En febrero pasado, Texas experimentó algunas de las temperaturas sostenidas más frías registradas. Como muchos leen en las noticias, esto provocó una falla sin precedentes en la red eléctrica de Texas, causando 4 millones de personas se quedarán sin electricidad en su pico. Resultó una cabalgata de problemas, que van desde fallas en los sistemas de agua municipales , evacuaciones de hospitales y lo más trágico, pérdida de vida .
Este artículo tiene como objetivo centrarse en los datos y arrojar luz sobre lo que sucedió y cuándo. Pero primero, algunos bits de información que harán que todo sea más fácil de entender:
- Red eléctrica de Texas (que cubre más del 90% de la población de Texas) no está conectado a la red nacional .
- ERCOT, el Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas, administra el flujo de electricidad de los productores a los consumidores regionales (por ejemplo, Austin Energy, mi proveedor de energía), quienes a su vez controlan el flujo hacia los clientes individuales (por ejemplo, yo).
- La red eléctrica de Texas está construida para prosperar en el verano. Hace calor aquí muy caliente y durante mucho tiempo. Durante los meses de invierno, parte de nuestra capacidad de generación de energía se desconecta porque simplemente no es (normalmente) necesaria. Gran parte de esa generación tarda semanas o meses en volver a estar en línea.
Ahora que tienes ese trasfondo ...
La tormenta
El clima frío comenzó a invadir el estado el 10 de febrero. En Austin, tuvimos algo de lluvia helada, vientos tempestuosos y temperaturas decrecientes. Las escuelas cerraron porque las carreteras no eran seguras, pero en general, la red se mantuvo. Esta primera tormenta fue un típico frente de invierno de Texas que vemos quizás una o dos veces al año: viento, temperaturas en los 20 y un poco de hielo.
El verdadero martillo cayó el día de San Valentín. En Austin, comenzamos el día justo por debajo del punto de congelación (31 ° F a la medianoche) con temperaturas cayendo constantemente durante todo el día a 14 ° F 24 horas después. Se calentó brevemente hasta los 20 grados, pero luego bajó a 6 ° F en la mañana del 16 de febrero. Este patrón, aunque con diferentes magnitudes y tiempos, se repitió en todo el estado. En la mañana del 15 de febrero, Los clientes de Austin Energy comenzaron a recibir llamadas de que se interrumpiría la energía, lo que significa que se apaga durante ~ 45 minutos y luego se vuelve a encender durante 15 minutos, para evitar que la red se sobrecargue y, al mismo tiempo, permitir que las personas se mantengan un poco calientes. Sin embargo, en Austin y en todo el estado, los que se retiraron no se reincorporaron durante días.
Figura 1: Cronología de la tormenta de febrero en el centro-sur de Texas. Fuente: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
No solo hizo frío, sino que estuvo frío durante mucho tiempo. El aeropuerto de Austin Bergstrom registró una temperatura de 32 ° F o menos durante 164 horas (el récord anterior fue de 112 horas). Austin estableció un récord de temperatura más fría en febrero (6 ° F). ¡Tenga en cuenta que Austin está dos veces más cerca del Trópico de Cáncer que Dakota del Norte!
Figura 2. Lecturas de temperatura en los aeropuertos internacionales de Dallas-Fort Worth (DFW), Austin y Houston.
El número de registros eviscerados por esta ola de frío es bastante impresionante . Los totales de nevadas no se parecen a nada que hayamos visto en décadas. Austin recibió cerca de ocho pulgadas, justo al este de DFW recibió seis y al norte de Houston, en el Golfo de México, recibió hasta cuatro pulgadas. Del Rio (una ciudad al oeste de Austin en el Río Grande) registró casi un pie de nieve, ¡batiendo su récord anterior en casi 10 pulgadas!
Figura 3: Nevada en la mañana del 15 de febrero como se ve desde mi garaje. Al final del día, mis hijos habían convertido el exersaucer visto en la acera en un trineo. Los tejanos van a Texas.
En un momento, todo el estado de Texas estaba bajo una advertencia de tormenta invernal.
Figura 4: Avisos meteorológicos de la NOAA el 14 de febrero de 2021. Fuente: https://www.weather.gov/media/ewx/wxevents/ewx-20210218.pdf
Considerando la magnitud del frío, combinado con su duración y el hecho de que gran parte de la generación de energía de Texas es no acondicionadas para el invierno, es fácil ver cómo y por qué las cosas fallaron de manera tan catastrófica.
No generar energía
Figura 5: Cuatro fuentes principales de generación de energía ERCOT en comparación con la energía total generada. Las caídas importantes en la generación de energía se produjeron en las primeras horas de la mañana del 15 de febrero.
Las proverbiales ruedas se cayeron a las 2 am del 15 de febrero. Los pozos de gas natural en la Cuenca Pérmica se congelaron. Estas fallas, junto con las fallas en las centrales eléctricas de carbón, provocaron una caída del 16% en la generación de energía en todo el estado. Tres horas después, la energía nuclear se redujo en un 28% (2% de la generación de energía en todo el estado). Estas fallas, junto con una caída adicional de 2-3% en la generación de energía en todo el estado debido a las turbinas eólicas congeladas, significaron que los tejanos se despertaron el 15 de febrero con algunas de las temperaturas más frías en todo el estado y con un 20% menos de energía. Para cuando las temperaturas repuntaron en todo el estado cinco días después, Texas había perdido casi el 40% de su capacidad de generación (un pico de ~ 68 kMW el 14 de febrero y un mínimo de ~ 42 kMW el 17 de febrero).
Figura 6: Temperaturas en DFW, Austin y Houston con generación de energía por tipo. ¡Mira esa señal solar!
Cuando miramos la energía generada versus la carga en el sistema en el JMP gráfico de arriba, puede ver cómo entró Texas menos de cinco minutos de perder toda su cuadrícula. Fue en el momento de los dos picos descendentes en la madrugada del 15 de febrero (Figura 7) que, en todo el estado, la frecuencia de la red cayó peligrosamente por debajo de 60 Hz. Los expertos plantean la hipótesis de que 4 minutos y 37 segundos más a esa baja frecuencia habrían frito toda la red de ERCOT, demorando semanas o meses en volver a estar en línea. (Los datos de generación eran preliminares en el momento de la publicación, lo que probablemente explica por qué la generación total menos la carga total es negativa durante tantos días).
Figura 7: Generación de energía combinada con carga de energía casi paso a paso. Las grandes caídas en la carga el 15 de febrero fueron causadas por la pérdida de generación, no por un menor uso de energía.
¿Cómo nos fue?
Oh Dios, fuimos tan afortunados. Mantuvimos la electricidad durante todo el calvario y, aunque tuvimos que hervir agua durante cinco días, nunca perdimos completamente la presión del agua. El mantenimiento de nuestros servicios públicos nos permitió abrir nuestra casa a amigos sin electricidad (¡lo que se traduce en seis adultos, 11 niños, dos perros y sin COVID!) Durante cuatro días.
Muchos en Austin y en todo Texas fueron mucho menos afortunados. Los informes de muertes causadas por los apagones se han ido filtrando durante las semanas posteriores. Jackson, MS, que recibió un clima casi tan intenso por la misma tormenta, ha sido sin agua durante un mes ! Uno espera que esto motive al estado (y otros estados) a mejorar la infraestructura para garantizar que esto no vuelva a suceder.
Los datos presentados arriba están disponibles en JMP Público .
