[ Blog ] związek zainteresowanych naukowców

w środku globalnej pandemii i gwałtownej fali upałów w zachodnich Stanach Zjednoczonych, Kalifornia doświadczyła dwóch kolejnych dni toczących się zaciemnień w miniony weekend.

te przerwy w dostawie prądu są naprawdę historyczne, ale nie z zwykłych powodów. Nie są one historyczne ponieważ dotknęły one sporą liczbę ludzi, ani ponieważ trwały naprawdę długo., Wręcz przeciwnie, przerwy te były stosunkowo dobrze opanowane, dotykając tylko setki tysięcy Kalifornijczyków w ciągu zaledwie kilku godzin.

zamiast tego, Ostatnie zaciemnienia w Kalifornii są historyczne ze względu na ich przyczynę: moc wygasła, ponieważ po prostu nie było wystarczająco dużo energii elektrycznej, aby przejść. Takie niedobory energii elektrycznej są niezwykle rzadkie; ostatni raz zdarzyło się to w Kalifornii prawie dwie dekady temu. Prawie zawsze przerwy w dostawie prądu wynikają z innych przyczyn.,

cztery rodzaje awarii zasilania

istnieje wiele etapów związanych z dostarczaniem energii elektrycznej do klientów, a przerwa w dostawie energii może być spowodowana na każdym kroku po drodze. Po pierwsze, elektrownie wytwarzają energię elektryczną. Wtedy linie przesyłowe wysokiego napięcia przenoszą tę energię elektryczną na duże odległości. Wreszcie ostatni etap podróży odbywa się w sieci dystrybucyjnej, która dostarcza energię elektryczną do odbiorców.,

przerwy w zasilaniu mogą wystąpić z powodu awarii w dowolnym momencie tego procesu: awarie dystrybucji, awarie transmisji lub niewystarczające wytwarzanie energii elektrycznej mogą prowadzić do przerw w zasilaniu. Ostatnio pojawił się nowy rodzaj przerwy w dostawie energii elektrycznej – spowodowanej przez firmy energetyczne celowo odcinające części sieci przesyłowej lub dystrybucyjnej, aby zmniejszyć ryzyko wywołania jeszcze bardziej katastrofalnych skutków.

zapraszam.,

1., Awarie dystrybucji

awarie dystrybucji są najczęstszym rodzajem przerwy w zasilaniu, ale zwykle dotyczą stosunkowo małego obszaru. Tego typu awarie mogą się zdarzyć z wielu przyczyn – burzowa pogoda, która wieje gałąź drzewa na linię energetyczną, żądna przygód Wiewiórka wchodząca do części podstacji, gdzie żadna Wiewiórka nie poszła wcześniej (i żyła, aby opowiedzieć historię), samochód wpadający w słup energetyczny, metalowy balon, który uciekł z uścisku rąk właściciela i dotknął linii energetycznej, lista jest długa.,

przestoje w systemie dystrybucyjnym mają zwykle ograniczony wpływ, dotykając zaledwie kilku bloków lub okolicy. Ale czasami te przerwy dotykają całe miasta, a czasami na długie odcinki czasu. Podczas gdy przeciętny klient energii elektrycznej w USA doświadcza około 1,3 przerwy w dostawie energii elektrycznej i czterech godzin bez zasilania każdego roku, przerwy spowodowane przez ciężkie warunki pogodowe mogą trwać znacznie dłużej., Na przykład około 100 000 Klientów energii elektrycznej z Florydy było bez zasilania przez ponad tydzień, gdy huragan Irma uderzył w stan we wrześniu 2017 roku.

w porównaniu do innych rodzajów awarii zasilania, awarie dystrybucji są najczęstsze – większość przestojów, których doświadcza przeciętny człowiek, wynika z problemów z systemem dystrybucji.

