2009年11月的帖子

电力101

当您打开灯时真正发生的事情

我认为有几件事是每天的奇迹。我的清单中不包括诸如孩子不要求我的信用卡号码给我打电话的时刻。我在这里考虑要随时打开热水和冷水龙头,并在需要时翻转开关以获取充足的光线。

我们中的大多数人都模糊地知道水的来源,但是电力就在那儿-您知道,在插座中。今天早上,我到前院去看看我的电表。表盘懒洋洋地旋转,数字轻拂过去,我不知道那是什么意思。我请EDF能源计划副主任马克·布朗斯坦(Mark Brownstein)作为我在电力世界中的向导,因为当谈话转向输电网时,他是那种眼睛明亮的人。小时候,他对所有电子产品都充满了热情,看着哥斯拉(Godzilla)踩着那些耸立的塔楼时发出火花。

“电力是唯一尚未彻底改变我们余生的信息技术革命的行业。”

“电是我们拥有的最令人惊奇的能量形式,”布朗斯坦说,他对该学科的热情极富感染力。 “即使我们的身体也因为电力而工作。当您谈论电力时,您所谈论的一切。社会科学,政治,经济学,物理学,环境科学。一切。”

 发电站 听了他的话,我终于明白为什么当我轻按电灯开关时必须去了解会发生什么。美国将近50%的电力来自煤炭,煤炭是最脏,碳排放最密集的能源。燃烧煤炭会污染空气,导致酸雨,浪费大量水,并产生汞排放,这些排放会进入我们的水和食物供应中。每天在午餐时吃金枪鱼寿司,并观察血液中有毒的甲基汞水平上升。

同时,电力需求稳定增长。能源部估计,在未来23年中,该数字将增长26%。用清洁能源满足需求的答案在于不断更新的风和太阳。那就是未来。只有一个问题。我们尚未准备好。

一个世纪以来,我们发电和输送电力的方式基本上没有改变。如果托马斯·爱迪生(Thomas Edison)明天恢复生活,他将认识到今天的电网。 (相比之下,想象一下我们的手机会给Alexander Graham Bell带来多大的震撼。)该系统是巨大的,是人类工程学的奇迹,有160,000英里的线路设计用于将电力从发电厂输送到客户。网格是如此精细地调整,以适应瞬息万变的条件和需求(以毫秒为单位)。如果一棵树掉在佛罗里达州的一条线上,加拿大人只需花两秒钟就可以感受到这种影响。这并不总是一件好事:2003年8月东北部的灾难性停电是由俄亥俄州的分支机构接触两条电线触发的。

不幸的是,尽管电网速度很快,但效率却不高:为发电而燃烧的燃料中,有三分之二是 丢失 在生成和交付过程中。浪费了。而在这些线的另一端,当力量传到你我身上时?更浪费能源。

 电表 回到我家前院的那个旋转计—当我的衣服放在干衣机中时,那个速度惊人地加快了速度。电力是唯一同时购买和消费的东西。每当您轻按该开关时,发电厂就必须生成您所需要的电子,然后将其发送给您,通常距离数百英里。因为我们无法储存电力,所以我们需要让大量的额外电厂待命,以准备满足任何级别的需求。昂贵。

我们可以在白天和黑夜之间发短信或Twitter或发推文,以使彼此时刻知道自己在哪里。但是您当地的电商不知道您的灯是否亮着。实际上,该系统会盲目运行。如果您在家中断电,则必须通知您的公司。电力是唯一尚未彻底改变我们余生的信息技术革命的行业。

那正在改变。如果用开关轻拂电源似乎很神奇,那么智能电网将使事情变得更加奇妙,这是对未来灵活应用的愿景。 EDF是德克萨斯州奥斯汀市胡桃街项目的合作伙伴,该项目是美国首批全面的智能电网实验之一。正如团队负责人米里亚姆·霍恩(Miriam Horn)所说,“智能电网像互联网一样被网络化。他们将在能源网上找到您需要的东西,并通过最有效的途径将其路由给您。他们将调整需求,以匹配清洁的,可再生的供应,不仅在您的家中,而且在整个邻里。”

