Interregionale Übertragung: Die USA sind die Schildkröte, China ist der Hase

Jun 05, 2023

Wenn es nicht gelingt, die interregionale Übertragungskapazität drastisch zu erhöhen, werden die USA im wirtschaftlichen Wettlauf mit China noch weiter zurückfallen.

James McCalley ist ein angesehener Professor am Fachbereich Elektrotechnik und Computertechnik der Iowa State University und arbeitete zuvor als Übertragungsplanungsingenieur für Pacific Gas & Electric.

Sichere, zuverlässige und kostengünstige Energie bildet das Rückgrat der Wirtschaft jedes erfolgreichen Landes. Der Kongress erkennt dieses Konzept an und zitiert es, als er kürzlich ein Paket zur Schuldenobergrenze verabschiedete, das eine beschleunigte Genehmigung für die Mountain Valley Pipeline beinhaltete, ein Erdgasprojekt in den Appalachen, das als „kritisches Energiesicherheitsprojekt“ bezeichnet wird. Aber der Gesetzgeber hat eine wichtige Gelegenheit verpasst, die Entwicklung interregionaler Stromübertragungsleitungen voranzutreiben, Projekte, die auch erhebliche Vorteile für Sicherheit und internationale Wettbewerbsfähigkeit bieten.

Während der Verhandlungen standen wichtige Übertragungsbestimmungen auf dem Tisch, wurden aber letztendlich aus dem endgültigen Abkommen gestrichen. Unterdessen treiben andere Nationen den Bau von Fernleitungen weiter voran, um Zuverlässigkeit und Zugang zu ihren kostengünstigsten sauberen Ressourcen zu gewährleisten, wie mein Kollege und ich in einer Studie aus dem Jahr 2020 herausgefunden haben.

Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Berichts hatte China von 2014 bis 2021 über 80-mal mehr Hochspannungsübertragungsverbindungen geplant oder kürzlich fertiggestellt als die USA, die in diesem Zeitraum lediglich 3 GW entwickelt hatten. Zur interregionalen Übertragungsentwicklung: Die USA sind die Schildkröte; China ist der Hase.

Und es ist nicht nur China. Europäische Länder bauen außerdem interregionale Übertragungsleitungen oder multiregionale Übertragungsleitungen (Makronetze), um sechs Hauptvorteile zu nutzen: geringere Kosten; wirtschaftliche Entwicklung; verbesserte Zuverlässigkeit; verbesserte Belastbarkeit und Anpassungsfähigkeit; stärkerer Einsatz erneuerbarer Energien; und erschwinglichere Möglichkeiten zur Emissionsreduzierung.

Die erfolgreiche Entwicklung dieser Linien erfordert einen Konsens, einen verfügbaren Finanzierungsansatz und öffentliche Unterstützung. China verfügt über alle drei und hat daher fast dreimal mehr interregionale Übertragungskapazitäten gebaut oder baut sie gerade auf als der Rest der Welt zusammen.

Im Jahr 2022 kündigte Chinas staatlicher Energieversorger Pläne an, in der zweiten Jahreshälfte 22 Milliarden US-Dollar in Hochspannungsübertragungsleitungen zu investieren, um erneuerbare Energien in seinen westlichen Regionen mit wichtigen Nachfragezentren zu verbinden. Darüber hinaus gab Terna – ein unabhängiger Übertragungsnetzbetreiber (TSO) in Italien – kürzlich bekannt, dass er beabsichtigt, 11 Milliarden US-Dollar in die Modernisierung seines bestehenden Übertragungsnetzes sowie in den Bau neuer 500-kV-Unterwasserverbindungen zu investieren.

Ebenso wird der Übertragungsnetzbetreiber Amprion 24 Milliarden US-Dollar in den Ausbau des deutschen Netzes mit landgestützter Hochspannungs-Gleichstromübertragung und vier Offshore-Netzverbindungssystemen investieren, während Scottish und Southern Energy Networks Transmission 12,5 Milliarden US-Dollar in neue Übertragungsnetze investieren werden, die Schottland und England miteinander verbinden.

Aber die USA haben es versäumt, Richtlinien zu erlassen, die ähnlich gestaltete Projekte unterstützen würden – und in den letzten Jahren wurden daher kaum Kapazitäten für die Fernübertragung hinzugefügt. Amerika verfügt über erstklassige Energieressourcen, insbesondere Solar- und Windenergie, die eine elektrifizierte Fahrzeugflotte und unseren wachsenden Bedarf an Rechenzentren unterstützen können. Der Bau von Leitungen für den Transport von erschwinglichem, sauberem Strom wird die Stromkosten senken, angesichts immer häufiger auftretender extremer Wetterereignisse dafür sorgen, dass das Licht angeht, und eine Energie- und Wirtschaftswende ermöglichen, die entscheidend dafür ist, dass das Land seinen Status als globales Kraftwerk behält.

