تريد باتريشيا هيدالجو-غونزاليس تقوية الشبكة

الولايات المتحدة شبكة الكهرباء في ورطة. يأتي الكثير من طاقة البلاد من الموارد غير المتجددة التي تساهم في تغير المناخ. وبما أن أزمة المناخ الناتجة تتسبب في زيادة تواتر موجات الحرارة وحرائق الغابات والتجميد ، فإن الطلب على الشبكة يصبح أكبر وأكثر تقلبًا. الضغط ثقيل ، لكن لدى باتريشيا هيدالجو-غونزاليس أفكارًا حول كيفية تخفيف العبء على الشبكة.

يدير هيدالجو غونزاليس مختبر الطاقة المتجددة والرياضيات المتقدمة (REAM) في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو. يركز عملها على إيجاد طرق جديدة لدمج المزيد من الطاقة المستدامة في الشبكة ، وهو نوع البحث الذي يمكن أن يخلق حلولًا لحالات انقطاع التيار الكهربائي التي تضرب أماكن مثل كاليفورنيا وتكساس أثناء التغيرات الشديدة في درجات الحرارة. “لسوء الحظ ، نتوقع هذا كل صيف تقريبًا الآن ،” قال هيدالغو جونزاليس للحضور في مؤتمر RE: WIRED Green يوم الأربعاء.

لمكافحة هذا ، ابتكرت Hidalgo-Gonzalez نماذج لدراسة شبكة الكهرباء في غرب أمريكا الشمالية وسط حالة عدم اليقين بشأن تغير المناخ. في REAM ، يستخدم فريقها نظرية التحكم المتقدمة والتعلم الآلي لفهم ظروف الشبكة التي تزيد من مصادر الطاقة المستدامة. في دراسة نُشرت في المعمل عام 2020 ، تمكنت من تصميم الطريقة المثلى لإضافة المزيد من مولدات الطاقة المتجددة إلى الشبكة في الغرب في عام 2045. وكشف النموذج متى وأين يتم تركيب مولدات جديدة ، وما نوع التكنولوجيا المتجددة التي ستكون أفضل مكان والتكلفة الإجمالية.

ستكون هذه الأنواع من النماذج حيوية لشبكات المستقبل ، لكن Hidalgo-Gonzalez تلاحظ أننا نشهد بالفعل تقدمًا نحو شبكة أكثر مرونة. أعلنت كاليفورنيا عن خطط لحظر بيع السيارات التي تعمل بالغاز في عام 2035 ، وينبغي أن تعني فاتورة المناخ لهذا العام المزيد من الشاحنات الكهربائية وعربات التوصيل. من الممكن أيضًا أن تنقذ جميع البطاريات الموجودة في تلك السيارات الكهربائية شبكة الطاقة الأمريكية. نما استخدام الطاقة الشمسية على الأسطح بشكل كبير ، مما يعني أن المزيد من الأمريكيين سيكونون قادرين على إعادة بيع الكهرباء إلى النظام. وقالت إن الأفراد ينتقلون من أن يصبحوا مستهلكين إلى منتجين.

في غضون ذلك ، يمكن للجمهور اتخاذ إجراءات لحماية الشبكة. نظرًا لأن الطاقة المتجددة تبلغ ذروتها مع شروق الشمس في منتصف النهار ، توصي Hidalgo-Gonzalez بتحويل استخدام الطاقة إلى حوالي الساعة 11 صباحًا إلى 3 مساءً كلما أمكن ذلك – ربما عن طريق غسل الملابس أو شحن EV الخاصة بك وفقًا لجدول زمني جديد.

إن حمل الناس على تغيير استخدامهم للطاقة أمر صعب ، لكنه ليس مستحيلاً. للحصول على أدلة ، يشير هيدالجو غونزاليس إلى موجة حر ضربت كاليفورنيا قبل أسبوعين فقط. مع ارتفاع درجات الحرارة في منتصف النهار ، أدى الطلب على تكييف الهواء إلى إجهاد الشبكة. قالت: “تلقى الكثير منا رسائل نصية أو رسائل بريد إلكتروني من مشغل النظام أو مرافقنا”. طلبت الرسائل من الناس تقليل طلبهم على الكهرباء بين الساعة 4 مساءً و 9 مساءً. ساعد هذا العمل المشترك في تجنب انقطاع التيار الكهربائي. قالت: “لقد نجح هذا حقًا”.