Rețeaua care pune în pericol economia SUA. O lecție pentru multe alte țări

Rețeaua electrică a Statelor Unite este considerată un punct vulnerabil major, deoarece liniile și transformatoarele învechite sunt incapabile să facă față creșterii rapide a cererii și ofertei de electricitate așteptate în următorii ani.

Un blocaj care amenință economia

Construirea de noi linii de transport a energiei durează în medie zece ani, ceea ce face ca rețeaua să fie un factor critic de blocaj. Acest obstacol ar putea limita nu doar creșterea producției de energie, ci și dezvoltarea economică a întregii țări.

Planurile de relocare a fabricilor cu consum mare de energie și de expansiune a industriei manufacturiere americane riscă să fie afectate de lipsa unei surse suficiente de electricitate. Orice creștere a costurilor energiei rezultate din această problemă ar putea, de asemenea, să reducă marjele de profit ale companiilor.

Soluții inovatoare pentru modernizarea rețelei

Cu toate acestea, mai multe soluții inovatoare sunt deja disponibile și ar putea ajuta operatorii să crească semnificativ capacitatea rețelei existente, asigurând astfel că aprovizionarea cu energie electrică în SUA continuă să se dezvolte conform cerințelor.

Mai jos sunt prezentate câteva dintre soluțiile-cheie care se concentrează pe optimizarea rețelei și care sunt deja pregătite pentru implementare la scară largă. Acestea ar putea permite rețelelor americane să gestioneze creșterea rapidă a consumului de electricitate, fără a fi nevoie de construirea unor noi linii de transport sau de extinderea infrastructurii existente.

Linii dinamice

Una dintre principalele provocări pentru administratorii rețelelor electrice este percepția că acestea au o capacitate fixă de distribuție, care nu poate fi depășită pentru perioade lungi fără riscul unor pene de curent.

Totuși, anumite segmente ale fiecărei rețele se confruntă frecvent cu variații semnificative ale capacității lor de transport, influențate de condițiile meteorologice. De exemplu, vântul poate contribui la răcirea liniilor de transport, permițând astfel încărcături de distribuție mult mai mari.

O soluție inovatoare: evaluarea dinamică a liniilor

Compania estoniană Gridraven, care își extinde activitatea în Statele Unite, a fost prima care a utilizat modele meteorologice și prognoze ale fluxului de electricitate pentru a ajuta operatorii de rețele să crească capacitatea de transmisie cu 30%, fără a fi necesară infrastructură fizică suplimentară.

Prin combinarea măsurătorilor locale ale vitezei vântului cu evaluări ale sarcinii rețelei, administratorii pot obține așa-numitele „Dynamic Line Ratings” (DLR). Acestea indică momentele în care operatorii pot crește în siguranță fluxul de electricitate pe anumite segmente ale rețelei.

Un viitor mai flexibil pentru rețelele electrice

Implementarea pe scară largă a DLR ar putea permite companiilor din domeniu să maximizeze capacitatea rețelelor existente și să distribuie energia într-un mod mai inteligent și mai dinamic. Această tehnologie ar putea depăși limitările actuale și ar asigura o adaptare mai rapidă la cererea viitoare de electricitate.

Compania VIE Technologies ajută furnizorii de energie să crească eficiența rețelelor electrice prin prevenirea întreruperilor critice ale sistemului.Această companie californiană utilizează o combinație de senzori proprii și modele de inteligență artificială pentru a avertiza operatorii de rețele despre posibile probleme ale echipamentelor esențiale, cum ar fi transformatoarele.

Transformatoarele – un punct vulnerabil al rețelei

Potrivit National Renewable Energy Laboratory (NREL), rețeaua electrică americană conține aproximativ 80 de milioane de transformatoare. Acestea au un rol esențial în transmiterea energiei și ajustarea nivelurilor de tensiune între diferitele circuite ale rețelei.