智能电网将使我们在能源消耗方面变得更加智能,因为它们将为我们提供有关我们在这些额外冰箱上的支出的详细信息,并且在白天旋转干衣机会更便宜。当然,建立新的电源系统需要时间,但请记住,不久之前,我们不得不从一家电话公司购买电话。我们可以迅速改变世界,尤其是当改变使我们的生活变得更好时。

但是,智能电网会使我们对浪费的实际成本变得更聪明吗?我们似乎正在寻找更多用手工完成的电动方式。我必须提醒自己,我并不需要总是拿起真空吸尘器,而是可以拿起扫帚来扫地。午夜漫步在郊区的任何一条街道上,试着看看繁星点点的天空-室外的烈日会让您蒙蔽双眼我怀疑它们是否能使浣熊更好地进入垃圾箱内。

最后,它是一个自由的国家。当您认真对待它时,这些天我们已经相信了浪费的权利。智能电网不会立即改变这种状况。他们只会收取黄金时段的使用费。但是也许智能电网可以做一些更根本的事情。

信息功能强大。了解更多有关我们如何使用资源的信息,可以了解我们的民族特色。美国人节律的一个重要部分深深植根于我们的文化基因中,这就是节俭的倾向,我的词典将其定义为“货币和其他资源管理中的明智经济。”它可能是老式的。它甚至可能仅仅一代人就已经成为一种隐性特征。但是有了适当的支持,我们可以再次看到如何从储蓄中获得收益。现在这是前瞻性的思考。

新家庭教育:每天节电

对于相对便宜的东西,您看不到,不理解并认为是理所当然的事情,您很难承担责任。当我意识到自己对事情的运作方式多么无知时,我想到了我的高中时代,那时女孩们必须学习家政学,学会做饭和缝制,而男孩们则去商店里学习电和水暖等知识。 。我已经决定,这是我一生中需要一种新型家庭经济学的时间。

个人变革与社会变革不同,而这正是我们所需要的。目前,许多政治力量都在大规模改革上。但是作为个人,我们仍然可以从家庭开始在减少碳排放方面取得令人惊讶的改变。阅读一些省钱的简单方法。

关闭热水器上的恒温器。我们通常使水变得比所需的要热得多。考虑一下要添加多少冷水才能使皮肤舒适的温度。如果合适,也要在热水器上安装一个计时器。我们大多数人都有很规律的热水使用方式,不需要加热器整天工作。

用冷水洗衣服。并使用无污染的冷水清洁剂。它确实确实工作得很好。

购买晾衣架 。在浴室里用它来挂那些湿衣服。在新的前置装载机上进行旋转循环之后,衣物还是不会变湿。我试着用晾衣绳,但被鸟留下的纪念品拒之门外。顺便说一下,干衣机中的绒毛意味着您的衣服越来越薄。 (至少将它扔到外面,让鸟和老鼠用来筑巢。)

关闭冰箱 。有一天,我意识到我有一半的设备可以满负荷地运转一盒冷冻豌豆和一品脱冰淇淋。为什么?如果您不太依赖冷冻食品,请关闭冰箱。 (下次您的朋友来这里喝威士忌时,就去买冰吧。)

购买更高效的电器。如果您的电器陈旧(超过25年)并且您负担得起,那么节能量将很大。了解有关回扣和税收减免的信息。

定期更换HVAC过滤器。努力维护已拥有的设备-了解并维护它。了解您在地下室的方式。请您的水管工或电工解释一下您的财产;我发现人们很高兴您对他们的工作感兴趣,并且想了解它。

调低热量 。穿那些堆积在壁橱里的毛衣。 curl缩成一本书后,将小毛毯塞在腿上。

用紧凑型荧光灯替换白炽灯泡。在过去几年中,光的质量已得到根本改善,因此如果您前一段时间放弃了CFL,请再试一次。

不在房间时关掉灯。而且,如果您无法让家人记住或合作,请安装运动探测器来完成这项工作。

在房间里关灯。每晚尝试烛光家庭晚餐。您会感到惊讶,它是如此的平静和融洽。您的孩子甚至可能在家中使用餐厅的声音。

安装高效的花洒头。您只需更换淋浴喷头即可将热水消耗减少40%或更多。并定时淋浴。更重要的是:给青少年洗澡。

不需要时关闭所有功能。并仔细观察。您家里唯一最大的新用电来源是所有不会关闭而是待命的电子产品。将它们插入电源插座并在一天结束后将其关闭。

绝缘,绝缘,绝缘。如果您今年进行了一个改建项目,请在墙壁上注入新的隔热材料或更换阁楼中的旧材料。为什么要让您珍贵的冷热空气漏掉?

