新算法：未來停電時，有望實現(xiàn)可再生能源電力共享！
新算法：未來停電時，有望實現(xiàn)可再生能源電力共享！
2017-09-12 11:04:48 來源：今日頭條
搶沙發(fā)
2017-09-12 11:04:48 來源：今日頭條
摘要：美國加州大學(xué)圣迭戈分校的工程師團隊開發(fā)出新算法，在停電期間，它戰(zhàn)略性地將這些設(shè)備（太陽能逆變器）從電網(wǎng)中斷開，從而讓家庭可使用和共享可再生能源電力。這種算法與現(xiàn)有技術(shù)相適應(yīng)，可提高系統(tǒng)的可靠性達25%到35%。
關(guān)鍵詞：
可再生能源
電力
停電，不僅會為我們?nèi)粘Ｉ顜碇T多不便，而且會照成巨大的經(jīng)濟損失。不用說長時間的停電，僅幾個小時的停電就會給人們的財產(chǎn)造成巨大損失。據(jù)悉，美國每年有700萬客戶經(jīng)歷過停電，停電超過5到10分鐘，每年給客戶照成的損失超過800億美元。
也許有條件的家庭會這么想：自己家屋頂?shù)奶柲馨l(fā)電設(shè)備可用來應(yīng)急供電?？墒亲屑氃僖幌?，這方法并不可行。停電時，你家中的設(shè)備仍然與電網(wǎng)相互連接，但是基于安全考慮，管理太陽能板的設(shè)備會被關(guān)閉。換句話說，因為這些設(shè)備與電網(wǎng)之間的固定連接，讓業(yè)主無法獲取他們自家的可再生能源設(shè)施產(chǎn)生的電力。
創(chuàng)新
美國加州大學(xué)圣迭戈分校的工程師團隊想要改變這個狀況。他們開發(fā)出新的算法，戰(zhàn)略性地將這些設(shè)備（太陽能逆變器）從電網(wǎng)中斷開，在停電期間，讓家庭可使用和共享可再生能源電力。這種算法與現(xiàn)有技術(shù)相適應(yīng)，可提高系統(tǒng)的可靠性達25%到35%。研究人員在一篇發(fā)表于西雅圖召開的美國控制會議上的論文中，描述了算法及應(yīng)用的細節(jié)。
論文的第一作者、加州大學(xué)圣迭戈分校機械工程專業(yè)的博士研究生 Abdulelah H. Habib 表示：
“颶風(fēng)桑迪影響美國東海岸800萬人，其中有些人兩周都沒有電力供應(yīng)。因此，我們開始著手研究一種在停電期間利用可再生能源的新方法。”
技術(shù)
這項創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)就是：在停電期間，通過算法優(yōu)先分配可再生能源電力。這些方程式考慮到了對于太陽能和風(fēng)能產(chǎn)量的預(yù)估，以及目前可用的能源存儲量，包括電動汽車、電池等等。該算法將這些信息與居民預(yù)計使用的能源量以及一組房屋可以產(chǎn)生的能源量相結(jié)合。
這個算法也可以通過編程，引入一個基于不同參數(shù)的優(yōu)先級函數(shù)。例如，在停電期間，愿意支付更多的客戶將優(yōu)先獲取電力；或者相比正常操作期間生產(chǎn)出更多電力的客戶，在停電期間將不會失去電力；更重要的是，該算法能夠給那些急需電力的客戶更多優(yōu)先級，例如這些客戶使用的是維持生命的設(shè)備。
研究人員研究了何種能量存儲配置與他們算法配合得最好。盡管在每個家庭中都擁有能量存儲系統(tǒng)會導(dǎo)致性能最優(yōu)，但大多數(shù)客戶選擇共享社區(qū)級的能量存儲系統(tǒng)，這將大幅降低成本。
雖然該算法可以適配現(xiàn)有技術(shù)，但是它需要每個房屋都裝備可遠程控制的斷路器，而這些設(shè)備還沒有普及。此外，供電公司還必須安裝先進的通信設(shè)備，讓居民區(qū)的電力系統(tǒng)可以相互通信。
此外，所有具備太陽能電池板的家庭需要裝備逆變器，將面板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為可以在電網(wǎng)中流通的交流電。這些逆變器也稱為“電網(wǎng)跟隨”設(shè)備，因為它們只能連接到電網(wǎng)。為了將一群房屋集合到一起，每個房屋裝備了一個“網(wǎng)格形成”逆變器，它可以連接到其他住宅的類似設(shè)備。
價值
毋庸置疑，這項研究最大價值在于：該算法也兼容現(xiàn)有技術(shù)，并且在停電時，讓家庭可以利用和共享可再生能源提供電力。這樣不僅可以保證人們的正常生活，也減少了經(jīng)濟損失。
加州大學(xué)圣迭戈分校的機械工程系教授、論文又一高級作者 Raymond de Callafon 表示：
“在停電期間，房屋聯(lián)網(wǎng)在一起將更加靈活。它們對于價格波動也更具彈性。他們比共享資源的效果更佳，且惠及每個房屋。”
未來
下一步的工作包括：在實驗室中，通過相關(guān)的軟硬件，驗證設(shè)備的可靠性。最終，還需要相關(guān)的法律法規(guī)配套。在美國大多數(shù)州，單個業(yè)主不允許向其他居民售賣電力。研究人員指出，等到有新的法規(guī)出臺，這項技術(shù)也將惠及那些裝配可再生能源設(shè)施的企業(yè)，它們需要持續(xù)的電力，而又沒有備份的發(fā)電機。
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責(zé)編：yulina
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