Gelingt es nicht, die interregionale Übertragungskapazität drastisch zu erhöhen, wird dies dafür sorgen, dass die USA im wirtschaftlichen Wettlauf mit China noch weiter zurückfallen, und uns daran hindern, die Zuverlässigkeitsvorteile dieser Leitungen zu nutzen.

Die kürzlich genehmigte TransWest Express-Übertragungsleitung, die Windgeneratoren in Wyoming mit Verbrauchern in Kalifornien verbindet, wird voraussichtlich während der ersten Projektlaufzeit fast 900 Millionen US-Dollar an Grundsteuern zahlen und durch den Kauf und die Lieferung von Bauarbeiten Umsatz- und Nutzungssteuereinnahmen in Höhe von rund 113,5 Millionen US-Dollar generieren Materialien, Umspannwerksausrüstung und Sendemasten. In ähnlicher Weise wird erwartet, dass die Übertragungsleitung Grain Belt Express – die darauf abzielt, saubere Stromerzeugung in Kansas mit Verbrauchern in den Strompools der Plains und des Mittleren Westens zu verbinden – 22.250 direkte Arbeitsplätze schafft und die Wirtschaftstätigkeit zwischen Bau und aktivierter Stromerzeugung in ganz Kansas um 10,7 Milliarden US-Dollar ankurbelt. Missouri und Illinois.

Stärkere Übertragungsverbindungen zwischen Regionen können den Verbrauchern auch Milliarden einsparen, indem sie die Kosten für den Bau neuer Stromerzeugungsanlagen vermeiden und Stromverluste in Notfällen reduzieren. Das US-Energieministerium stellte in seinem aktuellen Entwurf einer National Transmission Needs Study fest, dass eine zunehmende interregionale Übertragung die größten Vorteile mit sich bringt, und stellte fest, dass die meisten Regionen bis 2040 einen „erheblichen Bedarf“ an neuer interregionaler Übertragung haben werden.

Ein Teil dieses Bedarfs betrifft Zuverlässigkeitsbedenken. Während des Wintersturms Uri im Februar 2021 hätten zusätzliche 1 GW an Übertragungsverbindungen zwischen dem texanischen Stromnetz und dem Südosten in 200.000 texanischen Haushalten das Licht am Laufen halten und den Verbrauchern fast 1 Milliarde US-Dollar ersparen können. Und während der Weihnachtsfeiertage 2022 hätten stärkere interregionale Übertragungsverbindungen in einigen Regionen fast 100 Millionen US-Dollar eingespart und dazu beigetragen, die von einigen Energieversorgern im Süden während des Wintersturms verursachten Stromausfälle zu mildern.

Entscheidend ist, dass die Übertragung keine parteiische Angelegenheit ist – Leitungen machen keinen Unterschied zwischen den Erzeugungsquellen. Drähte transportieren Elektronen, die sowohl von fossilen Brennstoffkraftwerken als auch von erneuerbaren Energiequellen erzeugt werden, und versorgen Verbraucher unabhängig vom Wetter mit kostengünstigem Strom. Mehrere große Öl- und Gashandelsgruppen forderten kürzlich die Ausschussvorsitzenden des Senats auf, sich mit Übertragungsproblemen zu befassen, um „die Ziele der Investitionen des Kongresses in große Energieinfrastrukturprojekte vollständig zu erfüllen“. Die USA sind stolz auf ihre Vormachtstellung im Energiebereich. In den letzten Jahren haben Gesetzgeber die Notwendigkeit betont, die inländische Energieerzeugung, die Entwicklung kritischer Mineralien und die Kraftstoffproduktion zu unterstützen, um sicherzustellen, dass das Land weltweit wettbewerbsfähig bleibt, insbesondere gegenüber Gegnern wie China.

Allerdings misst das Land der interregionalen Übertragungsentwicklung nicht die gleiche Bedeutung bei und ist dadurch weit hinter einem Großteil der entwickelten Welt zurückgefallen. Im Getrieberennen ist schneller vielleicht nicht immer besser – aber mangelnde Action bringt uns nicht ins Ziel. Die USA können mit intelligenten Richtlinien, die den bürokratischen Aufwand für diese kritischen Netzprojekte reduzieren, die Zusammenarbeit der Regionen bei ihrer Entwicklung fordern und einen Prozess zur gerechten Aufteilung ihrer Kosten etablieren, aufholen.

Die Führungsrolle im Energiebereich des 21. Jahrhunderts erfordert ein Netz des 21. Jahrhunderts. Es ist an der Zeit, dass die Schildkröte Maßnahmen ergreift, die die Entwicklung interregionaler Linien auf eine Weise beschleunigen, die sowohl unsere demokratischen Prinzipien als auch unsere Fähigkeit respektiert, an einem Strang zu ziehen, um jede Aufgabe zu bewältigen, wenn sie herausgefordert wird. Es ist Zeit für Amerikas Comeback.