Innehåll
- Hur fungerar elnät?
- De sammankopplade delarna av det amerikanska elnätet
- Problemet
- Den svarta starten
- Ett smartare nät
Dax, VP för reklam för EnergyONE Solar, är en ung röst inom solenergifältet som erbjuder en alternativ syn på alla ämnen sol.
Hur fungerar elnät?
Ett elnät är en serie högspänningsöverföringsledningar som överför el från en plats till en annan. Ett elnät är landets enda sätt att säkerställa att alla i landet har tillgång till kraft. Det är en ganska praktisk sak att ha i ett samhälle som domineras av teknik och elektriska apparater.
År 1934 antogs lagen om allmännyttiga holdingbolag och erkände officiellt att el som en vara, som mat eller vatten, skulle köpas och säljas offentligt. Som ett resultat placerades konkreta regler och gränser för ägare av överföringsledningar som bildade grunden för det kraftföretagsdominerade systemet vi känner idag. En hel del efter det faktum, 1992, antogs ännu en ändring med titeln Energy Policy Act, den här gången som krävde att ägare av överföringsledningar skulle ge elföretag tillgång till sitt nät. Detta gjordes för att skapa konkurrens inom elområdet, ytterligare separera produktion, överföring och distribution till tre olika jobb som kan utföras av tre olika grupper av människor.
När USA började fokusera på att prioritera alternativ energiproduktion 2005 hade reglerna och bestämmelserna i vårt elsystem gått igenom många skarvar, förändringar och iterationer som till synes delade det på många ställen. Jag
Det är inte orimligt att tro att varje stat - eller kanske till och med varje kraftföretag - skulle ha sitt eget kraftnät att producera och dra el från. Verkligheten är dock enkel - mycket enklare än de flesta förväntar sig. USA har ett enda anslutet elnät.
De sammankopplade delarna av det amerikanska elnätet
Det amerikanska elnätet är den största maskinen på jorden när det gäller kort avstånd. Du kanske känner igen det som "mina eluttag" eller "de kraftledningarna vid vägen." Ja, det är allt en maskin som arbetar så hårt som möjligt för att leverera el till dig (och överallt). Dina eluttag - de du använder för att läsa detta på din dator eller ladda din telefon - är direkt, fysiskt anslutna till nästan alla andra funktionella eluttag i hel Förenta staterna.
Även om det är sant är hela nätet anslutet, det är uppdelat i några olika sammankopplade delar. Sammantaget finns det östliga och västra sammankopplingarna, som täcker de flesta av USA: s öst- och västsidor och möts i mitten. Det här är de två stora sammankopplingarna, som omfattar drygt 90 procent av USA.
Till sidan har du samtrafikförbindelserna Texas, Quebec och Alaskan som också täcker deras respektive områden. Dessa sammankopplingar "separeras" av ett slags energifilter, vilket gör att el kan passera mellan dem men skyddar den ena från potentiella problem i den andra. Detta görs för att förhindra förlamande skador på vår elektriska produktion från att utplåna hela vårt nät. Istället skulle det bara påverka samtrafiken i stor utsträckning.
Problemet
Jag är säker på att du redan börjar se det stora problemet som många människor brukar ha med det amerikanska elnätet - det är för osäkert. Det spekuleras att det har ungefär åtta "svaga punkter" där hantering av fysiska skador på nätet skulle ge katastrofala resultat för hela landet.
Vad mer är att - även om EMP och kärnkraftshot är betydligt lättare att förutse än de en gång var - om USA drabbades av en i ett viktigt område, skulle det utan tvekan skada massiva skador på vårt nät och sätta hälften eller mer av landet i mörkret.
En ännu mer skrämmande tanke är att bristen på el inte är den värsta av våra bekymmer. Det är de nu instabila kärnreaktorerna. Medan många (inte alla) kärnkraftsstationer har felsäkra system på plats, håller de bara grunderna online och yrkesverksamma har ingen gedigen plan för ytterligare återhämtning. Det är fortfarande väldigt mycket en "låt oss bara hoppas att det inte händer".
Den kanske mest oroande delen av allt är att detta redan kan vara i aktion. År 2009 rapporterades det av Wall Street Journal att spioner från Kina, Ryssland och olika andra länder framgångsrikt hade planterat störande programvara i USA: s kraftnät. Man tror att denna programvara inte var avsedd att påverka systemet direkt, åtminstone inte vid den tidpunkten. Snarare var det tänkt att fungera som ett säkerhetsnät för att sätta USA i mörkret ett tag om en sådan åtgärd var nödvändig i framtiden. Oavsett anledningen är många överens om att det är upprörande att detta kunde hända så lätt.
