一件有趣的事情发生在美国，准备发动一个实验来保护国家未来的电网。

它变成了一个真实的测试。

可再生能源的升高将减少温室气体，但工程师担心停电后恢复风和太阳能富有的网格。

因此，在8月份，Dan Brouilledette，那么能源秘书，参观了该部门的国民可再生能源实验室（NREL），在黄金，Colo。，标志着待定的实验推出。Brouillette表示，它将利用未来派网格的模型来测试联邦努力“冒险”国家电力供应。

离测试还有几个月。该模型是在附近一个300英亩的名叫Flatirons校园的设施中组装的，该设施配备了风力涡轮机、太阳能电池阵列和大型锂离子电池。实验室的研究人员正准备增加一个氢能储存系统和电动汽车充电站，以反映未来的“混合”电网。

然后一个变压器吹过。

它将熨斗投入黑暗，并为更高风险的测试奠定了基础。

“人们在说，'嘿，我们必须在这里得到一个大[柴油机有力]的发电机，需要数周才能修复变电站，”NREL电力系统工程总监BEN KROPOSKI“

“研究人员说，‘嘿，我们这里有所有这些可再生资源。我们能用它们而不是仅仅使用柴油吗？’

Kroposki是几年来研究这个问题的专家之一。当电力电网运行超过80％的可再生能源时，他们担心它可能表现不同。没有人试图在停电后重新启动大型电力系统，而不会引入外部电源。

但是，通过迅速部署更多的太阳能和风力的价格以及公用事业正在响应的事实是一个迹象，即未来的网格可能比预期到达，而不是预期的。

柴油发电机到达NREL，但原子能机构决定查看模型网格是否可以在没有它的情况下重新启动。研究人员开始恢复一小块模型，一个叫做“岛屿”的练习。

“我们总是谈到岛屿，但没有人要求我们这样做，”Robb Wallen，实验领先的工程师解释道。

存在未知的安全问题，花了一周时间来制定一种最小化它们的方法。“大多数讨论肯定是在这的前端，真的确信我们可以在没有危及任何工作人员的情况下安全地完成所有这一切，”Daniel Laird解释说，丹尼尔·莱尔德（Daniel Laird）指导NREL的风电力中心。

他们开始引入更小的电池为Flatirons锂离子电池充电。这提供了足够的电力来打开校园控制室中的计算机，让工程师们重新启动太阳能电池板。

他们还有足够的果汁来激活风力涡轮机，但是对于实验室的风专家莱德说，风“忽略不计”。

然后，经过长时间的张力和试验和误差，在不使用发电机的情况下恢复Flatirons的电源。

莱尔德解释说，来自意外实验的数据仍在分析中。“但我们在这里所做的工作确实可以成为网络攻击、极端天气、各种设备故障事件以及如何快速恢复系统的良好蓝图，”他说。

“在这种规模中这样做是有点令人兴奋的，”莱尔德补充道。

当然，电网比在Flatirons组装的可再生能源占主导地位的电网大数千倍。“但我们所做的是开发一种基础控制，如果在更大范围内部署可再生能源，就可以使用它，”Kroposki说。

研究人员说，关键是重新编程称为“逆变器”的电子设备，将可再生能源连接到电网。在今天的大停电中，可再生能源通常被关闭，系统由传统发电机的外部电源重新启动。“更智能”的逆变器允许可再生重型模型电网自行重新供电。

电力陷阱

可再生能源的增长在全国三个电网上的增长比许多人认为更快地加速。根据能源经济学与财务研究所，公用事业尺度太阳能的可再生能源，风和水电在2020年的前10个月内的131天内的煤炭产生更多的电力。

U.S.现在拥有108千兆瓦的安装风力容量，一年前增加了10％。它还拥有40多个千兆瓦的公用事业级太阳能，从2019年起25％。

Erik Ela是电力研究所（EPRI）的主要项目经理，其成员最近批准了一项目标，即到2050年将电力生产产生的温室气体排放量降至零或接近零。EPRI的公用事业成员占美国电力收入的90%左右。

Ela指出，“[电网]运营商对[可再生能源]能够在需要时做出响应的信心可能不足。”

他在一份声明中解释了一部分问题，是需要更准确的天气预报来预测风和太阳能的输出。

“更好的预测可以改善这一点，”他说，随着更多的金融激励，在超出其需求时储存能量的风险和风化。这将有助于他们响应其网格中其他地方的电力损失，这是一份通常由化石燃料发电厂填充的工作。

为准备其2050年的目标制定审议，EPRI于2019年5月邀请来自世界各地的56名专家到丹佛。在会议上出现了警示思想。

他们警告人们不要抱有幻想，并在书面结论中指出，100%可再生能源是一个令人钦佩的目标，但目前“很容易以高成本和/或低可靠性实现”

美国面临的挑战之一是努力扩大电力系统，使其能够为更多的建筑物供暖，并为预计将由电力驱动的大多数车辆提供燃料。

有很多新奇的实验正在进行中。在得克萨斯州奥斯汀，一个名为Pecan Street Inc.的组织正在为大学生发起一场全球竞赛。将有2500美元的奖金用于开发一种算法，该算法描述社区如何在居民区组织电动汽车车队，将电力输送回当地电网当它需要帮助的时候。

为了跟踪这样的实验，EPRI已形成一个称为低碳资源计划的新组。它将与天然气，沼气，管道系统和新出现的氢工业合作的非营利组织进行串联运营。

低碳资源倡议发言人杰弗里·普里斯（Jeffery Preece）表示，该倡议的工作将是研究新兴技术，看看哪些技术可能在2030年前准备就绪，以帮助EPRI实现2050年的目标。

“我们将要想出很多干净的电子，”他说。

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