Daha Güçlü, Daha Akıllı Elektrik Izgaralarına İhtiyacımız Var

Daha Güçlü, Daha Akıllı Elektrik Izgaralarına İhtiyacımız Var

21. Yüzyılın ihtiyaçlarını karşılamak için güç üretme, sağlama ve kullanma şeklimiz büyük ölçüde değişmeli.

Amerika Birleşik Devletleri'nde herhangi bir günde, yaklaşık yarım milyon insan iki veya daha fazla saat boyunca güçsüz kalmaktadır. Ulusal Mühendislik Akademisi tarafından 20. Yüzyılın en etkili mühendislik yeniliği olarak karşılandığında, Kuzey Amerika elektrik şebekesi, öncelikle 1960'lerden ve '70'lerden gelen teknolojiyle çalışmaktadır.

Hava Durumu İle İlgili Başlıca Kesintiler Arttı

Son yıllarda, hava ile ilgili önemli kesintilerin sayısı ve sıklığı artmıştır. 1950'ler ve '80'ler arasında, kesintiler her yıl iki ila beş arasında artmıştır; 2008'ten 2012'e, kesintiler yılda 70 ve 130 arasında artmıştır. Bu arada, elektrik ihtiyacı hızla artmaktadır. Yalnızca Twitter, yılda global olarak 2,500 megavatt saatten daha fazla talep ekliyor. Talebin yetişebilmesi için dünyanın elektrik arzının 2050 tarafından üçe katlanması gerektiği öngörülmektedir. Bu önemli bir taahhüt gerektirecektir.

Geçtiğimiz on yılda, yaşlanma altyapısı, yatırımların yetersizliği, modernleşmeye elverişli politikalar ve terör ve iklim değişikliğinin yol açtığı tehdit nedeniyle elektrik riski arttı. İklim değiştikçe, hava olaylarının değişkenliği artmıştır. Daha aşırı olaylar göreceğiz. Ve onları daha sık göreceğiz. Kasırga Sandy bunun bir örneği gibi görünüyor.

Sandy'nin ardından, aşırı hava koşulları ve iklim değişikliği ile ilgili olarak güç restorasyonu ile ilgili sorular sorulmuştur. Sandy'nin Kasırgası ölçeğine yapılan büyük ve fiziksel bir saldırının, en azından geçici olarak, güç altyapısını bastırmak zorunda olduğu anlaşılmalıdır. Hiçbir koşulda para ya da teknoloji bu şartlar altında kesintisiz elektrik hizmeti sağlayamaz.

İklim değişikliği ve diğer aşırı olaylar karşısında, yaygın bir dijital toplumun taleplerini etkin ve güvenli bir şekilde karşılayacak ve aynı zamanda yüksek kaliteli bir yaşam sağlarken ve ekonomik büyümeyi körükleyen daha akıllı bir şebekeye ihtiyacımız var. daha geniş bir risk yelpazesine adapte olmak. Şebekeyi güçlendirmek ve esnekliği desteklemek için uygun maliyetli yatırımlar bölgelere, faydalı araçlara, ilgili eski ekipmana ve hatta bir yardımcı hizmetin hizmet alanındaki ekipmanın işlevine ve konumuna göre değişir.

Elektrik Şebekesi Önemli Bir Şekilde Değişmeli

Elektrik şebekesi büyük ölçüde değişmeli. Yüksek yaşam kalitesi sağlarken ve ekonomik büyümeyi körüklerken iklim değişikliği ve diğer aşırı olaylar karşısında yaygın bir dijital toplumun taleplerini etkin ve güvenli bir şekilde karşılayacak daha akıllı bir şebekeye ihtiyacımız var. Bu tür bir ızgara, yeni doğal gaz üreten tesisler, kara veya deniz rüzgar santralleri, güneş santralleri ve diğer yenilenebilir enerjileri müşterilere bağlamak için yeterli iletim kapasitesi sağlayacaktır. Ayrıca, elektrik özelliklerini her zaman izlemek için dijital bileşenleri ve gerçek zamanlı iletişim teknolojilerini kullanan ve sürekli olarak en iyi durumda çalışacak, sorunları önceden tahmin edebilecek ve parçaları hızlı bir şekilde izole edebilecek şekilde kendini iyileştiren bir sistem olarak işlev görecektir. Sistemin geri kalanında bozulma yaşayan ağın bozulma yayılmasını önlemek ve daha hızlı restorasyon sağlamak.

