Линии передач определят энергетическое будущее Америки 0 8 просмотров Десятилетия подряд спрос на электроэнергию в США оставался стабильным, что позволяло энергокомпаниям планировать постепенный рост и поддерживать сеть с незначительными модернизациями. Эта эпоха окончена. Схождение электромобилей (ЭМ), центров обработки данных, технологических достижений и роста и изменения численности населения стимулируют беспрецедентный взрыв спроса на электроэнергию. По данным Национальной ассоциации производителей электрического оборудования (NEMA), спрос на электроэнергию в США предполагается увеличится на 50% к 2050 году, что отражает большую необходимость в модернизации системы передачи. Этот растущий нагрузка нагружает стареющую сеть. Многие компоненты, обеспечивающие энергоснабжение — деревянные и бетонные столбы, стальные башни, проводники, перекладины и изоляторы — давно превысили свой срок службы. Некоторые структуры передачи находятся в эксплуатации более 60 лет, показывая признаки ржавчины, разрушения и усталости. Результатом является система, уязвимая к авариям, узким местам и дорогостоящим задержкам в подключении новых источников чистой энергии. Одновременно мы сталкиваемся с более частыми и более сильными экстремальными погодными явлениями. Старые структуры передачи и распределения, и даже более новые, не были предназначены для метеорологических нагрузок, с которыми наша электрическая сеть должна справляться сегодня. Американская сеть в основном была спроектирована в середине 20-го века для мира, где основной объем электроэнергии генерировался крупными, централизованными электростанциями на ископаемом топливе и потреблялся в стабильных, предсказуемых режимах. Эта сеть никогда не была построена для управления двунаправленными потоками энергии, распределенных источников энергии или внезапных всплесков спроса, вызванных высокопроизводительными вычислениями. Модернизация сети передач — единственный способ превратить эту сеть середины века в 21 век и подготовить ее к десятилетиям роста. Хорошая новость в том, что удовлетворение растущего спроса на электроэнергию не требует только строительства новых электростанций. Обновление и оптимизация существующих линий передач — артерии, перемещающие электроэнергию с мест генерации к пользователям — может увеличить мощность, повысить эффективность и укрепить надежность сети. Инфраструктура, переносящая возобновляемую энергию Когда большинство людей думают об энергетической трансформации, они представляют себе солнечные панели, ветряные турбины или батарейные хранилища. Редко приходят на ум линии передач. Однако эти линии являются невидимыми автомагистралями нашей энергетической системы. Они переносят электроэнергию с удаленных ветряных ферм и солнечных массивов в населенные пункты, перемещают энергию между регионами и обеспечивают избыточность, когда местное производство терпит неудачу. Эта роль становится еще более важной по мере того, как сеть переходит от централизованного производства энергии из ископаемого топлива к распределенным, возобновляемым источникам. В отличие от угольных или природных газовых электростанций, которые могут быть построены недалеко от центров спроса, ветровые и солнечные проекты часто находятся в сотнях миль от них. Это означает, что производимая ими электроэнергия должна преодолеть большие расстояния, чтобы достичь нуждающихся в ней. Без достаточной пропускной способности линий передач, проекты чистой энергии задерживаются, сокращаются или отменяются. Задолженность проектов возобновляемой энергии, ожидающих подключения к сети, стала одним из крупнейших барьеров для декарбонизации. Цифровые инструменты, стимулирующие модернизацию линий передач Современные цифровые методы проектирования и моделирования трансформируют способы проектирования и обслуживания линий передач. Сложное программное обеспечение теперь позволяет одному инженеру выполнять за месяц то, что раньше делало команду десятков лет, ускоряя планирование, снижая ошибки и позволяя быстро и эффективно завершать модернизации. Эффект простирается далеко за пределы эффективности. LiDAR (лазерное обнаружение и измерение) и снимки высокого разрешения со спутников уже использовались для моделирования существующих энергетических коридоров с невиданной точностью. После сбоя в северо-восточном регионе в 2003 году, который лишил электроэнергии 50 миллионов человек, энергокомпании, полагавшиеся на цифровые инструменты, смогли соответствовать обновленным нормам регулирования и укрепить надежность