2. Awarie transmisji

awarie transmisji są znacznie rzadsze niż awarie dystrybucji, ale gdy się zdarzają, mogą mieć ogromne konsekwencje., Wiele awarii systemu przesyłowego jest spowodowanych przez Warunki pogodowe, ale tego typu awarie mogą również wystąpić z powodu awarii sprzętu, problemów z komputerem i błędu ludzkiego. W 2003 roku około 50 milionów ludzi w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych zostało bez zasilania, gdy linia przesyłowa nawiązała kontakt z gałęzią drzewa. To zakłócenie wymknęło się spod kontroli i spowodowało awarię systemów komputerowych., Jest to co prawda skrajny przykład, a dochodzenia, które nastąpiły po tym incydencie, ostatecznie doprowadziły do stworzenia nowych standardów niezawodności, mających zapobiec ponownemu wystąpieniu podobnych przestojów.

przerwy spowodowane awariami transmisji są stosunkowo rzadkie. Ponieważ jednak systemy przesyłowe są zwykle połączone w wielu różnych stanach, a nawet krajach, awarie systemów przesyłowych mogą prowadzić do rozległych przerw w dostawie energii elektrycznej, jeśli nie są prawidłowo zarządzane.,

3. Niedobory zaopatrzenia

niedobory zaopatrzenia są prawdopodobnie najrzadszym rodzajem przerwy ze wszystkich. Przerwy te zdarzają się, gdy po prostu nie ma wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby zaspokoić popyt. W większości części kraju tego typu przestoje występują najczęściej w najgorętsze letnie dni, kiedy ludzie spalają klimatyzację, a zapotrzebowanie na energię elektryczną jest na szczycie., To właśnie wydarzyło się w Kalifornii w ciągu ostatnich kilku dni: ekstremalna fala upałów zwiększyła zapotrzebowanie na energię elektryczną, powodując braki w dostawach i ciągłe zaciemnienia. Przed rolling blackouts w miniony weekend, ostatni raz tego typu przerwy miały miejsce w Kalifornii na początku 2000 roku. ta seria przestojów w 2000 roku, łącznie znany jako kryzys energii elektrycznej w Kalifornii, miał wiele przyczyn (w tym manipulacji na rynku!), ale najważniejsze jest to, że nie było wystarczająco dużo energii elektrycznej, aby utrzymać wszystkie światła włączone.,

operatorzy sieci podejmują wiele różnych działań, aby zapobiec przestojom, Gdy dostawy są krótkie, ale gdy najgorsze przychodzi do najgorszego, rolling blackouts są ostatnią deską ratunku. Ciągłe przerwy w dostawie energii elektrycznej nie dotyczą wszystkich-operator sieci decyduje się wyłączyć zasilanie tylko ograniczonej liczbie klientów, co zmniejsza zapotrzebowanie na energię elektryczną do możliwych do opanowania poziomów., Podczas gdy niedobory zaopatrzenia występują w całych miastach i Stanach, liczba osób dotkniętych skutkami awarii może się znacznie różnić. Przykładowo, jedna z awarii podczas kalifornijskiego kryzysu elektroenergetycznego dotknęła dziesiątki tysięcy ludzi, zaś kolejna awaria dotknęła miliony ludzi.

tego typu przerwy w dostawie prądu są rzadkie, ponieważ poświęcamy dużo czasu i wysiłku (i pieniędzy!) starając się im zapobiec. W rzeczywistości krajowe normy niezawodności sieci nakazują, że tego rodzaju przerwy powinny występować tylko raz na dziesięć lat.,

wiele części kraju dąży do spełnienia tego standardu „raz na dziesięć lat” poprzez programy adekwatności zasobów. Programy te mają na celu zapobieganie przestojom w dostawach energii poprzez planowanie w przyszłości, aby zapewnić wystarczającą ilość elektrowni w sieci. W praktyce często wykraczamy poza ten cel (tj. budujemy więcej elektrowni niż jest to konieczne), co sprawia, że tego typu awarie są niezwykle rzadkie.

