คำถามใหม่ที่สนามบินอเมริกัน

ท่าอากาศยานนานาชาติจอห์น เอฟ. เคนเนดีในนิวยอร์กซิตี้กำลังอยู่ในขั้นตอนการปรับปรุงอาคารผู้โดยสาร 1 ทั้งหมดให้เสร็จสมบูรณ์ นอกเหนือจากการอัปเกรดเกือบ 10 ล้านดอลลาร์แล้ว อาคารผู้โดยสารหลังใหม่นี้ยังอวดอ้างอำนาจหน้าที่ในการท่าเรือแห่งนิวยอร์กและนิวเจอร์ซีย์อีกด้วย เรียกแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาที่ใหญ่ที่สุดในนิวยอร์กซิตี้ สิ่งนี้จะถูกสร้างขึ้นใน "ไมโครกริด" ที่สร้างขึ้นเพื่อให้อาคารผู้โดยสาร 1 จะเป็น "ศูนย์กลางการขนส่งสนามบินที่ยืดหยุ่นแห่งแรกในภูมิภาคนิวยอร์กที่สามารถทำงานเป็นอิสระจากโครงข่ายไฟฟ้า เพื่อรักษาการดำเนินงานของสนามบิน 100 เปอร์เซ็นต์ในช่วงที่ไฟฟ้าขัดข้อง…”

ไมโครกริด JFK จะรองรับพลังงานได้ 11.34 เมกะวัตต์ โดย 7.66 มิลลิวัตต์มาจากพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา 3.68 มิลลิวัตต์จากเซลล์เชื้อเพลิง 2 เมกะวัตต์/4 เมกะวัตต์-ชั่วโมงของการเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่ และกระบวนการใช้ความร้อนที่นำกลับมาใช้ใหม่เพื่อสร้างน้ำเย็นและให้ความร้อน น้ำร้อน. กริดถูกแบ่งออกเป็น "เกาะพลังงาน" สี่เกาะ โดยแต่ละเกาะสามารถทำงานได้อย่างอิสระเป็นระบบพลังงานแบบบูรณาการที่มีแหล่งกำเนิดและที่เก็บพลังงาน ระบบ PV บนชั้นดาดฟ้าประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์กว่า 13,000 แผง ทำให้อาจเป็นแผงโซลาร์รูฟท็อปที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา ได้รับการออกแบบให้ผลิตพลังงานได้เพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับบ้านกว่า 1,000 หลังตลอดทั้งปี

เมื่อสร้างเสร็จแล้ว ไมโครกริด JFK จะเป็นระบบพลังงานแบบแยกส่วนในตัวเองแห่งที่สองของสนามบินในอเมริกา ต่อจากไมโครกริดที่ออกแบบไว้ก่อนหน้านี้สำหรับท่าอากาศยานนานาชาติพิตต์สเบิร์ก อย่างไรก็ตาม มันจะแตกต่างกันในวิธีที่สำคัญมาก Pittsburgh microgrid ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 23 mW ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดก๊าซธรรมชาติ 10,000 เครื่องโดยใช้ก๊าซที่ตั้งอยู่ใต้สนามบินเป็นแหล่งพลังงานหลักและได้มาจาก fracking พร้อมกับพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ที่จัดหาโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ประมาณ XNUMX แผง . JFK ไม่มีแหล่งพลังงานที่คล้ายคลึงกันที่ตั้งอยู่ในหรือใกล้กับสนามบิน ดังนั้น จึงต้องได้รับพลังงานจากแหล่งที่ไม่ทำการแฟร็กกิ้ง

กุญแจสำคัญสำหรับไมโครกริดใดๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับไมโครกริด JFK คือการพิจารณาว่าพลังงานที่ป้อนเข้าเพียงพอต่อความต้องการของเอาต์พุตหรือไม่ ด้วยพลังงานจำนวนมากที่จะสร้างขึ้นจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ จึงยังคงเป็นคำถามที่เปิดกว้างว่าพลังงานหมุนเวียน แม้จะมีที่เก็บแบตเตอรี่จำนวนมากหรือไม่ จะเพียงพอสำหรับจ่ายพลังงานให้กับอาคารผู้โดยสารและอื่นๆ ทั้งหมด การใช้งานอื่นๆ ที่คาดหวังและความต้องการพลังงาน (รถยนต์ไฟฟ้า ฯลฯ) เป็นที่คาดกันว่าสนามบินศูนย์กลางขนาดใหญ่อาจต้องใช้กำลังไฟหนึ่งเทราวัตต์จึงจะใช้งานได้เต็มที่ ไมโครกริด JFK เกี่ยวข้องกับเทอร์มินัลเพียงเครื่องเดียว แต่พลังงานที่ต้องใช้เพื่อใช้งานเทอร์มินัลเดียวและการใช้งานที่เกี่ยวข้องทั้งหมดจะมหาศาล

