La ville de New York brûle d'un éclat électrique. John Wang/Vision numérique/Getty Images C'est la plus grande machine au monde - un monstre électrique construit sur un squelette d'ingénierie du début du 20e siècle. Le reste est un méli-mélo, un siècle d'innovations greffées sur un cadre dépassé. Encore, le plus longtemps, le réseau électrique américain est resté inchangé et rarement remis en cause, avec une population croissante enchaînée à sa peau par tous les gadgets et appareils électriques imaginables.
Plus de 300, 000 milles (482, 803 kilomètres) de lignes de transmission tentaculaires se tordent et se faufilent à travers les États-Unis et, pour la plupart, le réseau électrique fait très bien son travail. En réalité, les Département américain de l'énergie (DOE) lui attribue une note de fiabilité de 99,97 %. Pourtant, malgré la taille du système, quelques pannes suffisent à saigner les Américains d'au moins 150 milliards de dollars par an.
Rappelles toi, l'électricité doit être utilisée au moment où elle est produite. Une centrale électrique ne peut pas simplement stocker un surplus d'énergie pour alimenter les climatiseurs lors de la prochaine vague de chaleur. Pendant ce temps, une population croissante continue de brancher de plus en plus de gadgets et d'appareils énergivores au réseau. Combien de temps la bête peut-elle marcher sans s'effondrer sous la tension ?
Pour combler les lacunes du réseau électrique actuel et préparer l'avenir, le DOE espère mettre en œuvre un certain nombre de changements dans les années à venir. Le plan est de passer à une version plus efficace du réseau électrique actuel, surnommé le grille intelligente .
Dans cet article, nous allons passer en revue les principaux problèmes du système actuel, comment le réseau intelligent résoudra ces problèmes, et quel genre d'objectifs à court et à long terme figurent dans l'effort.
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Un épicier contemple un réfrigérateur plein de nourriture pendant trois semaines, Panne de courant de 2006 à New York. Selon le DOE, cinq pannes majeures se sont produites au cours des 40 dernières années. Dont trois survenus au cours des neuf dernières années. Chris Hondros/Getty Images News/Getty Images Pour comprendre la valeur de la transition smart grid, vous devez d'abord saisir certains des problèmes clés du système actuel. Le réseau électrique d'aujourd'hui, bien que surchargé, est en fait assez fiable. Il permet aux zones de partager les ressources électriques afin de maintenir le flux des circuits de chacun. Avancer, cependant, le système doit évoluer pour suivre le rythme de la technologie moderne et maintenir la durabilité.
Répartir correctement l'électricité à travers le réseau est une sorte de jonglage. La consommation d'énergie dans une zone donnée varie en fonction de l'heure de la journée et de la saison de l'année. Si les températures augmentent et que de plus en plus de personnes allument leurs climatiseurs, alors la zone dans son ensemble nécessite plus de puissance. Mais comme les centrales électriques ne peuvent produire qu'une quantité d'énergie limitée, parfois l'acte de jonglerie échoue. Autrefois, la seule façon de résoudre ce problème était simplement d'étendre le réseau et de construire plus de centrales électriques, ce qui augmente les coûts d'électricité.
Si vous vous retrouvez à lâcher des balles en jonglant, alors une solution possible est de devenir un meilleur jongleur. Le DOE attribue de nombreuses pannes majeures et régionales à des temps de réponse lents et à une mauvaise visibilité - des lacunes efficacement corrigées par des systèmes automatisés et un système rationalisé de distribution d'énergie. Tel quel, le réseau électrique américain repose sur une infrastructure planifiée et contrôlée de manière centralisée. Le jongleur est surmené, et nous continuons à lancer de nouvelles balles dans le mélange.
Ces pannes ont coûté des millions aux particuliers et aux entreprises. Non seulement un système plus efficace éviterait bon nombre des pannes potentielles, mais il pourrait aussi faire des merveilles pour l'environnement. Le DOE estime que si le réseau était à peine 5 % plus efficace, les économies d'énergie équivaudraient au carburant et aux émissions de gaz à effet de serre de 53 millions de voitures. Les États-Unis étant responsables de 25 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, ce changement pourrait contribuer grandement à réduire les effets du changement climatique.
Finalement, il y a la sécurité à considérer. La structure centralisée de la grille fournit également une cible alléchante à quiconque veut y faire quelque chose. En outre, étant donné que d'autres zones de la grille prennent du mou pour les sections sous-performantes, un coup stratégique pourrait également déclencher un effet domino.
Un répartiteur de transmission aide à gérer le flux d'électricité lors d'une vague de chaleur en 2004 en Californie. Notez la carte retraçant le flux d'électricité à travers l'ensemble de l'état. David McNew/Getty Images News/Getty Images Pour résoudre les problèmes évoqués dans la section précédente, le département américain de l'Énergie prévoit de déployer un système moins centralisé, réseau interactif de producteurs. Naturellement, aucun correctif ne peut s'adapter à ce changement. De nombreuses notions, les philosophies et les technologies permettent de diriger le système vers un avenir plus efficace. Voici deux des plus gros.