Mevcut altyapımızı kendi kendini iyileştiren akıllı bir şebekeye dönüştürmek için, birkaç teknolojinin kullanılması ve entegre edilmesi gerekir. İdeal akıllı şebeke sistemi; microgrids - küçük, çoğunlukla kendi kendine yeten güç sistemleri - ve daha güçlü, daha akıllı bir yüksek voltajlı güç şebekesi, genel sistemin omurgası olarak hizmet ediyor ve önemli ölçüde artan rüzgar ve yenilenebilir kaynak miktarlarını entegre etmeyi mümkün kılıyor. Daha güçlü ve akıllı bir şebekeyle, ABD'deki elektriğimizin yüzde 40'ı 2030'a kadar rüzgardan gelebilir ve bu, halihazırda elektrik ve ulaşım için kullanılan fosil yakıtların yerini alacak.

Geleneksel Analog Teknolojilerinin Dijital Bileşenlerle Değiştirilmesi

Kendi kendini iyileştirme yetenekleri için ızgara altyapısını yükseltme, geleneksel analog teknolojilerin dijital bileşenler, yazılım işlemciler ve güç elektroniği teknolojileri ile değiştirilmesini gerektirir. Bunlar, bir sistem boyunca kurulmalı, böylece kendi kendini izleyen ve kendi kendini iyileştiren bir şebekenin kilit bileşeni olan dijital olarak kontrol edilebilir.

Kendi kendini iyileştiren elektrik şebekelerinin arkasında düşünen teknoloji ve sistemlerin çoğu, 14 yıllarında F-15 uçağı için hasara uyarlanabilir uçuş sistemleri üzerinde çalıştığım, lojistiği optimize eden ve filoların ve görev etkinliğinin hayatta kalmasını inceleyen askeri havacılık sektöründen geliyor. Ocak ayında 1998, Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsüne katıldığımda, bu kavramları elektrik enerjisi sistemlerine ve enerji, su, telekomünikasyon ve finans gibi diğer kritik altyapı ağlarına getirmeye yardımcı oldum. Eylül 11, 2001'in ardından terörist saldırıları, esneklik ve güvenlik daha da önemli hale geldi.

Akıllı Şebeke Yılda Milyar Tasarruf Sağlar

Daha akıllı bir şebeke, kesintilerin maliyetini yıllık yaklaşık 49 milyar dolar düşürür ve CO’yu düşürür.2 12'e göre emisyonlar - 18'a göre yüzde 2030.

Daha akıllı bir şebekenin maliyeti, iletişim omurgası, gelişmiş güvenlik ve artan esneklik gibi gerçekte ne kadar enstrümantasyon yerleştirdiğinize bağlı olacaktır. Toplam fiyat etiketi 340 milyar ila 480 milyar dolar arasında değişiyor ve bu 20 yıllık bir süre boyunca yılda yaklaşık 20 ila 25 milyar dolar olacak. Ancak yarasanın hemen ardından, artan verimlilik ve kesintilerden kaynaklanan maliyetlerin düşürülmesi açısından faydalar yılda 70 milyar dolar ve çok sayıda kasırga, buz fırtınası ve diğer rahatsızlıkların olduğu bir yılda, bu fayda daha da ileri gidiyor. Şu anda, tüm kaynaklardan kaynaklanan kesintiler ABD ekonomisine yılda 80 milyar dolardan 188 milyar dolara mal oluyor. Daha akıllı bir şebeke, kesinti maliyetlerini yılda yaklaşık 49 milyar dolar azaltacak ve CO'yi azaltacaktır.2 12'e göre emisyonlar - 18'a göre yüzde 2030. Ek olarak, sistem verimliliğini yüzde 4'in üzerine çıkaracak - bu da yılda 20.4 milyar dolar daha olacak.

