nó gây ra mất điện. Rusel cho biết một số công ty tư nhân đang bắt đầu triển khai hệ thống canh gác này.
Lưới điện siêu nhỏ (microgrid) cũng có tính một phần của cách giải quyết.
Lưới điện siêu nhỏ (microgrid) cũng có tính một phần của cách giải quyết. Những hệ thống này lấy hiện tượng điện từ các nguồn phân tán rải rác, như các tấm năng lượng mặt trời hay máy phát diesel, những thứ có thể cung cấp điện năng cho một mạng lưới bộ phận khi mạng lưới chính bị hỏng. Theo Hiệp hội Kỹ sư Dân dụng Mỹ, “các cách giải quyết bộ phận, như các máy phát phân tán rải rác và các lưới điện siêu nhỏ vững vàng, có thể mang lại những sự thay đổi chỗ chỗ với chi phí thấp hơn so với những khoản đầu tư vào các hệ thống lớn tại các khu vực đứng trước nguy cơ từ thời tiết khắc nghiệt hay các thảm hoạ tự nhiên khác“. von Meier tiếp lời rằng các lưới điện siêu nhỏ có thể giúp duy trì nguồn điện trong cả các sự kiện như lưới điện chính bị tấn công mạng nữa. Nhưng nó bất công là cách giải quyết hoàn hảo. “Khi bạn nghĩ về những người có thể dễ tiếp cận nhất đến lưới điện siêu nhỏ, thì đó thường là những khách hàng có thu nhập cao” – Paul nói. “Nó không giải quyết được vấn đề rộng lớn hơn nhiều“.
Paul hình dung một thay đổi lớn hơn, mang tính hệ thống hơn. Một phần trong đó là tăng cường hiệu quả của các cơ quan chính quyền – những uỷ ban quản lý điện công – vốn được giao nhiệm vụ canh gác các công ty điện lực tư nhân. Trong khi nhiều tổ quốc khác, bao gồm các tổ quốc EU và New Zealand, quản lý phân phối điện ở cấp độ tổ quốc, thì tại Mỹ, công việc này là sự kết hợp giữa của chính phủ và các tổ chức địa phương. Paul nói rằng những uỷ ban này chịu ảnh hưởng nhiều bởi quá trình vận động hành lang. Các thành phố khó chịu với nhà cung cấp điện tư nhân của họ cũng có thể thành lập công ty điện lực của riêng họ để mang lại cho cư dân một lựa chọn công. Điều này sẽ không trực tiếp gây sức ép buộc các công ty tư nhân phải làm tốt hơn, bởi nếu không họ sẽ mất khách hàng.
Về dài ngày, những khoản chi phí khổng lồ dành tặng việc sự cải tiến hạ tầng điện có lẽ sẽ là khoản đầu tư xứng đáng. Ví dụ, trong trường hợp đặt ngầm cáp điện, Mukherjee nói rằng khoản đầu tư này sẽ được đền đáp trong 30 năm khi tránh được những thiệt hại về kinh tế do mất điện diện rộng. Dù rằng điện vẫn trong sáng 99% thời gian, những đợt mất điện bất ngờ vẫn khiến nước Mỹ thất thoát ít nhất 150 tỷ USD/năm. Có lẽ đã đến lúc họ nên sự cải tiến hệ thống điện già cỗi này rồi.
