Smart Grids altersschwachen beheben könnte US-Stromnetz

Sollen den letzten, Händeringen Schlagzeilen Glauben schenken darf, den Vereinigten Staaten hinter anderen entwickelten Ländern in mehreren Bereichen gefallen hat: Säuglingssterblichkeit (jetzt an 34. Stelle), Bildung (26. in Mathematik und 17. in Lesung) und wirtschaftlicher Wettbewerbsfähigkeit (vom ersten Platz zum siebten) sind nur wenige Kennzahlen, die die Vereinigten Staaten eingeschlichen hat.

Sie können nun ein weiterer Punkt dieser traurigen Liste: Amerikas physische Infrastruktur – wie Straßen, Brücken und Elektrizitätswerken – jetzt auf Platz 14, laut einem Bericht des World Economic Forum 2013 gesunken.

Und weil so viel des modernen Lebens auf Strom angewiesen ist, drohen Ausfälle in der alternde US-Stromnetz, Teile des Landes kontinuierlich in Dunkelheit stürzen. Eine Reihe von Experten, aber halte die Lösung zur hand: ein smart Grid. [Top 10 Alternative Energien Wetten]

Der Begriff "smart Grid" ist eine Catchall Phrase für ein Stromnetz, das mit einem computerisierten, zwei-Wege-Kommunikation-Netzwerk integriert ist. Im Gegensatz zu den vorherrschenden, ältere Stromnetz nur elektrische sendet Energie ein Weg – von einem Kraftwerk zu Hause und im Büro – ein smart Grid sendet auch sofortiges Feedback über Stromausfälle und elektrische Nutzung, Informationen, die auf Systembetreiber zurückgeht.

Die nicht-zu-Smart grid

Die aktuellen Stromnetz fanden in den Vereinigten Staaten (und in vielen anderen Ländern) ist ein Relikt aus den späten 1800er, wenn lokale Kraftwerke Strom an Haushalte und Unternehmen geliefert. Die meisten Gebäude hatte nur ein paar Lichter und in späteren Jahren, vielleicht ein Radio.

Obwohl Energiebedarf sind jetzt viel höher, und das durchschnittliche Haus setzt auf Strom für alles, von der Klimaanlage bis zum drahtlosen Telekommunikation, Stromnetz in den meisten Gemeinden immer noch Funktionen, wie es in den 1800er Jahren.

Das setzt natürlich voraus, dass die derzeitige Stromnetz überhaupt funktioniert. Im Falle eines Stromausfalls ob es durch eine Naturkatastrophe oder so etwas wie einem gefallenen Ast verursacht sind Betreiber gezwungen, zu klettern, um herauszufinden, was passiert ist, wo und welche Service-Bereiche betroffen sind.

Allzu oft lösen Beamten Ausfälle eher antiquiert gewissermaßen: Abholung am Telefon und ruft Kraftwerksbetreiber mehr Strom wiederherstellen Service anfordern. In diesen Fällen elektrischer Energie aus "Notfallbedarf Pflanzen," stromerzeugenden Einrichtungen genannt in Betrieb nur bei Peak Demand oder Service Ausfällen kommen könnte – ein notorisch ineffizient und teuer Weg, um die Aufrechterhaltung des Betriebs.

Der Blackout von 2003

Das gesamte Stromnetz stützt sich auf menschliche Eingriffe zum Melden von Service-Unterbrechungen herumfahren zu lesen Millionen von einzelnen Häusern Stromzähler, Suche nach defekten Geräten und anderen alltäglichen Aufgaben.

Und neben gestreckt bis an die Grenze, hat einige der aktuellen Raster physische Geräte bis hin zur Veralterung gealtert. Strom fließt durch eine Freileitung, die Linie wird heiß und beginnt abzusacken, manchmal unter Äste fallen – und Betreiber haben keine Möglichkeit zu wissen über die Zeile Status, es sei denn, die Stromleitung mit neueren Arten von Line-Sensoren ausgestattet ist.

