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#Libros blancos
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Energía renovable y protección de la rejilla contra terrorismo y desastres naturales
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Una sociedad que confía en tecnología hace extremadamente vulnerable cuando la tecnología falla, y puesto que la mayor parte de nuestros adminículos son eléctricos, protegiendo la rejilla de energía es una principal prioridad.
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Las faltas se pueden causar por error humano, el tiempo, los animales, o los actos de la malevolencia, así que los diseñadores de la rejilla deben construir en salvaguardias para guardar averías de tomar abajo de las porciones importantes de la rejilla. El Consejo de Investigación nacional publicó dos documentos que contornean los problemas potenciales con la rejilla eléctrica de los E.E.U.U. y ofrecen las soluciones potenciales basadas en tecnología actual o del cercano-futuro. ¿Los informes ponen obviamente? t entra el gran detalle, por motivos de seguridad. Como datos (el androide en Star Trek: ¿La generación siguiente) dicha una vez? ¿Si usted tuviera apagado un interruptor, usted quisiera que todos supiera sobre él?? Con eso dicha, destacaron las áreas que necesitan ser tratadas. ¿Aquí? breve descripción del S.A. ¿I? acoplamientos proporcionados VE a los documentos originales si usted quiere leer más.
Los problemas
¿Porque mucho de hoy? la producción de energía de s causa la contaminación, la mayoría de corriente eléctrica es generada por los generadores grandes situados lejos de centros de población. Incluso granjas de viento, aunque sea no contaminante, necesidad de ser situado en campos abiertos grandes, lejos de las obstrucciones altas encontradas en ciudades. ¿Las líneas de transmisión largas llevan electricidad de las centrales eléctricas a los consumidores, aunque la ruta isn? t directo. Una rotura en una de estas líneas de transmisión - accidentales o intencionales - puede causar fallos eléctricos extensos como el acontecimiento 2003 que ennegreció hacia fuera porciones de los E.E.U.U. del noreste y de Canadá meridional.
El control en tiempo real debe balancear constantemente la oferta y la demanda, y si ese control analiza las faltas importantes pueden ocurrir. Los transformadores de alto voltaje son grandes, costosos, y construido en ultramar. Si uno o más de estos transformadores fueron atacados, podría tardar meses para conseguirlo substituido. ¿Aunque la rejilla pueda reencaminar energía alrededor de alguno las secciones falladas, allí isn? t bastante capacidad adicional de manejar la energía adicional de una rama importante.
La generación distribuida es una espada de doble filo. Por un lado, ofrece la posibilidad de los microgrids independientes que generan la energía para una pequeña área. Los hospitales, las universidades, y las bases militares están comenzando a tomar este acercamiento para protegerse contra faltas de la rejilla. Aunque esto ayude a las entidades que utilizan el microgrid, también presenta un desafío a la rejilla total. Puesto que los microgrids están conectados generalmente con la rejilla nacional, los flujos de energía ambas maneras. Mucha de la energía que viene de un microgrid es generada por las fuentes reanudables cuya salida varía a partir del momento al momento, haciéndolo difícil para que a los operadores de la rejilla predigan exactamente cuánto energía está disponible en cualquier instante dado. El almacenaje de energía ayuda a aliviar la naturaleza intermitente de fuentes reanudables, pero presenta las mismas ediciones que otras fuentes distribuidas de la generación.
Las soluciones
¿El consejo ofreció varias recomendaciones de realzar la rejilla? la confiabilidad de s, que incluyen el aumento de la central eléctrica y de la línea de transmisión infraestructura, incorporando más almacenaje del rejilla-nivel (baterías, aire comprimido, energía hidraúlica bombeada, y supercapacitors), agregando los bancos del condensador a las variaciones de la manija en la energía reactiva, instalando avanzó la protección de circuito y el equipo de comunicación, y el diseño del hardware y del software fault-tolerant para el uso en centros de control de rejilla. ¿En caso de attentado terrorista, él? s probablemente que los sistemas múltiples serían afectados. ¿Las nuevos estrategias y protocolos son necesarios asegurarse de que los sistemas automatizados que se ocupan de faltas unimodales ponen? t se afecta al contrario.
En cualquier sistema fault-tolerant, hay los puntos críticos que no deben fallar simplemente. ¿Las subestaciones representan estos puntos en la rejilla? infraestructura de s, al igual que los transformadores de alto voltaje ya mencionados. El informe sugiere el reajustar de estos componentes así que pueden ser contenidos más con seguridad dentro o subterráneamente.
La tecnología elegante de la rejilla puede proporcionar el deslastre inteligente, permitiendo que los recursos limitados sean dirigidos hacia clientes críticos como hospitales, a la policía, a los bomberos, y las bases militares. ¿Sino como la rejilla se convierte? ¿más elegante? ¿él? s también más susceptible a los ataques del cyber. Los niveles apropiados de seguridad del software deben desarrollarse junto con el soporte físico y el software del control para evitar que los piratas informáticos interfieran con operaciones de la rejilla.
Oportunidades
El informe sugiere que las fuentes de energía renovable, los microgrids, y su toma asociada de la tecnología de integración en un mayor papel en la producción energética de los E.E.U.U. ¿Mucho del mismo equipo eso? s necesitó cambiar de puesto nuestra producción energética de los combustibles fósiles a las fuentes reanudables es también una parte de la estrategia para hacer la rejilla más confiable y segura. Mientras que estas herramientas se desarrollan y crecen de lado a lado, el cuidado se debe tomar para asegurarse de que la tecnología trata todos los aspectos de la producción energética, incluyendo calidad, confiabilidad, y seguridad.
El buen transformador viejo - dos bobinas de alambre juntadas magnético - es el caballo de labranza de la rejilla eléctrica. ¿Aunque sea simple y confiable, él? s no particularmente eficiente y en absoluto programable. Los transformadores inteligentes hechos de electrónica de alta potencia podrían manejar el intensificación y abajo de voltajes, como lo hacen los transformadores corrientes, y también ocuparse de la demanda diversa, encaminamiento de la energía, y la remuneración de energía reactiva. Asimismo, los interruptores y los disyuntores elegantes pueden encaminar inteligente energía, aislar averías, y comunicar con los operadores de la rejilla y con el otro equipo.
¿Aquí? s uno que pudo interesar a los estudiantes que están buscando oportunidades de la carrera. Según el Consejo de Investigación nacional, “yendo adelante, la industria de la energía eléctrica necesitará a trabajadores cada vez más más eclécticos con habilidades tratar la numeración y la complejidad de la electrónica, de las comunicaciones, de las computadoras, y de los sistemas altamente integrados; la integración y la operación de fuentes de energía renovable. ¿Mucha de esta modernización será conducida por los consumidores? el aumento exige para la confiabilidad y la calidad casi perfectas de la fuente en un coste razonable y por requisitos ambientales siempre más apretados.”
Nuestros funcionamientos centenarios de la rejilla de energía manan asombrosamente; ¿consecuentemente, nosotros? ¿VE calmado en la satisfacción personal con? ¿si él ain? ¿t se rompió pone? ¿arreglo de t él? síndrome. El aumento de él será una inversión significativa, pero una que pagará dividendos en tecnología avanzada, trabajos de alta tecnología, desarrollo económico, y seguridad nacional. ¿Es usted ascendente para el desafío?