本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
我收到了读者们对上周日文章《使用智能电线控制最小电阻路径》的许多有趣问题。本周,我整理了这些问题,并将它们反馈给了 Smart Wires 公司——这家初创公司是 之前的讨论中提到的电力潮流控制技术的幕后推手——以获得他们的回复。他们的回答如下。
首先,快速回顾一下——根据过去 6 个月发布的报告,田纳西河谷管理局 (TVA) 和南方公司已成功部署分布式电力潮流控制设备网络,以缓解国家电网的压力。这些报告记录了两个正在进行的大型项目的发现,这些项目可能代表解决国家电网现代化挑战的一种经济选择。
这些项目中使用的核心技术由 Smart Wires 开发,这是一家名副其实的初创公司,总部位于加利福尼亚州奥克兰市。该公司是由 ARPA-E 根据其绿色电网集成 (Green Electricity Network Integration, GENI) 计划资助的首批技术初创公司之一。
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问题 1 - 您是否需要在输电网中的每条电力线上都安装这种电力潮流控制技术?还是只需一部分(1/3)就足以实现 *几乎* 完全控制?
每个系统都是独一无二的,具有不同的约束和要求。虽然这在很大程度上取决于电网,但通常情况下,一些关键输电线路将从 Smart Wires 技术中获益更多,并且对网络中其余线路的影响大于系统中的其他线路。在单条线路上部署 Smart Wires 通常会对整个电网产生不成比例的影响。例如,我们已经看到一些案例,在单条线路上部署就可以实现足够的电力传输,从而避免建造新的发电厂。通常明智的做法是在对电网弹性影响最大的线路(或解决特定问题)上进行部署,然后再继续在其他线路上部署,直到收益不再证明成本是合理的。
问题 2 - 在 TVA 项目中,7.5 英里的输电线路安装了 100 个 PowerLine GuardiansTM 设备。您预计这种设备/长度比率是否适用于未来的项目?
在 TVA 安装项目中看到的设备/英里比率是相当典型的。该比率由线路的特性(例如电压、安培容量、导体尺寸等)以及所需的阻抗变化量决定。设备数量随补偿需求而变化,典型的比率范围为每英里 3 到 30 个设备。
问题 3 - 大概需要多长时间才能制造出足够的 Guardian 设备,以便将它们安装在全国压力最大的电力线上?
Smart Wires 拥有强大的制造能力,旨在随着市场接受度和需求的快速增长而扩展。普遍部署不会遵循简单的时间表,因为国家电网在不断发展,为这项技术创造了更大的需求和新的机遇。
问题 4 - PowerLine Guardian 技术是否可以帮助将许多小型发电商整合到电网中(电网最初是为少数大型发电商设计的)?
Smart Wires 的分布式电力潮流控制技术提供了以前输电运营商无法获得的灵活性和态势感知能力。这种独特的组合对于优化输电系统以适应未来的发电结构至关重要,无论这些电力来自分布式发电商还是集中式电厂。
问题 5 - 目前在美国电网中部署这项技术的主要障碍是什么?
正如任何引入公用事业行业的技术一样,该技术必须被证明是可靠且有价值的,以确保公用事业公司能够履行其为消费者提供可靠且低成本电力的使命。作为暴露在自然环境中的设备,Smart Wires 装置必须能够承受并在恶劣的环境条件下正常运行。这项新技术必须与用于运行网络的现有设备和控制软件无缝集成。Smart Wires 已经通过其成功的试点部署和软件集成,向行业证明其产品满足这些要求。更广泛地了解和认同这项新技术的可靠性和众多益处,是快速实现大规模采用的最重要因素。
感谢那些对周日文章提出问题的人,以及那些花时间阅读我们在“Plugged In”上发布的文章的人。