Vórtices polares. Huracanes. Incendios forestales.

Dado que el cambio climático hace que los fenómenos meteorológicos extremos sean más frecuentes e intensos, Cada vez es más difícil mantener las luces encendidas y los sistemas HVAC en funcionamiento.

Como investigador de sistemas de energía, Creo que las empresas de servicios públicos deben mejorar para resistir los desastres y las interrupciones que causan. Invertir más es clave, especialmente en actualizaciones de infraestructura, Energía renovable y microrredes:fuentes de energía pequeñas y autosuficientes que ayudan a los consumidores a mantenerse fuera de la red por elección o simplemente a permanecer conectados durante los cortes.

Muchos tipos de daño

Diferentes tipos de clima pueden obstruir el acceso a la electricidad.

En olas de frío extremo, como el que congeló una gran parte de los EE. UU. a principios de 2019, equipos cruciales como disyuntores, interruptores Los sensores de red y otros equipos de soporte electromecánicos pueden funcionar más lento o más rápido de lo normal, a veces, lo que lleva a que las plantas se cierren solas, lo que podría provocar cortes de energía.

Alrededor de 300, 000 clientes se quedaron sin electricidad en Michigan y Nueva Jersey debido a las tormentas invernales de 2018.

En 2019, 1, 500 clientes se quedaron sin energía temporalmente cuando las líneas eléctricas se rompieron en el condado de Kenosha, Wisconsin, y miles más tuvieron que temblar durante la noche más fría en décadas en la región de Twin Cities de Minnesota y partes de Illinois.

Durante los huracanes, los vientos de alta velocidad pueden derribar las líneas eléctricas de transmisión y distribución aérea, como sucedió en 2018 con el huracán Michael en Florida y el huracán María en Puerto Rico en 2017.

Desafortunadamente, no hay soluciones fáciles.

Si bien enterrar las líneas eléctricas bajo tierra las protege de las ráfagas, luego los hace vulnerables a inundaciones y terremotos. En áreas que regularmente experimentan altas temperaturas, El uso de electricidad puede aumentar debido a la gran demanda de aire acondicionado durante las olas de calor. Y cuando la demanda supera la oferta, puede causar interrupciones.

Dentro de los primeros nueve meses de 2018, 11 eventos climáticos desastrosos que afectaron a los EE. UU. Causaron más de mil millones de dólares en daños. El costo total de un total de 238 desastres meteorológicos y climáticos en EE. UU. Desde 1980 que excedieron los mil millones de dólares en dólares ajustados a la inflación asciende a 1,5 billones de dólares.

Ganando resiliencia

Para las empresas de energía, la confiabilidad consiste en mantener las luces encendidas y proporcionar energía de manera constante para respaldar la vida diaria. Compañías eléctricas, Las agencias gubernamentales y los investigadores también deben reforzar la resiliencia preparándose para, absorbente, adaptarse y recuperarse rápidamente de condiciones climáticas extremas y otras emergencias.

Para tal fin, el Departamento de Energía está gastando hasta $ 50 millones durante tres años para respaldar la modernización y la resiliencia de la red. Esto incluye el desarrollo y mejora de microrredes con alta penetración de recursos energéticos distribuidos limpios y tecnologías de redes emergentes. Los ejemplos incluyen medidores inteligentes que pueden transmitir alertas de cortes e interruptores inteligentes en tiempo real, dispositivos que pueden detectar problemas en la red y restaurar la energía automáticamente.

Las empresas de servicios públicos ahora pueden predecir las interrupciones y sus impactos en las redes eléctricas incluso antes de que ocurra una tormenta. Pueden utilizar tecnologías de inteligencia artificial, pronósticos meteorológicos y datos históricos de daños para estimar el tamaño y la ubicación de posibles cortes.

Esto ayuda a las empresas de servicios públicos a asignar equipos y equipos de reparación durante las emergencias. También ayuda a las empresas de servicios públicos a colocar los generadores donde es más probable que se necesiten.