Maliyetler, güç dağıtım sistemini akıllı bir şebeke için gereken performans seviyelerine getirmek için çeşitli geliştirmeleri kapsar. Dağıtılmış enerji kaynaklarını entegre etmek ve tam müşteri bağlantısı elde etmek için altyapıyı içerir, ancak üretim maliyetini, yenilenebilir enerji eklemek için iletim genleşmesinin maliyetini ve yük artışını veya müşterilerin akıllı şebekeye hazır maliyetlerini karşılamayı içermez aletleri ve cihazlar. Uygulama maliyetlerine rağmen, şebekeye yatırım yapmak büyük ölçüde masraflı olacaktır. Gerçek yatırımla birlikte, her bir dolara karşılık, daha geniş bir ekonomiye geri dönüş için $ 2.80 - $ 6 arasındadır. Ve bu rakam çok muhafazakar.

Ancak bu, 1) ile ilgili olarak, katmanlı güvenlik sistemi mimarisinin bir parçası olarak tasarıma entegre güvenlik ve 2) iş yaratma ve ekonomik faydalar gibi siber / BT güvenliğini ve genel enerji güvenliğini artırdı. Aslında, benim görüşüme göre, 21. Yüzyıl dijital ekonomisi, iklim değişikliğimiz gibi daha aşırı hava koşullarının geleceği tahmininden bağımsız olarak bu yatırımları yapmamıza bağlı.

Hükümetin Rolünü Tartışarak Zarar Görmüş 15 Yılları

Küresel rakiplerimiz adapte edip yenilikler yaparken, kamu ve özel sektörün rollerini tartışarak 15 yıllarını boşa harcadık. Ekonomik argüman için kanıt olarak, 2009 Amerikan Kurtarma ve Yeniden Yatırım Yasası hükümet teşviki planlarını ve fonlardan destek ve eşleştirme desteğini düşünün Akıllı Şebeke Yatırım Hibe ve Akıllı Şebeke Tanıtım Projesi programlarında özel sektör. Mart 2012 itibarıyla, toplam ekonomik çıktıda en az 2.96 milyar dolarlık akıllı şebeke projelerini desteklemek için toplam 6.8 milyar dolarlık yatırım değeri Genel olarak, yaklaşık 47,000 tam zamanlı eşdeğer işler yatırımlarla desteklendi. Her 1 milyon dolarlık doğrudan harcama için GDP, 2.5 milyon dolar artarak 2.6 milyon dolar oldu.

Küresel rakiplerimiz adapte olur ve yenilik verirken 15 yıllarını kamu ve özel sektörün rolleri hakkında tartışarak boşa harcadık. Kamu-özel ortaklıkları yenilemeliyiz, bürokrasiyi kesip, modernizasyon altyapısının yatırımı karşılığında belirsizlik bulutunu azaltmalıyız. Ulus geçmişte bu tür stratejik taahhütlerde bulunduğunda, kazançlar çok büyük olmuştur. Eyaletlerarası otoyol sistemini, ay iniş projesini ve interneti düşünün.

Bu zorlukların her birini karşılamak, ticaret, teknoloji geliştirme ve ikisinin bir karışımını sağlayarak dünya lideri ekonomik büyüme sağladı. Bu süreçte yüksek derecede eğitimli, uyarlanabilir bir işgücü geliştirdik. Şimdi, bir 21. Yüzyılın dijital toplumunu destekleyen elektrik gücü ve enerji altyapıları inşa etmeye ya da bir 20. Yüzyıl endüstriyel kalıntısı olarak geride bırakılmaya karar vermeliyiz.