有关我们每个人如何节省能源的更多提示,请访问EPA。’s 气候变化行动步骤.

智能电网:山核桃街项目

由于电力非常容易获得,因此我们将其视为理所当然。我们忘记了习惯了多久才打开灯。早在1930到40年代,在人们的记忆中,林登·约翰逊(Lyndon Johnson)才开始使德克萨斯州中部的农村地区电气化,如今该地区包括该州的高科技走廊。看着灯火在美丽的希尔乡村(Hill Country)上亮起,是约翰逊一生中最自豪的时刻之一。

因此,在电力史上最激动人心的新发展发生在国会大厦城市奥斯丁是很合适的。该市正在成为清洁能源实验室,在我们的能源未来中占据领导地位。雄心勃勃的目标 山核桃街项目 是要大规模发明和部署最创新的城市电力系统。 EDF与该市奥斯汀能源(Austin 能源 ),德克萨斯大学(University of Texas)以及思科,Oracle,Gridpoint和Applied Materials等公司合作伙伴合作开发了该项目。

Miriam Horn,与EDF总裁Fred Krupp共同撰写畅销书 地球:续集 ,奥斯汀的一位团队负责人说,这是她有史以来最有趣的项目。她指出:“旧的电力系统就像单电池的变形虫。” “戳一下,它就会做出反应。” (回想一下2003年,当时俄亥俄州的一个分支机构在东北地区造成了停电。)

霍恩补充说:“智能电网增加了大脑和神经系统。智能电网将被联网以找到许多不同的供应来源或修改需求,而不是我们现在拥有的单向系统(每次需要时都会产生电力)。当您按下该开关时,它们将使许多事情立即发生,以找到成本最低,影响最小的打开灯的方式。”

山核桃街项目正在创建工具并安装40万个智能电表,以向客户提供有关其能源使用情况的实时信息并对其进行控制。 “就像YouTube。” Horn说。 “公民将不再只是被动的消费者,而是拥有足够智能的系统以根据自己的目标进行自我管理的能源生产者-在价格合适时,向他们购买最清洁的电力或最便宜的电力,以出售自己的自制电力。当云层覆盖太阳能电池板时,他们的冰箱会关闭几分钟。他们将能够购买以电为动力的汽车,并且当风车生产出清洁,廉价的电力且需求低迷时,汽车电池将在凌晨2:00充电。人们将能够在需求高峰期间将电力卖回电网以获取利润。”

全国各地都在进行类似的实验。奥巴马总统最近宣布向49个州提供34亿美元的刺激资金,用于在传输线,变电站和房屋上部署传感器和通信技术。这是向更安全,更清洁能源的未来支付的少量定金。

但是作为EDF’马克·布朗斯坦(Mark Brownstein)指出,智能电网系统只有在对消费者而言是无缝的,比我们现在拥有的更好的情况下才能工作。 “没有人会采用任何有电压波动或价格昂贵的产品。消费者必须分担智能电网将产生的节省。”此外,能源系统不会采用千篇一律的模型,而是旨在充分利用当地资源。霍恩说:“就像您不会梦想在罗德岛后院种菠萝树一样,西雅图的电力系统不会以太阳能为基础。”

给工程系学生的提示:这是能源行业有史以来最激动人心的时刻。如果说1967年大学毕业生的未来是“塑料”,那么现在的未来总而言之就是“电池”。能源储备。这样一来,便可以在深夜从许多不同的来源(甚至是太阳)中分配能量。

改变我们生产和使用能源的方式,这种变化会对全球变暖产生重大影响, 必须 在全系统范围内开发。美国山核桃街项目捕捉了一种改变世界的方式,其承诺点燃了希望。当然,我们是消费者。但是我们也是公民。最终,我们需要一个新的权力系统。

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