Respondiendo mejor

Después de que terminen los huracanes y otros episodios climáticos extremos, Se envían tripulaciones para reparar los daños y restaurar la energía lo más rápido posible. La mayoría de las empresas de servicios públicos todavía confían en la experiencia de los operadores para programar los trabajos de la cuadrilla. Pero algunos ahora utilizan sistemas avanzados de gestión de interrupciones para automatizar y acelerar este proceso.

Históricamente, las empresas de servicios públicos han dependido de que los clientes se comuniquen con ellas para informar sobre daños e interrupciones. Sin tecnología moderna, puede haber retrasos antes de que una compañía eléctrica descubra problemas que debe solucionar cuando nadie se queja, como es inevitable durante las evacuaciones.

La proliferación de medidores inteligentes digitales, dispositivos eléctricos que registran el consumo de energía eléctrica y pueden comunicarse digitalmente con los proveedores de servicios, puede ayudar a las empresas de servicios públicos a identificar cortes en tiempo real. A diferencia de los medidores convencionales que solo registran el consumo de energía mensual, Los medidores inteligentes informan el consumo de energía y el voltaje cada 15 minutos.

Por ejemplo, cuando el huracán Harvey empapó a Texas en 2017, Fueron necesarias algunas semanas para restaurar la electricidad a todos los clientes. Sin embargo, la Cooperativa Eléctrica Nueces, una empresa eléctrica sin fines de lucro propiedad del cliente, logró restaurar la energía para el 95 por ciento de sus clientes en 24 horas a pesar de que casi la mitad de ellos habían experimentado cortes.

La cooperativa logró responder rápida y bien porque tenía un plan de emergencia integral y había descubierto cómo movilizar a las tripulaciones de manera eficiente. La pequeña empresa accedió a los datos de los medidores inteligentes de sus clientes para estimar el alcance y la ubicación de las interrupciones. Al localizarlos con precisión, Los operadores podrían enviar tripulaciones de manera eficiente y restaurar rápidamente el servicio.

La inteligencia artificial también puede ayudar al escanear las redes sociales para identificar interrupciones. Y las empresas de servicios públicos utilizan cada vez más drones para inspeccionar la red e identificar daños que deben repararse después de las tormentas.

Ir solar

Un paso que cualquiera toma para evitar perder energía después de grandes tormentas es instalar paneles solares en sus techos y conectarlos a grandes sistemas de almacenamiento de baterías. Estos sistemas de respaldo están ganando popularidad porque a menudo funcionan mejor que los generadores de diesel que se usan más comúnmente como sistemas de respaldo en los EE. UU.

Por ejemplo, a raíz de la súper tormenta Sandy en 2012, un área notable en el bajo Manhattan no se oscureció:el campus de la Universidad de Nueva York. Esos edificios funcionaban con una microrred impulsada por dos turbinas de gas y una turbina de vapor.

Igualmente, las microrredes ayudaron a mantener las luces encendidas en los hogares y negocios de Houston, los congeladores fríos en los supermercados y la electricidad zumbando en el Texas Medical Center después del huracán Harvey, mientras que la mayoría de las áreas cercanas no tenían electricidad.

La mayoría de las microrredes funcionan con energía solar o gas natural, respaldado por baterías. Además de generar energía localmente, son útiles porque se pueden desconectar de la red principal durante cortes, a través de lo que la industria energética y los investigadores llaman "isla".

Y lo que es más, estos recursos de generación se pueden conectar en red para que puedan intercambiar energía para satisfacer las demandas generales de electricidad. Esto significa que el excedente de energía en una microrred puede soportar otras microrredes que no tienen suficiente.

En mi opinión, desplegando microrredes en todas partes, incluso en hospitales, estaciones de policía, Edificios gubernamentales, las escuelas y los hogares harán que todo funcione de manera más fluida y segura durante los cortes. Combinado con la proliferación de otras tecnologías, como medidores inteligentes, y energías renovables, están haciendo que la red sea más resistente.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.