Bu makale ilk olarak göründü Ensia

Yazar hakkında

Amin MassoudMassoud Amin, Teknolojik Liderlikte HW Sweatt Başkanı olarak görev yapıyor, Teknolojik Liderlik Enstitüsü (TLI)  ve bir Üniversite Seçkin Öğretim Profesörü ve Minnesota Üniversitesi'nde elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü. Akıllı, güvenli ve esnek altyapıları mümkün kılmak için çalışıyor. Akıllı şebekelerde kapsamlı projeler yürütüyor, başkanı IEEE Akıllı Şebekeve akıllı şebekenin babası olarak kabul edilir.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

InnerSelf'i takip et

facebook simgesitwitter simgesiyoutube simgesiinstagram simgesipintrest simgesirss simgesi

 E-posta ile son alın

Haftalık Dergi Günlük İlham

SON VİDEOLAR

Büyük İklim Göçü Başladı
Büyük İklim Göçü Başladı
by Super User
İklim krizi, evleri giderek daha fazla yaşanmaz hale geldikçe dünyanın dört bir yanında binlerce kişiyi kaçmaya zorluyor.
Son Buz Devri bize 2 Temperature Sıcaklık Değişimi Hakkında Neden Bakım Yapmamız Gerektiğini Anlatıyor
Son Buz Devri bize 2 Temperature Sıcaklık Değişimi Hakkında Neden Bakım Yapmamız Gerektiğini Anlatıyor
by Alan N Williams ve diğ.
Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından yapılan son raporda, önemli bir düşüş olmadan ...
Dünya Milyarlarca Yıl Yaşanabilir Kaldı - Tam Olarak Ne Kadar Şanslı Olduk?
Dünya Milyarlarca Yıl Yaşanabilir Kaldı - Tam Olarak Ne Kadar Şanslı Olduk?
by Toby Tyrrell
Homo sapiens'i üretmek evrimin 3-4 milyar yılını aldı. Eğer iklim bunda bir kez tamamen çökmüş olsaydı ...
12,000 Yıl Önce Hava Durumunun Haritasını Çıkarmak İklim Değişikliğinin Gelecekteki Tahminine Nasıl Yardımcı Olabilir
12,000 Yıl Önce Hava Durumunun Haritasını Çıkarmak İklim Değişikliğinin Gelecekteki Tahminine Nasıl Yardımcı Olabilir
by Brice Bölgesi
Yaklaşık 12,000 yıl önceki son buzul çağının sonu, Younger Dryas adı verilen son bir soğuk evre ile karakterize edildi.
Hazar Denizi Bu Yüzyılda 9 Metre Veya Daha Fazla Düşecek
Hazar Denizi Bu Yüzyılda 9 Metre Veya Daha Fazla Düşecek
by Frank Wesselingh ve Matteo Lattuada
Kıyıda, denize baktığınızı hayal edin. Önünüzde 100 metrelik çorak kum yatıyor ki ...
Venüs Bir Kez Daha Dünya Benziyordu, Ama İklim Değişikliği Onu Yaşanmaz Hale Getirdi
Venüs Bir Kez Daha Dünya Benziyordu, Ama İklim Değişikliği Onu Yaşanmaz Hale Getirdi
by Richard Ernst
Kardeş gezegenimiz Venüs'ten iklim değişikliği hakkında çok şey öğrenebiliriz. Venüs'ün şu anda yüzey sıcaklığı ...
Beş İklim İnançsızlığı: İklim Yanlış Bilgisinde Çarpışma Kursu
Beş İklim İnancı: İklim Yanlış Bilgilendirmesinde Çarpışma Kursu
by John Cook
Bu video, gerçeklerle ilgili şüphe uyandırmak için kullanılan temel argümanları özetleyen, iklimle ilgili yanlış bilgi üzerine yoğun bir kurstur ...
Kuzey Kutbu 3 Milyon Yıldır Bu Kadar Sıcak Değil ve Bu Gezegen İçin Büyük Değişiklikler Demektir
Kuzey Kutbu 3 Milyon Yıldır Bu Kadar Sıcak Değil ve Bu Gezegen İçin Büyük Değişiklikler Demektir
by Julie Brigham-Grette ve Steve Petsch
Her yıl Arktik Okyanusu'ndaki deniz buzu örtüsü eylül ayının ortasında alçak bir noktaya iniyor. Bu yıl sadece 1.44 ...