Infrastructure de comptage avancée (AMI) :C'est un aspect du réseau intelligent que vous pouvez déjà trouver dans de nombreux foyers et entreprises. L'objectif est de lever le mystère et les conjectures de la consommation d'énergie personnelle. Au lieu d'attendre la facture ou de regarder abasourdi les cadrans tournants du wattmètre à l'extérieur, les utilisateurs peuvent désormais utiliser des lecteurs de puissance pour vérifier la quantité de jus utilisée par leurs appareils et gadgets. À l'avenir, ce concept peut aller encore plus loin. Imaginez que vous vérifiez le thermostat et que les chiffres des prix défilent. Comment cela pourrait-il affecter votre décision de faire monter le chauffage par une soirée fraîche ? Donner aux utilisateurs plus d'informations sur la puissance qu'ils utilisent leur permet d'affiner leur propre conservation pour éliminer les déchets inutiles.
Technologie de visualisation :Repensez à l'analogie du jongleur. C'est le jongleur de réseau intelligent du futur :un système informatique automatisé capable de répondre instantanément aux flux et reflux de la production et de la demande d'énergie sur le réseau. Le DOE cite un projet en particulier :Oak Ridge National Laboratory's Visualiser les ressources énergétiques de manière dynamique sur Terre système (VERDE), construit sur la plate-forme Google Earth. En plus de VERDE, le DOE prévoit d'utiliser Unités de mesure de phaseur (PMU) pour garder un œil précis sur l'utilisation de l'électricité dans tout le réseau intelligent et éviter les conjectures sur la fourniture d'une alimentation adéquate.
Si tout se passe comme prévu, ces deux approches conduiront à une situation où l'utilisateur et le distributeur automatisé de l'électricité auront beaucoup plus d'informations - et donc de puissance - sur le flux d'électricité. Cette, à son tour, permet des dépenses plus responsables tout autour - des centrales électriques au centre de divertissement à domicile au bout de la ligne.
Un Houston, Un employé des services publics du Texas installe un compteur intelligent pour CenterPoint Energy le 5 juin 2009. La société de services publics, qui dessert 2,2 millions de clients dans la région métropolitaine, s'attend à dépenser 1 milliard de dollars pour la technologie des réseaux intelligents. AP Photo/Pat Sullivan Le réseau intelligent n'est pas quelque chose auquel vous pouvez vous attendre à simplement vous réveiller et à trouver du travail dans votre maison. Et, contrairement au passage des États-Unis en 2009 de la télévision analogique à la télévision numérique, un bon du gouvernement et un voyage à votre Wal-Mart local ne suffiront pas pour y arriver, Soit. Il y a de nombreux petits pas sur la route vers un meilleur, système électrique plus durable. Voici quelques-uns d'entre eux:
Compteurs et thermostats intelligents :Depuis juillet 2009, ces mises à jour sur les compteurs d'électricité et les thermostats traditionnels avaient fait leur chemin dans 8,3 millions de foyers américains [source :Merchant]. Les compteurs fournissent à l'utilisateur et au réseau électrique des informations d'utilisation plus détaillées. Les thermostats intelligents sont programmables et équipés du WiFi pour suivre les prévisions météorologiques. Ces caractéristiques permettent une utilisation plus précise et plus efficace du chauffage et de la climatisation de la maison.
Utilisateurs engagés :L'élément humain est essentiel à tout mouvement de conservation et le réseau intelligent ne fait pas exception. Cela implique une meilleure éducation du public sur les avantages personnels et globaux de la conservation de l'énergie dans la maison.
Centrales optimisées :Au fur et à mesure que le réseau intelligent prend forme, le système automatisé permettra un jonglage plus concis des ressources. Avoir un plus profond, comprendre en temps réel les besoins énergétiques revient à savoir exactement combien d'invités vous avez à dîner. Sans autant de conjectures, vous réduisez la liste d'épicerie sans craindre que quiconque n'ait faim - ou sans pouvoir. Cela permet également aux centrales électriques qui peuvent être nocives pour l'environnement de passer au second plan pour nettoyer, de sources renouvelables.
Énergie renouvelable :L'intégration transparente des sources d'énergie renouvelables est une partie importante de l'intégration des réseaux intelligents. Les centrales à combustible fossile et les centrales hydroélectriques ne disparaîtront pas, mais les parcs éoliens et les cellules solaires fourniront une part croissante de la production globale d'électricité pour une zone donnée.
Réglementations nationales et fédérales :Inutile de dire, le droit et la politique jouent un rôle énorme dans le fonctionnement du réseau électrique existant. La transition smart grid, donc, implique naturellement une action constante aux deux niveaux. Un certain nombre d'États ont déjà adopté des normes de portefeuille d'énergies renouvelables pour promouvoir les énergies renouvelables. Pendant ce temps, un certain nombre de règlements pour soutenir les lois nécessaires et les progrès technologiques continuent de progresser par les canaux fédéraux.
Le DOE prévoit de forger le réseau intelligent à partir d'innovations à la fois grandes et petites. À l'avenir, nouvelles technologies telles que le stockage thermique, des batteries lithium-ion améliorées et des câbles électriques supraconducteurs accéléreront encore le processus.
Explorez les liens sur la page suivante pour savoir comment ces changements affecteront votre vie.
Sources
