Het energienet van de Verenigde Staten staat onder extreme druk nu snelle elektrificatie en een stijgende energievraag een ongekende belasting vormen voor de transmissie-infrastructuur. De boom in kunstmatige intelligentie stuurt de groeivoeten van de energievraag de hoogte in, terwijl hyperscalers over het hele land wedijveren om energieverslindende datacentercampussen te ontwikkelen. Tegelijkertijd elektrificeren campagnes voor schone energie en de transitie naar hernieuwbare energie het dagelijks leven steeds verder, van elektrische voertuigen tot verwarmings- en koelsystemen. Deze omslag betekent een breuk met de afgelopen twee decennia, waarin de Amerikaanse elektriciteitsvraag slechts bescheiden groeide — een lange periode van vlak verbruik die netplanners weinig reden gaf om zwaar in transmissie-uitbreiding te investeren.

Een officiële beoordeling die in januari werd gepubliceerd door de North American Electric Reliability Corporation (NERC) wees uit dat 60 procent van de netregio's in de Verenigde Staten (negen van de 15) al in 2030 'verhoogd' of 'hoog' risico lopen om niet aan de energievraag te voldoen. Een classificatie als hoog risico betekent dat de vraag in dat gebied in een ongewijzigd scenario binnenkort hoger zal zijn dan het aanbod. Verhoogd risico betekent dat de middelen toereikend zijn, maar dat er kritieke tekorten kunnen ontstaan tijdens extreme weersomstandigheden. Enkele van de dichtstbevolkte gebieden van het land, waaronder New York en Pennsylvania, worden bediend door deze risicovolle netten.

Dit vormt een groot en urgent probleem voor de energievoorzieningszekerheid van het land. "Op korte termijn kan dat onevenwicht betekenen dat er meer stroom door transmissielijnen wordt gestuurd dan waarvoor ze zijn ontworpen, met risico op apparatuschade," aldus een recent rapport van Atmos. "Op langere termijn kan het tot stroomuitval leiden, vooral tijdens piekperioden."

Dit is niet alleen een grote bedreiging voor de energiezekerheid en de economie; het is een kwestie van leven en dood. Piekperioden in de vraag worden meestal veroorzaakt door extreme weersomstandigheden, waarbij mensen verwarming of koeling noodzakelijk nodig hebben en niet slechts voor comfort. Tussen 2000 en 2019 overleden jaarlijks bijna een half miljoen mensen wereldwijd door hitte, volgens een studie van het gerenommeerde medische tijdschrift The Lancet, gepubliceerd in februari van dit jaar. De studie schat dat airconditioning jaarlijks ongeveer 190.000 sterfgevallen voorkomt. Ook koud weer vormt een reële en groeiende bedreiging voor mensenlevens. Deze extreme weerpatronen zullen voortaan intenser en frequenter worden, wat betekent dat de energievraag blijft groeien en de betrouwbaarheid van het net belangrijker is dan ooit.

NERC, een non-profit toezichtsorganisatie die de netten in Canada, de Verenigde Staten en Mexico overkoepelt, benoemde verschillende cruciale oorzaken en knelpunten achter deze verhoogde risiconiveaus. De eerste en meest in het oog springende is de explosief stijgende energievraag gedreven door de AI-boom. In de Verenigde Staten zal het elektriciteitsverbruik naar verwachting met bijna 2 procent per jaar gemiddeld stijgen, meer dan dubbel het groeitempo van de afgelopen tien jaar, volgens cijfers van het Internationaal Energieagentschap. Datacenters zijn een sleutelonderdeel van die groei: het Internationaal Energieagentschap schat dat het wereldwijde elektriciteitsverbruik van datacenters tegen 2030 ruwweg kan verdubbelen, met AI-geoptimaliseerde servers als een belangrijke motor van die stijging.

De volgende bedreiging voor de stabiliteit van het net is het toegenomen aandeel van intermitterende en weersafhankelijke bronnen zoals wind- en zonne-energie in de nationale energiemix. Hoewel energieopslag een oplossing biedt voor de toenemende variabiliteit van weersafhankelijke bronnen, heeft de uitbreiding van batterijopslagsystemen en de ontwikkeling van langetermijnopslagoplossingen de groei van de productiecapaciteit niet bijgehouden.

Netten kampen bovendien met grote knelpunten in de uitbreiding van transmissiecapaciteit die nodig is om deze enorme groei in energiestromen mogelijk te maken. "De ontwikkeling van transmissie wordt in sommige gebieden belemmerd door toenemende risico's bij inkoop en vertragingen in de toeleveringsketen. Andere oorzaken van vertraging zijn economische gevolgen, problemen met planning en bouw, vergunningskwesties of veranderende behoeften," aldus het NERC-rapport. "Van bijna 900 projecten die in aanbouw waren of gepland staan voor de komende 10 jaar, is minstens 390 projecten vertraagd ten opzichte van de oorspronkelijk verwachte ingebruikname." Dit komt bovenop een al zwaar belaste pijplijn: aansluitwachtrijen in het hele land zijn de afgelopen jaren sterk gegroeid, waarbij duizenden opwekprojecten — merendeels hernieuwbaar — jaren wachten op toestemming om op het net aan te sluiten, zoals gedocumenteerd in jaarlijkse analyses van Lawrence Berkeley National Laboratory.

Als gevolg daarvan worden de doorlooptijden voor extra capaciteit om daadwerkelijk op het net aan te sluiten steeds langer. Nu het energielandschap van het land steeds diverser en competitiever is geworden, met aanbieders van hernieuwbare energie en inmiddels ook Big Tech-bedrijven die de markt betreden, is het proces voor het aansluiten van opwekkers complexer en aanzienlijk trager geworden.

"De noodzakelijke hervormingen worden steeds duidelijker," betoogt Atmos. "Netbeheerders kunnen aansluitbeoordelingen stroomlijnen en de kettingreactie van herstudies verminderen die wordt veroorzaakt wanneer projecten zich terugtrekken of van positie in de wachtrij veranderen. Nutsbedrijven en regionale planners kunnen transmissie bouwen op basis van verwachte toekomstige behoeften in plaats van te wachten op individuele aanvragen van opwekkers. Nieuwe datacenters en andere grote elektriciteitsverbruikers kunnen worden afgestemd op nieuwe opwek en lokale netupgrades. Sterkere verbindingen tussen de gefragmenteerde netten van het land zouden regio's in staat stellen overschot elektriciteit te delen en effectiever te reageren op periodes van extreme vraag." Toezichthouders zijn deze richting ingeslagen — in 2024 gaf de Federal Energy Regulatory Commission orders gericht op het versnellen van aansluitprocessen en het verplichten van langetermijn, gecoördineerde transmissieplanning — maar de implementatie van deze hervormingen op het gefragmenteerde netlandschap van het land blijft een werk in uitvoering.

De uitdaging is dat dit enorme problemen zijn die een groot aantal spelers en uiteenlopende netten omvatten, en het coördineren van zulke hervormingen is geen sinecure. Toch is het geen optie om niet samen te komen rond het gemeenschappelijke doel van het uitbreiden en moderniseren van het net. Het energiemonster dat AI heeft gecreëerd verdwijnt niet, en de kosten ervan mogen niet in mensenlevens worden afgerekend.

Door Haley Zaremba voor Oilprice.com