เฟสแรกของอาคารผู้โดยสาร 1 ใหม่ ซึ่งมี 14 ประตู คาดว่าจะเปิดในปี 2026 ประตูที่เหลืออีก 9 ประตูมีกำหนดจะเปิดในปี 2030 อาคารผู้โดยสาร 1 ใหม่จะเป็นอาคารผู้โดยสารระหว่างประเทศที่ใหญ่ที่สุดที่ JFK ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ แผนพลังงานคือการผลิต 7.66 mW จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดย 3.68 mW ที่เหลือมาจากเซลล์เชื้อเพลิง ที่น่าสนใจและไม่น่าแปลกใจเมื่อพิจารณาจากขนาดของโครงการ เซลล์เชื้อเพลิงจะใช้พลังงานจากก๊าซธรรมชาติในการเริ่มต้น ความหวังคือพวกมันจะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซชีวภาพหรือไฮโดรเจนในอนาคต

ถ้าไม่มีอะไรอื่น ไมโครกริด JFK แสดงถึงชัยชนะของความคิดในการลงมือทำเพื่อแสวงหาพลังงานให้กับชีวิตของเราโดยใช้แหล่งพลังงานทดแทนเป็นหลัก สนามบินทุกแห่งในขณะนี้อยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างมากในการลดคาร์บอน เนื่องจากภาคการบินคิดเป็น 2.5% ของการปล่อย CO2 ทั่วโลก ในบางรัฐ แรงกดดันในการลดคาร์บอนอย่างรวดเร็วอาจคุกคามความสมบูรณ์ของประสิทธิภาพการทำงานของสนามบิน เนื่องจากอาจมีไฟฟ้าไม่เพียงพอที่จะแปลงเป็นแหล่งคาร์บอนแบบไร้คาร์บอนอย่างเหมาะสมหรือทั้งหมด นอกจากนี้ หลายคนที่ผลักดันให้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าทันทีในด้านอุปสงค์ของสมการมักจะสันนิษฐานว่าอุปทานจะอยู่ที่นั่นเพื่อตอบสนองความต้องการเมื่อจำเป็น แต่สมมติฐานของพวกเขาไม่ได้คำนึงถึงความยากลำบากในการค้นหาและพัฒนาอย่างแท้จริงเสมอไป แหล่งคาร์บอนสำหรับความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเหล่านั้น

นั่นคือจุดที่ส่วนผสมของเชื้อเพลิงมีความสำคัญ JFK จะอาศัยก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงสำรอง ซึ่งสมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาจากสถานะเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าในปัจจุบันที่ยังไม่สมบูรณ์ แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าไม่ใช่แง่มุมของโครงการที่ผู้สนับสนุน "ปลอดคาร์บอน" ที่ก้าวร้าวมากขึ้นมีความสุขเป็นพิเศษ ถึงกระนั้น จากความเป็นจริงนั้น JFK จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าจะมีพลังงานเพียงพอจากเซลล์เชื้อเพลิงเพียงอย่างเดียวเพื่อทดแทนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ลดลงในช่วงวันที่มีเมฆมาก และหากที่เก็บแบตเตอรี่ไม่เพียงพอหรือใช้งานไม่ได้เช่นเดียวกับ หวังว่า เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีปัญหาดังกล่าว JFK จะต้องระมัดระวังว่าจะมีก๊าซธรรมชาติเพียงพอเป็นสำรองขั้นสุดท้าย ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีให้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรัฐนิวยอร์กและเมืองต่างๆ เมื่อพิจารณาถึงการเมืองในภูมิภาคนั้น ซึ่งเราได้เขียนถึงก่อนหน้านี้ว่าไม่พอใจอย่างมากต่อท่อส่งเชื้อเพลิงฟอสซิล

นี่คือความแตกต่างหลักระหว่างนิวยอร์กและพิตส์เบิร์ก พลังงานหยุดชั่วคราว (แต่ไม่ใช่ "สีเขียว") สำหรับ PIT มีอยู่แล้วในสถานที่ พลังงานหยุดชั่วคราวสำหรับ JFK ไม่ใช่

