现代能源网格

美国需要更环保的能量网格。这看起来像什么?

在美国人如何创造和使用权力,对建筑业具有重大影响,正在进行重大转变
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它不应该令人惊讶的是美国的电网进入迫切需要改进。独立分析人士不断警告说,美国的基础设施是摇摇欲坠以惊人的速度。美国土木工程师协会估计美国几乎需要花费到2025年达到5万亿美元防止基础设施老化。

但这个问题比最严厉的媒体报道所暗示的要复杂得多。网格:美国人与我们的能源未来之间的磨损电线”。

在本书中,巴克在书中争辩,贝克在书中争论的一些主要转变是如何进行的,以及为国家转向可持续发电而有用的一些有助于电网衰减的一些弱点。这一趋势也对建筑业具有强大的影响,因为网格基础设施的任何大修都有要求该部门的投入和专业知识。

复杂性的历史

美国发电系统一直在混乱。在这本书中,巴克描述了早期美国发电的淘金般的氛围,以及电气公司如何涌现,并随着城市居民抱怨天空被电线阻挡的速度而破倒。

巴基说:“在19世纪后期,有一个混乱的时期,每个人都在开发所有这些不同的系统。”最后是两个简单的发明:变压器和交流电驱动的引擎。当你开始推广一种不同的组织电网的方法时,找欧宝科技最新版app下载到这些简单的创新恰恰是关键。”

对于巴克,在这个时期生成的方式与复杂的景观之间存在一定相似之处新兴技术目前淹没全球能源市场。

他说:“我们现在看到的是电气工程师、公用事业公司和电工之间的这种兴奋。”“事情正在发生变化,新问题正在产生,这让人兴奋不已。我看过很多技术论文,人们对新问题都非常兴奋。这是目前最快乐的一群人,从智力上来说。”

绿色力量,新挑战

随着美国网格转移以适应广泛使用可持续能力,正在引入新的复杂程度现有系统。“很明显,我们需要一个100%可再生能源的网格,”巴克说。“但是,由于资源可用性和人口密度的区域差异,这将如何发挥作用。”

巴克预测的一项趋势是局部较小规模的电力产生电力,允许网格在整天内更好地平衡转移供需。

“电网上的生产和消费总是必须完全平衡,”她说。“如果你生产太多的电力,你会破坏电网,如果你生产太少,就没有足够的电力供应。在每一个规模,你总是试图找到如何创造这种平衡,而减少需求是一种我们以前从未做过的方法。”

“If you can take your house off the grid in order to subtract a demand for electricity that’s being generated elsewhere,” she added, “that’s really a resource to the system both in terms of producing electricity but also in removing yourself from a larger grid as needed in order to create a balance.”

巴克斯表示,这种微电网解决方案在高密集的城市环境以及农村地区,可以散发出电源,电网维护的质量最差。

[另见:为什么建筑业不可避免地会出现混凝土二氧化碳排放危机]

屋顶太阳能系统的日益增长的趋势,最近收到了南澳大利亚里程碑总数的信誉太阳能电气化,可能提供一个权力来源,但巴克表示,有许多潜在的潜在来源对于便宜,可持续的能量。“在极其密集地填充的地方,你可以得到很多小风,”她说。

农村地区将根据能源资源的可获得性来发电,巴基说,这将共同创造一个需求和满足相互交织的织锦。

“在达科他州有这么多风;你在亚利桑那州有这么多的阳光;你在华盛顿州就有这些水电了,”她说。“诀窍是将不同的可再生能源连接在一个巨大的地理区域,例如,有些在晚上工作,有些在白天工作效果更好。所以如果凤凰城多云,但达科他州有风,你仍然有电力供应。”

非营利组织可持续发展研究组织科罗拉多州的岩石山研究所比较这个平衡编排。“一位管弦乐队是一个完美的隐喻,即可再生电网如何工作,”巴克说。“你拥有所有这些乐器,他们并不同时玩;他们进来并根据需要出去,以创造你想要影响的作品。“

同样,美国电网的未来也不会依赖于单一的全国性解决方案,而是依赖于新技术和资源分配的复杂协调。

一个光明的未来

这可能是什么可持续的电气未来的样子?

巴克斯指出了三个地方,以案例研究,代表美国网格未来的可能性:美国苏格兰在U.K.和孟加拉国的夏威夷。这些地方中的每一个都在朝向本地产生的电气化移动 - 每个地方都提供了美国网格在未来功能的方式的一瞥。

苏格兰是可再生能源的全自上而下的授权切换的一个例子;它在2020年底设定了全国性的可再生电气化的目标。虽然官方年终号码尚未发布,但在这一国家的时候尚未发布完成了90%。“他们一直迅速地走向所有可再生能力,”巴克说。“Some of the most successful sites of power generation have been the country’s smaller islands, which are already producing so much electricity that they have overburdened the lines that they used to bring electricity in with, which are now being used to run electricity back out into the mainland grid.”

很明显,我们需要一个100%可再生能源的电网。但由于资源可得性和人口密度的地区差异,美国不同地区的情况会截然不同。

格雷琴堡

全国范围内对可再生能源的承诺带来了快速进展,也给土地使用管辖权带来了新的挑战。巴克说:“苏格兰真正有趣的一点是,它是少数几个监管环境推动创新的地方之一。”欧宝科技最新版app下载

夏威夷,第一个达到光伏奇偶舞台的栅格奇偶校验之一是值得注意的,这对于它导航太阳能电网的创建和管理来说是值得注意的。“国家一直在解决你如何实际运行纯粹可再生网格的问题,”巴克说。“在处理太阳挑战时,这一直是非常实验和前瞻性的思考,”为美国提供了一种模型。可以管理更环保网格的复杂性。

最后,孟加拉国已经尝试过家庭家庭的群体电气化解决方案,即巴克说可以在其他密集的能源市场中使用。

“他们创建了一个平台,让您在微量水平上贸易到家之间的太阳能电力,”她说。“在孟加拉国的这些非常城市地区,不一定有电力,这些系统正在进行,家庭包括一个非常简单的应用程序,可以在个人家庭之间购买或销售电力。”

无论电气化的未来持有,巴克都表示,这些案例研究为U.S.和其他国家在未来几十年中寻求改善其能源系统的洞察力选择。

“有关可再生电网的所有这些不同的方式,”巴克说。“但是那些是三种不同的版本,在那里它被认真对待。”

此启动旨在恢复家庭地热热泵