системы. Эти технологии были использованы для моделирования более 80% высоковольтных линий в США и Канаде, улучшая как мощность, так и устойчивость. Сочетая передовое программное обеспечение с детальными геопространственными и инженерными данными, инженеры могут идентифицировать узкие места, оптимизировать модернизации и подготовить сеть к удовлетворению растущих требований к возобновляемой энергии, ЭМ и инфраструктуре, основанной на данных. Существующие линии передач и распределения могут быть спроектированы в цифровой двойник для быстрого выявления областей, требующих укрепления для удовлетворения современных погодных условий. Эти инструменты помогают эволюции системы передачи и распределения от реактивной сети к современной, устойчивой основе для электрифицированного будущего Америки. Стоимость бездействия Пренебрежение системой передачи — это не только неудобство, это риск для надежности и экономического роста. Недавний отчет Американского общества гражданских инженеров (ASCE) по инфраструктуре дал энергетической сети Америки оценку D-plus, указывая стареющее оборудование и недостаток инвестиций как ключевые проблемы. Отказывающие компоненты могут вызвать каскадные аварии, в результате которых миллионы остаются без электроэнергии. Сегодня ставки еще выше. Когда сеть отключается, центры обработки данных выходят из строя, прекращается коммерция, и мы не можем заряжать наши смартфоны или смотреть наши любимые телешоу. Это лишь несколько примеров того, насколько глубоко экономика и наша повседневная жизнь зависят от надежной энергосистемы. Энергокомпании также сталкиваются с возрастающим давлением подключить крупные центры обработки данных, которые изначально потребляют много энергии. По некоторым оценкам, поддержка центров обработки данных на базе искусственного интеллекта (ИИ) потребует дополнительных 35 ГВт мощности к 2030 году, что эквивалентно добавлению десятков крупных электростанций к сети. Без значительного модернизации линий передач этот спрос не может быть удовлетворен. Модернизация превосходит строительство с нуля Один из наиболее эффективных способов решения этих проблем — модернизация и оптимизация существующих транспортных коридоров. Замена стареющих проводов современными высокоемкими проводами, поднятие конструкций для соответствия новым требованиям по просветам, укрепление конструкций для соответствия обновленным стандартам безопасности и проектирования и переоценка линий могут разблокировать значительную мощность, не ожидая годами новых прав трассировки. Этот подход приносит несколько преимуществ, таких как: Скорость. Энергокомпании могут увеличить мощность в течение нескольких месяцев, вместо лет, необходимых для разрешения и строительства новых линий. Экономия затрат. Модернизация typично менее дорога, чем строительство новых генераторов или новых транспортных коридоров. Снижение экологического воздействия. Повторное использование существующих прав трансляции минимизирует необходимость в новых земельных участках и уменьшает сложность разрешения. Улучшение устойчивости. Современные материалы и стандарты проектирования помогают транспортным и распределительным системам выдерживать экстремальные погодные условия и снижают затраты на обслуживание. Чтобы эта стратегия сработала, энергокомпании нуждаются в точных, высокоразрешенных данных о текущем состоянии своих активов. С помощью воздушной технологии, такой как дроны, инженеры могут создавать детальные модели — цифровые двойники — существующих систем, выявлять препятствия и оптимизировать модернизации еще до того, как бригады выходят на место. Современное цифровое моделирование не только ускоряет планирование и строительство, но и снижает риски, обеспечивает соответствие обновленным стандартам и разблокирует дополнительную мощность в пределах существующих транспортных коридоров. Снятие препятствий в оформлении разрешений Технические решения в одиночку недостаточны. Процесс получения разрешений на новые проекты линий передач остается одним из самых значительных барьеров для модернизации сети. Для одного проекта, пересекающего федеральные земли, могут потребоваться одобрения десятков агентств, что приводит к задержкам в 10 лет и более. Регулирование реформы является необходимым. Упрощение рецензий, установление четких сроков и координация между агентствами могли бы значительно ускорить критические проекты. Законодатели и регуляторы имеют возможность относиться к модернизации лин Комментарии Source: https://lenta.profinansy.ru/news/4668652