Den svarta starten
Från 1 november till 7 november 2018 genomförde Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) en övning för vad som vanligtvis kallas en "svart start". Detta är en krissituation där all kraft från nätet görs obrukbar och lämnar yrkesverksamma i en position där de i huvudsak måste börja driva nätet från början.
I den här situationen kunde de använda en liten ö och isolera dess nät för att simulera en riktig minikris. Det är omöjligt att göra denna borr 100 procent noggrann till detalj, men noggrannhet var inte nödvändigtvis vad de gick efter.
Under träning för sådana typer av situationer är "vinnande" aldrig riktigt ett alternativ. Om proffsen klarar sig för bra, svängs svårigheterna upp, skiftnycklar kastas i arbetet, och detta fortsätter tills den sju dagars perioden är över. Man tror att detta skapar en situation som är ännu svårare och stressigare än den verkliga saken, vilket säkerställer att yrkesverksamma är redo för en sådan händelse att hända.
Målet för dessa proffs var att hålla en "kritisk tillgång" online och drivas medan de återställde el till nätet. I en verklig situation skulle den här kritiska tillgången sannolikt bli ett sjukhus eller en militärbas, beroende på folkets behov.Överraskande nog var detta ett tillräckligt enkelt jobb för proffsen att hantera inom en relativt kort tid, med hjälp av verktyg som väderballonger för att leta efter magnetiska frekvenser och lokalisera magnetiskt svaga områden i nätet.
Men när artificiella hinder lades till blev det lite svårare. Teamet skulle finna sig att slösa tid på att jaga efter vad de trodde var källan till problemet, bara för att ta reda på att det var en falsk ledning hela tiden. Trots alla dessa målmedvetna bakslag menade att hålla dem förbryllade lyckades teamet av elektriska katastrofproffs få tillbaka hela det isolerade nätet igen efter sju dagar.
Det skulle verkligen inte vara lätt, men detta experiment visar att USA sannolikt skulle kunna studsa tillbaka från en attack eller skada på vårt nät.
Ett smartare nät
Det naturliga att undra är "vad kan vi göra för att förbättra vårt nät?"
Som det visar sig har människor några bra idéer.
Den mest populära av dessa planer är ett så kallat "smart grid", en fullständig uppdatering av hela nätverket. De äldsta delarna av vårt nuvarande nät har varit i tjänst i över 100 år, och många hävdar att de behöver gå i pension till förmån för ett mer molnbaserat, monitorfokuserat och modernt system.
Enligt spekulationer skulle ett nytt Smart Grid implementera teknik som skulle minimera kostnaden för el och samtidigt maximera effektiviteten. Det skulle kunna berätta när du använder dina apparater och justera mängden energi som tillförs dem därefter. På samma sätt skulle detta nya smarta nät kunna tillhandahålla automatiserad och detaljerad övervakning av sol- och vindenheter, vilket gör det till ett perfekt tillägg till USA. '' växande alternativa energifokuserade framsteg.
Om det inte räckte skulle begreppet "topptimmar" för elföretag bli obefintligt. För närvarande laddar kraftföretag mer under högtrafik på grund av deras behov av att förlita sig på fler produktionskällor för att leverera tillräckligt med el till alla. Med ett smart nät skulle alla bli mycket mer effektiva med sin energiproduktion och transport, inklusive företagen själva, vilket skulle ta bort behovet av dessa extra produktionskällor.
Även om en fullständig översyn av vårt elnät sannolikt är långt ifrån att ens gå bortom idéfasen, tas mindre steg när vi talar för att säkerställa att vår elektriska transport är säker i framtiden och åtminstone lite bättre än den är nu. Till exempel flyttas många kraftledningar under jord där de är mindre mottagliga för väderskador. Målet är att ha så många kraftledningar under jord som möjligt.
Medan vi inte förväntar oss några större förändringar någon gång inom en snar framtid, har föremålet för nätsäkerhet värmts upp nyligen. Det är möjligt att detta kommer att väcka intresse och därmed åtgärder som ska vidtas. Svaret kommer med tiden.
