Smart Grids Kan Reparere Afkræve Us Power Grid

{h1}

Fordi så meget af det moderne liv er afhængig af elektricitet, risikerer fejl i det aldrende amerikanske elnet at fortsætte dele af amerika i mørke på et kontinuerligt grundlag. En række eksperter mener imidlertid, at løsningen er klar: et smart net.

Hvis man for nylig vil tro på håndskærende overskrifter, er USA faldet bagud på andre udviklede lande på flere områder: Spædbarnsdødelighed (nu på 34. plads), uddannelse (26. i matematik og 17. i læsning) og økonomisk konkurrenceevne (fra førstnævnte sted til syvende) er blot nogle få målinger, hvor USA har slidt.

Du kan nu tilføje endnu en ting til den forfærdelige liste: Amerikas fysiske infrastruktur - som veje, broer og elværktøjer - er nu faldet til 14. plads, ifølge en rapport fra World Economic Forum i 2013.

Og fordi så meget af det moderne liv er afhængig af elektricitet, risikerer fejl i det aldrende amerikanske elnet at fortsætte med at springe dele af landet til mørke på en løbende basis. En række eksperter mener imidlertid, at løsningen er klar: et smart net. [Top 10 Alternative Energy Bets]

Udtrykket "smart grid" er en catchall-sætning til et elnettet, der er integreret med et computeriseret, tovejskommunikationsnetværk. I modsætning til det gældende elektriske elnet, der kun sender elektrisk strøm på en måde - fra et kraftværk til boliger og kontorer - sender et smart net også øjeblikkelig feedback om strømafbrydelser og elektrisk brug, informationer, der går tilbage til systemoperatørerne.

Det ikke-for-smart grid

Det nuværende elnettet findes overalt i USA (og i mange andre lande) er et relikvie fra slutningen af ​​1800'erne, hvor lokale kraftværker leverede elektricitet til boliger og virksomheder. De fleste bygninger havde kun et par lys og i senere år måske en radio.

Selv om energibehovet er meget højere nu, og det gennemsnitlige hjem er afhængig af elektricitet til alt fra aircondition til trådløs telekommunikation, fungerer elnettet i de fleste samfund stadig som det gjorde i 1800'erne.

Det forudsætter selvfølgelig, at det nuværende elnettet fungerer overhovedet. I tilfælde af strømafbrydelse, uanset om det skyldes en naturkatastrofe eller noget mindre end en faldet trægren, er operatørerne tvunget til at scramble for at finde ud af, hvad der skete, hvor og hvilke serviceområder der er berørt.

Alt for ofte løser embedsmændene en ret forældet måde: afhenter telefonen og ringer kraftværksoperatører til at anmode om mere elektricitet for at genoprette servicen. I disse tilfælde kan elektrisk kraft komme fra "peakerplanter", strømgenererende faciliteter, der kun tages i brug under spidsbehov eller driftsafbrydelser - en notorisk ineffektiv og dyr måde at holde lysene på.

The Blackout af 2003

Hele det elektriske netværk er afhængig af menneskelig indgriben for at rapportere serviceafbrydelser, køre rundt for at læse millioner af individuelle hjem elektriske målere, søge efter funktionsdygtigt udstyr og fuldføre andre dagligdags opgaver.

Og foruden at blive strakt til grænsen, er nogle af det nuværende net fysiske udstyr alderen til forældelsens punkt. Efterhånden som strømmen strømmer gennem en overheadledning, bliver linjen varm og begynder at sænke, undertiden falder under trægrene - og operatørerne har ingen måde at vide om linjens status, medmindre strømledningen er udstyret med nyere typer af linjesensorer.

Nordamerika oplevede virkningerne af denne situation i august 2003, da en varm, sænkende kraftlinie i Ohio børstede mod nogle træer og forårsagede en lokal nedlukning. Denne nedlukning forårsagede igen, at andre kraftledninger skulle bære en ekstra strømbelastning, som i sidste ende fik dem til at lukke ned.

Cascading power failures udvides, indtil de til sidst kastede 50 millioner mennesker i otte stater og dele af Canada i mørke i op til to dage; 2003 blackout rækker som værst i amerikansk historie. Og i betragtning af den forældede tilstand i det amerikanske elnettet kunne det nemt ske igen. [Elektriske Jord: Bedøvelse Billeder af Lyn]

Smart grid, helbrede dig selv

Et af de mest bemærkelsesværdige træk ved et smart grid er dets "selvhelbredende" kapacitet, det vil sige dets evne til automatisk at arbejde rundt strømafbrydelser ved at detektere og isolere outages og derefter omdirigere elektricitet for at imødekomme efterspørgslen, en evne, der ville have minimeret eller forhindret 2003 blackout.

"Det selvhelende gitter kan reducere strømafbrydelser, minimere længden, opdage unormale signaler (hvad enten det er cyberangreb, materialefald, menneskelig fejl eller en storm, der begynder at blæse), lave adaptive omkonfigurationer til systemet og isolere forstyrrelser for at eliminere eller i det mindste minimere deres indvirkning på det større system, "siger Massoud Amin, professor i elektroteknologi og computerteknik ved University of Minnesota.

Et selvhjælpende smartnet ville være uundværligt i tilfælde af en naturkatastrofe, når adgang til lys, varme og kommunikation kan være livreddende. Orkanen sandy, som ødelagde dele af østkysten i 2012, var en vanskelig lektion for en stor del af den amerikanske magtindustri, da den udsatte de mange sårbarheder i nationens elektriske netværk.

Katastrofeberedskab

I kølvandet på orkanen Sandy har utilities som New York's Consolidated Edison (ConEd) taget skridt til at forberede sig på den næste naturkatastrofe, sagde Amin. ConEd har udviklet en "Post-Sandy Enhancement Plan", et program på $ 250 millioner for at styrke modstandsdygtigheden i regionens elnet.

Ud over andre strategier opfordrer ConEds post-Sandy-planer til øget smart grid investeringer. "Smart-grid teknologier giver os værktøjer, der gør nettet mere fleksibelt og lydhurtigt under ekstremt vejr, hvilket gør det muligt for os at minimere strømafbrydelser," siger ConEd-planen.

"Smart-grid-foranstaltninger som sektionsafbrydere gør det muligt for systemoperatørerne at identificere og isolere problemområder og hurtigt bringe strømmen tilbage til de omkringliggende områder, holde flere kunder i brug," tilføjer planen.

Andre forsyningsvirksomheder er også på vej til katastrofer og hverdagsoperationer ved at implementere smart-grid-strategier. I begyndelsen af ​​sidste år deltog forretnings- og privatkunder i Idaho, Montana, Oregon, Washington og Wyoming i den toårige Pacific Northwest Grid Demonstration for at vurdere, hvordan et smart grid kunne sænke energibrugernes regninger og forbedre servicen.

Hvis disse og andre pilotprogrammer viser den reelle værdi, der er forudsagt for et smart net, kan forbrugere landsdækkende forvente at se mere intelligent netudvikling i den nærmeste fremtid.

Følg Marc Lallanilla på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com