โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

การเชื่อมต่อปลายตายเพิ่มเสถียรภาพของตารางพลังงาน

Anonim

กลยุทธ์การลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเช่น Energiewende เยอรมันต้องการการเชื่อมโยงสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการผลิตไฟฟ้าจำนวนมากเข้ากับโครงข่าย เนื่องจากการป้อนข้อมูลจากแหล่งพลังงานทดแทนหลายแห่งมีความผันผวนค่อนข้างมากขึ้นอยู่กับว่าลมพัดหรือดวงอาทิตย์ส่องส่องมากขึ้นมีความเสี่ยงที่จะเกิดความไม่มั่นคงของพลังงานในท้องถิ่นและการหมดสติในที่สุด นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) ได้ใช้แนวคิดใหม่จากการวิเคราะห์ระบบเชิงเส้นที่เรียกว่าเสถียรภาพลุ่มน้ำเพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ พวกเขาพบว่าการเชื่อมต่อปลายตายอย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มเสถียรภาพของตารางไฟฟ้าได้ ผลการวิจัยได้รับการยืนยันโดยกรณีศึกษาเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าของสแกนดิเนเวีย

การโฆษณา


"วิธีที่ถูกที่สุดและแพร่หลายในการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใหม่ในระบบไฟฟ้ากำลังสูงคือการเพิ่มการเชื่อมต่อแบบเดียวเช่นการสร้างถนนสายที่ตายแล้วในเครือข่ายถนน" Peter J. Menck ผู้เขียนบทการศึกษากล่าวว่า ตีพิมพ์ใน การสื่อสารธรรมชาติ เพื่อทดสอบความเสถียรของระบบที่เกิดขึ้นนักวิทยาศาสตร์ได้จำลองความผันผวนขนาดใหญ่ในรูปแบบวิศวกรรมไฟฟ้ามาตรฐาน Menck กล่าวว่า "เราพบว่าในโหนดเครือข่ายพลังงานที่อยู่ใกล้กับการเชื่อมต่อแบบ dead-end ความสามารถในการทนต่อการก่อกวนได้ลดลงอย่างมาก

Menck กล่าวว่า "แต่มันกลับกลายเป็นว่าเรื่องนี้สามารถซ่อมแซมได้ง่ายโดยการเพิ่มเพียงไม่กี่เส้นเท่านั้น" เห็นได้ชัดว่าการจัดหาทางเลือกในเครือข่ายควรอนุญาตให้มีการแพร่กระจายของผลกระทบต่อการรบกวน ดังนั้นกลไกการป้องกันด้านเทคนิคที่โหนดที่แตกต่างกันของกริดสามารถจัดการกับปัญหาในขณะที่ปลายตายทำให้ผลกระทบสูงสุดที่จุดเดียวของเครือข่าย

ใช้แนวคิดทางคณิตศาสตร์ใหม่เป็นครั้งแรก

ข้อมูลเชิงลึกใหม่เหล่านี้เป็นผลมาจากการใช้เป็นครั้งแรกแนวคิดทางคณิตศาสตร์ใหม่ของความมั่นคงของลุ่มน้ำที่พัฒนาขึ้นที่ PIK ผู้เขียนร่วมJürgen Kurths ผู้ร่วมวิจัยกล่าวว่า "จากกริดพลังงานไปยังป่าอะเมซอนหรือเซลล์ร่างกายมนุษย์ระบบต่างๆมีสภาวะที่มั่นคงหลายแห่ง" ผู้ร่วมวิจัยJürgen Kurths ผู้ซึ่งเป็นผู้นำด้านการวิจัยของสถาบันกล่าวว่า "วิธีการและแนวคิดแบบสหสาขาวิชาชีพ" "เพื่อให้เข้าใจถึงปัญหาดับไฟป่า dieback หรือโรคมะเร็งเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องประเมินความมั่นคงของระบบและนั่นคือสิ่งที่เราสามารถทำได้"

แนวคิดนี้ตั้งข้อสังเกตว่ารัฐทางเลือกของระบบเป็นจุดในภูมิประเทศที่เป็นภูเขาที่มีโขดหินสูงชันและหุบเขาลึก ความเป็นไปได้ที่ระบบจะส่งกลับไปยังอ่างล้างจานเฉพาะหลังได้รับความทุกข์ทรมานจากการระเบิดรุนแรงขึ้นอยู่กับว่าอ่างนี้ใหญ่ขนาดไหน "เรากำลังพูดถึงเรื่องนี้อยู่" Kurths กล่าว

เมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายในการปิดไฟการเพิ่มสายจะเป็นเรื่องที่ไม่แพง

ผู้ร่วมเขียนหนังสือ Hans Joachim Schellnhuber ผู้อำนวยการ PIK กล่าวว่า "เมื่อเทียบกับต้นทุนที่อาจเกิดขึ้นจากการปิดไฟการเพิ่มสายส่งไฟฟ้าไม่กี่เส้นจะเป็นเรื่องที่ไม่แพง" การศึกษาครั้งใหม่นี้แสดงให้เห็นเพียงตัวอย่างเดียวว่าการแก้ปัญหาที่เป็นนวัตกรรมในกรณีของเราแม้จะใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่แล้ว แต่จริงๆแล้วสามารถช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระบบพลังงานของเราได้ด้วยเหตุผลที่ดีหลายประการเช่นการรักษาเสถียรภาพของสภาพภูมิอากาศ "

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดเตรียมโดย Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. ปีเตอร์เจ Menck, Jobst Heitzig, Jürgen Kurths, ฮันส์โจอาคิม Schellnhuber ความตายสิ้นสุดลงอย่างไรทำให้เสถียรภาพของตารางไฟฟ้าลดลง การสื่อสารธรรมชาติ, 2014; 5 DOI: 10.1038 / ncomms4969