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Energia rinnovabile e proteggere la griglia dal terrorismo e dai disastri naturali

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Una società che conta sulla tecnologia diventa estremamente vulnerabile quando la tecnologia viene a mancare e poiché la maggior parte dei nostri dispositivi sono elettrici, proteggendo la griglia di potere è una massima priorità.

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I guasti possono essere causati dall'errore umano, dal tempo, dagli animali, o dagli atti di malevolence, in modo da i progettisti di griglia devono costruire nelle misure di sicurezza per mantenere i difetti dalla presa giù le parti importanti della griglia. Il Consiglio di Ricerca nazionale ha pubblicato due documenti che descrivono i problemi potenziali con la griglia elettrica degli Stati Uniti ed offrono le soluzioni potenziali basate sulla tecnologia di vicino-futuro o corrente. I rapporti indossano ovviamente? la t entra in grande particolare, per i motivi di sicurezza. Come dati (il android in Star Trek: La generazione seguente) detta una volta? Se aveste fuori un interruttore, vorreste ognuno sapere a questo proposito?? Con quello detto, hanno evidenziato le zone che devono essere indirizzate. Qui? breve descrizione dello S.A. I? collegamenti forniti la VE ai documenti originali se volete leggere più.

I problemi

Poiché molto di oggi? la produzione di energia di s causa l'inquinamento, la maggior parte di corrente elettrica è generata dai grandi generatori situati a partire dai centri di popolazione. Anche aziende agricole di vento, anche se non inquinato, necessità di essere situato nei grandi campi aperti, a partire dalle ostruzioni alte trovate in città. Le linee di trasmissione lunghe trasportano l'elettricità dalle centrali elettriche ai consumatori, anche se l'itinerario isn? t diretta. Una rottura in una di queste linee di trasmissione - accidentali o intenzionali - può causare le interruzioni elettriche diffuse come l'evento 2003 che ha annerito fuori le parti di Stati Uniti di nordest e di Canada del sud.

Il controllo in tempo reale deve equilibrare costantemente la domanda e l'offerta e se quel controllo analizza i guasti importanti possono accadere. I trasformatori ad alta tensione sono grandi, costosi e costruito oltremare. Se uno o più di questi trasformatori siano attacati, potrebbe richiedere i mesi per ottenerlo sostituito. Anche se la griglia può ridirigere il potere intorno ad alcuno sezioni guastate, là isn? t abbastanza capacità supplementare di trattare il potere supplementare da un ramo importante.

La generazione distribuita è una spada a doppio taglio. Da una parte, offre la possibilità dei microgrids indipendenti che generano il potere per una piccola zona. Gli ospedali, le università e le basi militari stanno cominciando ad adottare questo metodo per proteggersi dai guasti di griglia. Anche se questo aiuta le entità che usano il microgrid, inoltre presenta una sfida alla griglia generale. Poiché i microgrids sono collegati solitamente alla griglia nazionale, flussi di potere entrambi i sensi. Gran parte del potere che viene da un microgrid è generato dalle fonti rinnovabili di cui l'uscita varia a partire dal momento al momento, rendente lo difficile affinchè gli operatori di griglia predica esattamente quanta energia è disponibile a tutto l'istante dato. La conservazione dell'energia contribuisce ad alleviare la natura intermittente delle fonti rinnovabili, ma presenta le stesse edizioni di altre fonti distribuite della generazione.

Le soluzioni

Il consiglio ha offerto parecchie raccomandazioni aumentare la griglia? affidabilità di s, che comprendono l'aggiornamento la centrale elettrica e della linea di trasmissione l'infrastruttura, comprendendo più immagazzinaggio del griglia-livello (batterie, aria compressa, idro pompato e supercapacitors), aggiungendo la banca del condensatore alle variazioni della maniglia nel potere reattivo, installando la protezione di circuito avanzata e l'apparecchiatura di comunicazione e progettare l'hardware ed il software di calcolatore fault-tolerant per uso nei centri di controllo di griglia. In caso di attacco terroristico, esso? s probabilmente che i sistemi multipli sarebbero commoventi. Le nuovi strategie e protocolli sono necessari assicurare che i sistemi automatizzati che si occupano dei guasti monomodali indossino? la t si interessa avversamente.

In tutto il sistema fault-tolerant, ci sono punti critici che non devono venire a mancare semplicemente. Le sottostazioni rappresentano questi punti nella griglia? infrastruttura di s, come fanno i trasformatori ad alta tensione sopraccennati. Il rapporto suggerisce di riprogettare queste componenti in modo da possono essere alloggiate più saldamente all'interno o nel sottosuolo.

La tecnologia astuta di griglia può fornire lo scarico intelligente, permettendo che le risorse limitate siano orientati verso i clienti critici come gli ospedali, la polizia, i pompieri e le basi militari. Ma come la griglia diventa? più astuto? esso? s anche più suscettibile degli attacchi di cyber. I livelli adatti di sicurezza del software devono evolversi con i fissaggi ed il software di controllo per impedire ai riprogrammatori di interferire con i funzionamenti di griglia.

Occasioni

Il rapporto suggerisce che fonti di energia rinnovabili, microgrids ed il loro introito collegato di tecnologia di integrazione su un maggior ruolo nella produzione di energia degli Stati Uniti. Gran parte della stessa apparecchiatura quello? la s stata necessaria per spostare la nostra produzione di energia dai combustibili fossili alle fonti rinnovabili è inoltre una parte della strategia per rendere la griglia più certa e sicura. Mentre questi attrezzi si evolvono parallelamente e si sviluppano, la cura deve essere presa per accertarsi che la tecnologia esamini tutte le funzioni di produzione di energia, compreso qualità, l'affidabilità e la sicurezza.

Il buon vecchio trasformatore - due bobine di legare coppia magneticamente - è il cavallo di lavoro della griglia elettrica. Anche se semplice e certo, esso? s non particolarmente efficiente e per niente programmabile. I trasformatori intelligenti fatti di elettronica ad alta potenza potrebbero trattare l'asces e giù delle tensioni, come i trasformatori correnti fanno ed anche occuparsi della richiesta variante, guida del potere e la compensazione di potere reattivo. Inoltre, gli interruttori e gli interruttori astuti possono dirigere intelligentemente il potere, isolare i difetti e comunicare con gli operatori di griglia e con l'altra apparecchiatura.

Qui? s una che potrebbe interessare gli allievi che stanno cercando le prospettive di carriera. Secondo il Consiglio di Ricerca nazionale, “andando in avanti, l'industria di energia elettrica avrà bisogno degli operai sempre più più eclettici con le abilità di richiamare la digitalizzazione e la complessità di elettronica, delle comunicazioni, dei calcolatori e dei sistemi altamente integrati; l'integrazione ed il funzionamento delle fonti di energia rinnovabili. Molto di questo ammodernamento sarà determinato dai consumatori? aumentare richiede per l'affidabilità e la qualità quasi perfette di rifornimento ad un costo ragionevole e dai vincoli ambientali mai più stretti.„

I nostri funzionamenti di cento anni di griglia di potere sorprendente scaturiscono; di conseguenza, noi? la VE lulled in soddisfazione con? se esso ain? la t si è rotta indossa? difficoltà di t esso? sindrome. L'aggiornamento esso sarà un investimento significativo, ma uno che pagherà i dividendi nella tecnologia avanzata, nei lavori alta tecnologia, nello sviluppo economico e nella sicurezza nazionale. Siete alto per la sfida?