Cu toate acestea, transformatoarele din SUA au o vârstă medie de peste 40 de ani, iar componentele lor mecanice sunt predispuse la uzură, ceea ce le face dificil de evaluat înainte de o defecțiune.

Monitorizare și întreținere preventivă

Prin instalarea senzorilor pe transformatoare, companiile de electricitate pot primi alerte privind probleme iminente, precum:

• schimbări în polarizarea curentului,
• supraîncălzire,
• pierderea izolației.

Aceste date permit echipelor tehnice să efectueze reparații rapide, prevenind opriri majore și evitând înlocuirea costisitoare a echipamentelor. Mai mult, acest sistem reduce dependența de listele de așteptare pentru noi transformatoare, care pot dura câțiva ani.

Stocare distribuită

• Bateriile – o soluție pentru stabilitatea rețelei
• Folosirea rețelelor de baterii ca sursă de energie de rezervă le permite operatorilor să gestioneze fluctuațiile cererii din rețea.

Sistemele de stocare a energiei prin baterii (BESS – Battery Energy Storage Systems) devin tot mai populare, cu o capacitate instalată de aproape 12 gigawați în 2024, conform Business Council for Sustainable Energy.

Valorificarea energiei regenerabile

Majoritatea investițiilor în BESS sunt realizate de companiile de electricitate, care stochează surplusul de energie din parcurile solare și eoliene pentru a-l folosi în perioadele cu cerere ridicată.

În paralel, și sistemele de baterii rezidențiale sunt în plină dezvoltare. Prin contracte speciale, furnizorii de energie pot avea acces la energia stocată în bateriile utilizatorilor casnici, contribuind astfel la stabilitatea rețelei.

Modelul inovator al Base Power

Compania Base Power, activă în Texas, oferă sisteme de baterii închiriate pentru proprietarii de locuințe, permițându-le să aibă o sursă de rezervă de energie. În același timp, energia stocată în baterii este vândută către rețelele electrice în perioadele de consum maxim.

Acest model de afaceri oferă un dublu avantaj:

• Proprietarii beneficiază de o soluție accesibilă care îi protejează de pene de curent
• Companiile de electricitate pot accesa o rețea de baterii distribuite, capabile să furnizeze energie suplimentară atunci când este necesar.

Materiale și planificare mai inteligente

Operatorii de rețele modernizează atât materialele, cât și software-ul de planificare utilizate în sistemele lor actuale pentru a crește eficiența, a reduce risipa de energie și a minimiza penele de curent.

Compania DexMat, specializată în materiale avansate, colaborează cu furnizorii de energie pentru a înlocui vechile cabluri din oțel, care tind să se lase sub greutatea proprie, cu cabluri din aluminiu și carbon. Acestea sunt:

• mai ușoare,
• mai conductoare,
• necesită mai puține turnuri de suport, ceea ce reduce costurile și complexitatea infrastructurii.

Planificare bazată pe inteligență artificială

Compania Amperon dezvoltă sisteme de prognoză a fluxului de energie bazate pe inteligență artificială (AI). Acestea permit operatorilor de rețele să:

• prevadă cu mai multă precizie vârfurile de consum energetic,
• optimizeze distribuția fluxurilor de energie, utilizând mai eficient infrastructura existentă.

O rețea mai rezistentă pentru viitor

Combinând aceste inovații cu îmbunătățirile deja implementate în rețeaua electrică americană, aceste soluții pot contribui semnificativ la:

• creșterea capacității de transport a energiei,
• prevenirea suprasolicitării rețelei,
• pregătirea sistemului energetic național pentru o creștere sustenabilă în următorii ani.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCBusiness și pe Google News

Ţi s-a părut interesant acest articol?

Urmărește pagina de Facebook DCBusiness pentru a fi la curent cu cele mai importante ştiri despre evoluţia economiei, modificările fiscale, deciziile privind salariile şi pensiile, precum şi alte analize şi informaţii atât de pe plan intern cât şi extern.