Das elektrische Gitter schmieren, die größte Maschine der Welt (Op-Ed)

Sonia Aggarwal ist Director of Strategy bei Energy Innovation: Policy and Technology. Sie hat diesen Artikel zu Live Science beigetragen Experten-Stimmen: Op-Ed & Insights.

Das Stromnetz ist die größte Maschine der Welt. Allein in den Vereinigten Staaten besteht das Netz aus tausenden feuer- und windbetriebenen Spinnturbinen, viele Quadratkilometer Sonnenkollektoren, die das Licht der Sonne in Elektronen verwandeln, genug Hochspannungsdrähte, die sich achtmal um die Erde wickeln und noch mehr Niederspannungsleitungen, die bis zur Rückseite von Fernseher und Kühlschrank reichen. Wir können Strom nicht in großem Umfang speichern. Jedes Mal, wenn jemand Popcorn oder eine Waschmaschine betreibt, müssen diese Turbinen oder Solarzellen sofort ihre Produktion aufstocken, um die riesige Maschine synchron zu halten.

Als das Stromnetz im vergangenen Jahrhundert ausgebaut wurde, entwickelten Amerikas bahnbrechende Netzbetreiber ausgefeilte Systeme, um sicherzustellen, dass sie die Anforderungen der Kunden in Echtzeit erfüllen konnten - jede Sekunde eines jeden Tages. Bis vor kurzem bedeutete dies, dass Netzbetreiber und Energieversorger Stromerzeuger zusammenbauten und betrieben, um die unkontrollierbare Nachfrage nach Strom zu decken. Aber die jüngsten Fortschritte in der Leistungselektronik und Datenverarbeitung werden es unserem Netz ermöglichen, sich von diesem alten Paradigma zu entwickeln und viel Geld für die Kunden zu sparen.

Hier ist der Haken: Kunden wollen das Dienstleistungen das ist mit Elektrizität gemacht, und es ist ihnen egal, wie viel Strom es braucht, um diese Dienste zu erbringen, oder wann dieser Strom erzeugt oder genutzt wird. Gleichzeitig machen diese Faktoren - wie viel Strom benötigt wird und wann - für die Netzbetreiber einen enormen Unterschied. Es stellt sich also eine natürliche Frage: Gibt es einen Weg, das Gleiche zu erreichen? Bedienung zu Kunden durch die Erzeugung von Strom in Zeiten, in denen kostengünstige, saubere Stromgeneratoren besser genutzt werden?

Kurz gesagt, die Antwort ist ja. Bedenken Sie Folgendes: Viele amerikanische Häuser enthalten einen elektrischen Warmwasserbereiter. Die Heizung schaltet sich ein und aus, um das Wasser während der ganzen Tageszeit in einem bestimmten engen Temperaturbereich zu halten. In der Zwischenzeit hängt die Verfügbarkeit sauberer Stromquellen wie Wind und Sonne oft von natürlichen Schwankungen der Windgeschwindigkeit und der Bewölkung ab. Netzbetreiber könnten all diese Informationen berücksichtigen und entscheiden, dass das Einschalten der Heizung einige Minuten früher oder einige Minuten später besser mit der Verfügbarkeit von Wind- oder Solarenergie übereinstimmt. Diese Art der Verwaltung wird über viele Tausende von Warmwasserbereitern zusammengefasst und es scheint ein wichtiger Weg zu sein, um den reibungslosen Betrieb der riesigen Maschine zu gewährleisten, die Elektrizität mit weniger Umweltverschmutzung und zu geringeren Kosten produziert.

Versorger und Netzbetreiber beginnen, diese Art der Nachfragesteuerung in vielen Teilen des Landes als Werkzeug zu nutzen. Zum Beispiel haben Programme in Texas Namen wie Rush Hour Rewards und Degrees of Difference. Netzbetreiber haben einen einfacheren Namen für das Tool: Demand Response. Alle diese Begriffe beziehen sich auf Stromkunden, die die Verbrauchsmuster entsprechend den Anforderungen des Stromnetzes ändern. Demand Response wird verwendet, um kurzfristige Schwankungen zu bewältigen, saubere Energieerzeugung in Zeiten hoher Leistung und geringer Nachfrage zu absorbieren (wie nachts, wenn Wind möglicherweise Strom erzeugt, den schlafende Kunden nicht verlangen) und nicht unnötige Teile für den Kunden zu bauen durch die Senkung der Spitzenlast bei der Stromnachfrage [Saubere Energie, Batterien nicht enthalten (Op-Ed)]

Als der größte Strommarkt der Welt (der einen guten Teil der östlichen USA abdeckt) plante, wie man die Beleuchtung zu den geringsten Kosten anschaltet, entschieden sich die Netzbetreiber, neben anderen Optionen die Nachfrage zu berücksichtigen. Sie stellten fest, dass Industriekunden als kostengünstige Option für den reibungslosen Netzbetrieb wertvolle Nachfragesteuerung bieten können. In der Tat, in dem Jahr, in dem sie anfingen, die Nachfrage in ihren Großhandelsmarkt zu bringen, fielen die Durchschnittspreise um mehr als 80 Prozent.

Trotz aller Vorteile entschied ein Bundesgericht in Washington D.C., dass die Nachfrage nicht auf Augenhöhe mit den traditionelleren Arten der Stromerzeugung (wie Kohle und Erdgas) in den länderübergreifenden Energiemärkten betrachtet werden kann. Wenn diese Entscheidung des Gerichts zutrifft, würde es sehr schwierig für die Menschen sein, diese kostengünstige Option zu nutzen, um das Stromnetz in Betrieb zu halten und gleichzeitig die Umweltverschmutzung zu reduzieren. Es besteht die Möglichkeit, dass der Oberste Gerichtshof die kurzsichtige Entscheidung des Vorinstanzgerichts überprüft - hoffen wir, dass sie es tun.

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