EN SON MAKALELER

yeşil enerji2 3
Orta Batı için Dört Yeşil Hidrojen Fırsatı
by Hıristiyan Tae
Bir iklim krizini önlemek için, ülkenin geri kalanı gibi Ortabatı'nın da ekonomisini tamamen karbondan arındırması gerekecek…
ug83qrfw
Tepki Talebinin Önündeki Büyük Engelin Sona Ermesi Gerekiyor
by John Moore, Yeryüzünde
Federal düzenleyiciler doğru olanı yaparsa, Ortabatı'daki elektrik müşterileri yakında para kazanabilirken…
iklim için dikilecek ağaçlar2
Şehir Hayatını İyileştirmek İçin Bu Ağaçları Dikin
by Mike Williams-Rice
Yeni bir araştırma, şehirleri güzelleştirmeye yardımcı olacak 17 "süper ağaç" arasında canlı meşeler ve Amerikan çınarlarını şampiyon yapıyor...
kuzey denizi deniz yatağı
Rüzgarlardan Yararlanmak İçin Deniz Dibi Jeolojisini Neden Anlamalıyız?
by Natasha Barlow, Leeds Üniversitesi Kuvaterner Çevresel Değişim Doçenti
Sığ ve rüzgarlı Kuzey Denizi'ne kolay erişimle kutsanmış herhangi bir ülke için, açık deniz rüzgarı, ağlarla buluşmanın anahtarı olacaktır…
Dixie Fire, tarihi Greenville, California'yı yok ederken orman kasabaları için 3 orman yangını dersi
Dixie Fire, tarihi Greenville, California'yı yok ederken orman kasabaları için 3 orman yangını dersi
by Bart Johnson, Peyzaj Mimarlığı Profesörü, Oregon Üniversitesi
Sıcak, kuru dağ ormanlarında yanan bir orman yangını, 4 Ağustos'ta California, Greenville'deki Gold Rush kasabasını süpürdü.
Çin, Kömür Gücünü Sınırlandıran Enerji ve İklim Hedeflerini Karşılayabilir
Çin, Kömür Gücünü Sınırlandıran Enerji ve İklim Hedeflerini Karşılayabilir
by Alvin Lin
Nisan ayında Liderin İklim Zirvesi'nde Xi Jinping, Çin'in “kömür yakıtlı enerjiyi sıkı bir şekilde kontrol edeceğini…
Ölü beyaz çimenlerle çevrili mavi su
Harita, ABD genelinde 30 yıllık aşırı kar erimesini takip ediyor
by Mikayla Mace-Arizona
Son 30 yıldaki aşırı kar erimesi olaylarının yeni haritası, hızlı erimeyi sağlayan süreçleri netleştiriyor.
Bir yol boyunca park etmiş itfaiyeciler turuncu gökyüzüne bakarken bir uçak orman yangınına kırmızı yangın geciktirici damlatıyor
Model, 10 yıllık orman yangını patlamasını ve ardından kademeli düşüşü öngörüyor
by Hannah Hickey-U. Washington
Orman yangınlarının uzun vadeli geleceğine bir bakış, başlangıçta kabaca on yıllık bir orman yangını faaliyeti patlamasını öngörüyor,…

 E-posta ile son alın

Haftalık Dergi Günlük İlham

Yeni Tutumlar - Yeni Olanaklar

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | İç Pazar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Yayınları. Her hakkı saklıdır.