Nordamerika erlebt die Auswirkungen des betreffenden Angelegenheiten im August 2003, wenn eine heiße, schlaffe Stromleitung in Ohio gegen einige Bäume gebürstet, verursacht eine lokale Herunterfahren. Das Herunterfahren verursacht wiederum andere Stromleitungen eine extra-Power-Last zu tragen, die schließlich ließ sie stillgelegt, sowie.

Kaskadierende Stromausfälle erweitert, bis sie schließlich 50 Millionen Menschen in acht Staaten und Teile von Kanada in die Dunkelheit für bis zu zwei Tage warf; der Blackout von 2003 gilt als das Schlimmste in der Geschichte der USA. Und angesichts der überholten Zustand des US-Stromnetzes, es könnte leicht wieder passieren. [Electric Earth: atemberaubende Bilder von Blitzen]

Smart Grid, heile dich selbst

Eines der umso bemerkenswerter Merkmale eines intelligenten Stromnetzes ist seine "Self-healing" Kapazität, das heißt seine Fähigkeit, automatisch Stromausfälle durch Erkennung und Ausfälle zu isolieren, dann Umleitung Strom umgehen, Nachfrage, eine Fähigkeit, die minimiert oder verhindert den Blackout von 2003 hätte.

"Self-healing Grid kann verringern Stromausfälle, minimieren Sie ihre Länge, abnormale Signale (sei es Cyber-Attacken, Materialversagen, menschliches Versagen oder ein Sturm, der anfängt zu Blasen), adaptive Neukonfigurationen des Systems zu machen, und Störungen zu beseitigen oder zumindest zu minimieren, ihre Auswirkungen auf das Gesamtsystem zu isolieren", sagte Massoud Amin, Professor für elektrische und Informatik an der University of Minnesota.

Selbstheilendes smart Grid wäre unverzichtbar im Falle einer Naturkatastrophe, wenn der Zugang zu Licht, Wärme und Kommunikation können lebensrettend sein. Hurrikan Sandy, welche am Boden zerstört Teile der Ostküste in 2012, war eine harte Lektion für einen Großteil der US-Energie-Industrie, da es viele Schwachstellen des elektrischen Netzes des Landes ausgesetzt.

Katastrophenvorsorge

Im Zuge der Hurrikan Sandy haben Utilities wie New York Consolidated Edison (ConEd) Schritte zur Vorbereitung der nächsten Naturkatastrophe Amin sagte. ConEd entwickelte sich eine "Post-Sandy Enhancement Plan," ein $ 250 Millionen-Programm zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit des elektrischen Netzes der Region.

Zusätzlich zu anderen Strategien ConEd des Post-sandigen Pläne fordern erhöhte Smart-Grid-Anlagen. "Smart-Grid-Technologien geben uns Werkzeuge, die flexibel und reaktionsschnell bei extremen Wetter, machen Sie das Raster ermöglicht uns, Stromausfälle zu minimieren," ConEd heißt.

"Smart-Grid Maßnahmen wie sectionalizing Schalter erlauben Netzbetreibern zu identifizieren und isolieren Problembereiche und schnell bringen Energie zurück zu den umliegenden Gebieten, mehr Kunden im Service zu halten", fügt der Plan.

Andere Programme sind auch für Katastrophen und Alltagsbetrieb, sammeln, durch die Implementierung von Smart-Grid-Strategien. Anfang letzten Jahres nahm Geschäfts- und Privatkunden in Idaho, Montana, Oregon, Washington und Wyoming in der zweijährigen Pacific Northwest Grid Demo zu beurteilen, wie ein smart Grid könnte niedriger Energiebenutzer Rechnungen und Service zu verbessern.

Wenn diese und andere pilot Programme den realen Wert zu, der für ein smart Grid vorhergesagt worden ist demonstrieren, können Verbraucher bundesweit erwarten mehr smart-Grid-Entwicklung in naher Zukunft zu sehen.

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