4., Wyłączniki zasilania dla bezpieczeństwa publicznego i planowane przerwy

wyłączniki zasilania dla Bezpieczeństwa Publicznego (PSP) i planowane przerwy są przerwami w przesyle lub dystrybucji, ale różnica polega na tym, że przerwy te są zamierzone.

w przypadku planowanych przestojów, przedsiębiorstwo może wyłączyć niektóre części sieci w celu wykonania rutynowej konserwacji, ale zazwyczaj w sieci elektrycznej wbudowana jest redundancja, która umożliwia przedsiębiorstwom wykonywanie konserwacji bez wyłączania zasilania.,

z drugiej strony, w Kalifornii, gdzie obecnie są one ostatnią deską ratunku w zapobieganiu pożarom wywołanym przez linie przesyłowe i dystrybucyjne, wzrasta bezpieczeństwo publiczne. Krótko mówiąc, pewne warunki pogodowe (np. silne wiatry i niska wilgotność) mogą zwiększyć ryzyko, że linie przesyłowe i dystrybucyjne spowodują pożar. Zamiast narażać się na ryzyko wywołania pożaru i odpowiedzialności za potencjalną katastrofę, która może się wydarzyć, dostawcy energii od czasu do czasu decydują się całkowicie wyłączyć zasilanie, aby upewnić się, że ich sprzęt nie rozpali pożaru., Wraz ze zmianami klimatycznymi zwiększającymi ryzyko pożarów w zachodnich Stanach Zjednoczonych, kalifornijskie przedsiębiorstwa użyteczności publicznej nie są jedynymi, które wdrażają uprzednie wyłączenie zasilania; na przykład Nevada utility NV Energy opracowała również program łagodzenia ryzyka pożarów dzięki celowym wyłączeniom zasilania.

nie trzeba dodawać, że celowe wyłączanie zasilania na czas, który może być przedłużony – szczególnie milionom ludzi przez wiele dni – jest po prostu nie do przyjęcia. Narzędzia mogą (MUSZĄ!) zrób to lepiej.,

nie zawsze jest to takie proste

w rzeczywistości przerwy w dostawie prądu nie zawsze są takie proste – często mają wiele przyczyn i nie zawsze pasują do jednego z czterech powyższych wiadrów. Na przykład niektóre z największych przestojów na świecie były spowodowane połączeniem wyłączonych generatorów i awarią linii przesyłowych.

niezależnie od rodzaju przerwy w dostawie prądu, żyjemy w świecie, w którym energia elektryczna stała się niezbędna do codziennego życia, a przerwy w dostawie prądu są prawie zawsze ogromnym zakłóceniem., Co gorsza, nasza słabnąca sieć z trudem nadąża, a zakłócenia sieci rosną w ciągu ostatnich kilku dekad. A przy jeszcze bardziej niszczycielskich skutkach zmian klimatu (w tym zabójczych upałów) na horyzoncie problem ten tylko się pogorszy, jeśli nie podejmiemy działań teraz.

co możemy zrobić, aby zapobiec przerwom w dostawie prądu?

na początek powinniśmy poczynić inwestycje w celu zwiększenia odporności sieci, aby zapobiec awariom zasilania w pierwszej kolejności., Ponieważ awarie przesyłu i dystrybucji są najczęstszą przyczyną przerw w dostawie prądu, powinniśmy podjąć środki w celu utwardzenia infrastruktury przesyłowej i dystrybucyjnej w celu zmniejszenia ryzyka tych awarii. Ponadto powinniśmy również wdrożyć rozproszone zasoby energetyczne i mikrosieci, które mogą zmniejszyć zależność od systemów przesyłowych i dystrybucyjnych.

jednak nawet przy wszystkich tych środkach odporności sieci, moc nadal czasami nieuchronnie gaśnie. A dla tych, którzy nie mogą obejść się bez energii elektrycznej (np. krytycznych obiektów i klientów, którzy używają podtrzymujących życie urządzeń medycznych), musi istnieć plan awaryjny. To właśnie tam mikrosieci dla krytycznych obiektów i systemów magazynowania energii słonecznej i Mieszkaniowej mogą odgrywać zasadniczą rolę w budowaniu odpornej i sprawiedliwej sieci na przyszłość.

w skrócie, powinniśmy uaktualnić siatkę.,