ในขณะที่ความหวังคือการลดลงหากไม่กำจัดเซลล์เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติที่ JFK เนื่องจากเทคโนโลยีหมุนเวียนได้รับการปรับปรุงและมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น การให้เครดิตและการท่าเรือแห่งนิวยอร์กและนิวเจอร์ซีย์ยอมรับความจริงก็คือ วางแผนแหล่งพลังงานสำรองตอนนี้ และจะไม่ทิ้งการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลก่อนเวลาอันควรเพื่อจุดประสงค์ในการอ้างความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อม จากจุดยืนของ JFK ก่อนอื่นการท่าเรือต้องมั่นใจว่าท่าเทียบเรือสามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง และนั่นไม่สามารถเกิดขึ้นได้จากการตกแต่งหน้าต่างด้านสิ่งแวดล้อมเพียงอย่างเดียว เราจะไม่ทราบความสำเร็จของแนวคิด JFK Microgrid จนกว่าจะเกิดไฟฟ้าดับครั้งใหญ่บนโครงข่ายหลัก แต่หวังว่าผู้พัฒนาโครงการจะวางแผนตามข้อเท็จจริงที่ยากเย็นแสนเข็ญ ไม่ใช่เพียงแค่การคิดเพ้อฝัน

ดังนั้น ไม่ว่า JFK microgrid จะแสดงถึงวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้จริงหรือไม่ สนามบินส่วนใหญ่ไม่เหมือนกับ PIT เนื่องจากไม่มีก๊าซธรรมชาติหรือแหล่งเชื้อเพลิงอื่น ๆ ที่พร้อมใช้งานอย่างแท้จริงในสถานที่ อย่างน้อยที่สุด ก็เป็นการเริ่มต้นแนวคิดที่ดีของความพยายามที่ยาวนานหลายทศวรรษในการจัดหาพลังงานที่สะอาดและมีประสิทธิภาพซึ่งเราต้องการในการขับเคลื่อนโลกของเรา

ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดคำถามสุดท้ายว่าไมโครกริดสามารถทำงานที่ JFK ได้จริงหรือ แน่นอน แนวคิดคือสามารถมีระบบพลังงานในตัวที่ตอบสนองความต้องการด้านการบริโภคทั้งหมดของระบบนั้น ในขณะที่ยังทำหน้าที่เป็นอิสระจากกริดพลังงานหลักในขอบเขตมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม คำถามที่ยังไม่มีคำตอบก็คือ JFK จะเป็นไปได้จริงแค่ไหน? โฮชุล ผู้ว่าการรัฐนิวยอร์ก และผู้ว่าการรัฐคนอื่นๆ กำลังใช้แรงกดดันอย่างหนักเพื่อให้รัฐนั้นลดคาร์บอนโดยเร็วที่สุด ฉากในสนามบินสมจริงแค่ไหน? หากฤดูหนาวครั้งต่อไปมีอากาศหนาวเย็นและมีหิมะตก ซึ่งในกรณีนี้แผงโซลาร์เซลล์อาจมีหิมะตกหรือเป็นน้ำแข็งเป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ต่อครั้ง พลังงานที่จำเป็นในการให้บริการอาคารผู้โดยสารหลังที่ 1 ที่ JFK จะมาจากไหน หากสนามบินต้องใช้กริดพลังงานหลักเป็นพลังงานสำรองบ่อยครั้ง (ไมโครกริดส่วนใหญ่ได้รับการตั้งค่าด้วยคุณสมบัติป้องกันความผิดพลาดนี้) ซึ่งแตกต่างจากพิตส์เบิร์กที่มีความเป็นไปได้ดังกล่าว แต่มีโอกาสน้อยที่จะเกิดขึ้นบ่อยครั้งเนื่องจากมีการสำรองก๊าซธรรมชาติ สิ่งที่ JFK กำลังสร้างนั้นยืนหยัดอยู่ได้ด้วยตัวมันเองในฐานะ "ไมโครกริด" ที่ตอบสนองความต้องการด้านพลังงานสำหรับอาคารผู้โดยสารหลังที่ 1 ใหม่อย่างแท้จริง ขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานไร้คาร์บอนในระดับมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มันเป็นโลกใหม่ที่กล้าหาญอย่างแท้จริง

เพิ่มเติมจาก FORBESแม้จะเผชิญกับโรคระบาด รัฐนิวยอร์กก็ยังคงอยู่ภายใต้การควบคุมของขบวนการสีเขียว

ที่มา: https://www.forbes.com/sites/danielmarkind/2023/02/13/new-question-at-american-airportswhat-is-a-microgrid/