Articles

Sähköverkon modernisointi ja älyverkko

Amerikan talous, kansallinen turvallisuus ja jopa kansalaistemme terveys ja turvallisuus riippuvat luotettavasta sähköntoimituksesta. Yhdysvaltain sähköverkko on insinööritaidon ihme, jossa yli 9 200 sähköntuotantoyksiköllä on yli miljoona megawattia tuotantokapasiteettia kytkettynä yli 600 000 mailin voimajohdoille.

sähköverkko on muutakin kuin tuotanto-ja siirtoinfrastruktuuria. Se on ekosysteemi omaisuuden omistajat, valmistajat, palveluntarjoajat, ja valtion virkamiehiä liittovaltion, valtion, ja paikallistasolla, kaikki työskentelevät yhdessä ajaa yksi luotettavimmista sähköverkot maailmassa. Office of Electricity (OE) työskentelee julkisten ja yksityisten kumppaniensa kanssa energiainfrastruktuurin vahvistamiseksi, muuttamiseksi ja parantamiseksi luotettavien, varmojen ja puhtaiden energialähteiden saatavuuden varmistamiseksi.

sähköinfrastruktuurimme ikääntyy ja sitä patistetaan tekemään enemmän kuin alun perin suunniteltiin. Sähköverkon nykyaikaistaminen ”älykkäämmäksi” ja joustavammaksi käyttämällä huipputeknologiaa, laitteita ja säätöjä, jotka kommunikoivat ja toimivat yhdessä sähkön tuottamiseksi luotettavammin ja tehokkaammin, voi vähentää huomattavasti sähkökatkosten taajuutta ja kestoa, vähentää myrskyvaikutuksia ja palauttaa palvelun nopeammin, kun sähkökatkoja esiintyy. Kuluttajat voivat hallita paremmin omaa energiankulutustaan ja kustannuksiaan, koska heillä on helpompi pääsy omiin tietoihinsa. Sähkölaitokset hyötyvät myös nykyaikaistetusta sähköverkosta, kuten paremmasta tietoturvasta, vähäisemmästä huippukuormituksesta, uusiutuvien energialähteiden lisääntyneestä integroinnista ja alhaisemmista käyttökustannuksista.

”Älyverkkotekniikat” ovat mahdollisia kaksisuuntaisten viestintätekniikoiden, ohjausjärjestelmien ja tietokoneen käsittelyn avulla. Näihin kehittyneisiin teknologioihin kuuluvat kehittyneet anturit, jotka tunnetaan nimellä Phasor Measurement Units (PMU), joiden avulla käyttäjät voivat arvioida verkon vakautta, kehittyneet digitaaliset mittarit, jotka antavat kuluttajille parempaa tietoa ja raportoivat automaattisesti katkoksista, releet, jotka aistivat ja toipuvat sähköaseman vioista automaattisesti, automaattiset syöttökytkimet, jotka reitittävät virran uudelleen ongelmien ympärille, sekä akut, jotka varastoivat ylimääräistä energiaa ja antavat sen myöhemmin verkon käyttöön asiakkaiden kysynnän tyydyttämiseksi.

Tämä jännittävä muutos maan sähköverkossa luo sekä haasteita että mahdollisuuksia kehittää nykypäivän sähkönjakelujärjestelmän valmiuksia. Keskeinen osa verkon nykyaikaistamista on koordinoitu, strateginen tutkimus -, kehitys-ja demonstrointitoiminta (Rd&d), johon osallistuu sekä julkista että yksityistä sektoria.

OE: n rooli sähköverkon modernisoinnissa
sen perustamisesta lähtien OE on katalysoinut investointeja sähkö-ja energiainfrastruktuuriin. Vuosien mittaan OE on jatkanut investointeja kehittyneiden teknologioiden tutkimukseen, kehittämiseen ja demonstrointiin sekä kehittänyt uusia mallinnus-ja analytiikkaominaisuuksia, jotka voivat kehittyä teknologian ja politiikan tarpeiden kypsyessä.

OE johtaa kansallisia pyrkimyksiä kehittää seuraavan sukupolven teknologioita, työkaluja ja tekniikoita tehokkaaseen, joustavaan, luotettavaan ja kohtuuhintaiseen sähköntoimitukseen Yhdysvalloissa OE hallinnoi maan sähköverkon nykyaikaistamiseen liittyviä ohjelmia, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, sähköverkon energian varastointi; älykäs verkko tutkimus ja kehitys; kehittyneet teknologiat, kuten solid-state-muuntajat ja virransäätimet, jotka voivat optimoida virransyötön ja parantaa sietokykyä (tehoelektroniikka); monimutkaiset interaktiiviset ominaisuudet, joiden avulla järjestelmä voi vastata muutoksiin (mukautuvat verkot); älykkäät viestintä-ja ohjausjärjestelmät; ja uudet mittaukset, data-analytiikka ja mallit, jotka hyödyntävät viimeisimpiä tieteellisiä edistysaskeleita matematiikassa ja laskennassa.

Lainsäädäntövaltuudet
joulukuussa 2007 kongressi hyväksyi ja presidentti hyväksyi vuoden 2007 energiaomavaraisuutta ja-turvallisuutta koskevan lain (EISA) XIII osaston. EISA antoi lainsäädännöllistä tukea DOE: n älyverkkotoiminnalle ja vahvisti rooliaan kansallisten sähköverkkojen nykyaikaistamistoimien johtamisessa ja koordinoinnissa. EISA Section 1303 perustettiin DOE: ssä Smart Grid Advisory Committee ja Federal Smart Grid Task Force.