Proteger sua família contra interrupções
O apagão do Texas é apenas um sintoma de um problema nacional: o que você precisa saber sobre o estado frágil da rede elétrica e como proteger sua família contra interrupções.
Em 2021 de fevereiro, uma enorme tempestade de inverno mergulhou a região do Texas em um globo de neve virtual. Não só o estado não estava preparado para remover a neve que bloqueou estradas e acesso, mas a rede que fornece eletricidade crítica ao Texan também não conseguiu lidar com isso.
Nos dias e semanas que se seguiram, milhões de pessoas queriam saber de quem era a culpa por as paralisações maciças que foram atribuídas a 111 mortes .
Acontece que o "quem" era a pergunta simples. E a solução simples.
Depois de tirar as muitas camadas de transferência de culpa, o "como" por trás do apagão é muito mais preocupante: a grade era fisicamente incapaz de acompanhar a demanda por energia, mesmo se a grade inteira permanecesse on-line. Simplesmente não havia energia suficiente para satisfazer a demanda.
À medida que a temperatura caía em 14 de fevereiro, os texanos começaram a ligar seu calor, que era principalmente elétrico. Com tantas casas tentando ficar quentes, um pico de demanda recorde foi visto na melodia de 74,5 gigawatts .
Em comparação, a operação normal da grade do Texas é de aproximadamente 58 gigawatts, em todo o estado. Para se preparar para picos temporários na demanda, a grade do Texas pode aumentar seu suprimento para um máximo de 67 gigawatts.
Em outras palavras, a demanda por eletricidade era de quase 8 gigawatts sobre o que poderia ser fornecido sob quaisquer circunstâncias. Mesmo em emergências.
A verdade inevitável é que mesmo que a capacidade de geração elétrica do Texas ficasse 100% on-line durante a tempestade, ainda haveria apagões. A grade simplesmente não conseguia acompanhar as demandas de energia colocadas nela pela população.
Quando a tempestade passou, 14 Estados dos EUA foram forçados a estabelecer apagões de rolamento para cobrir a escassez elétrica . Mesmo fora do Texas, não havia energia suficiente para dar a volta.
Este não é um fenômeno novo, tampouco.
Na verdade, os engenheiros de sistemas elétricos e especialistas da indústria têm vindo a emitir relatórios há anos que todos dizem a mesma coisa: sem uma mudança vertiginoso nas atualizações e gastos, as interrupções só aumentarão em frequência e duração. Colocando milhões de pessoas em risco toda vez que a grade for para baixo.
E eles concordam unanimemente que nenhuma seção da grade é "segura" de interrupções mais longas e mais freqüentes. Nacional.
Por que a grade está lutando? E o que podemos fazer para proteger nossas casas e empresas contra as ameaças inevitáveis que seguem as interrupções de energia?
Nossa rede elétrica é como um "House of Cards"
Ao operar em condições ideais, a rede elétrica dos EUA é um sistema interligado profundamente complexo de usinas de geração de energia, transformadores e cerca de 6 milhões milhas de cabos.
Usando sensores, engrenagens de comutação e centros de controle, a grade pode redirecionar a potência se as pequenas seções forem pretas por causa de tempestades, acidentes ou até mesmo trabalhos de reparo. Na maioria das vezes, as pessoas nem percebem que algo redirecionou seu poder porque as transições são quase perfeitas.
Pelo menos, é assim que a grade funciona sob condições perfeitas de .
Em 2003 de agosto, um cabo de transmissão em Ohio aquecido a partir de demandas de energia acima do normal, fazendo com que o cabo se torne flexível e SAG. O cabo de flacidez tocou em uma árvore, o que causou uma falha de energia. Quando essa seção foi escura, seções próximas da grade tentaram pegar o fardo extra conforme projetado para manter as luzes acesas.
Somente aquelas seções foram já sob uma carga substancial do seus próprios da demanda de consumidor e não poderiam segurar o aumento. Eles também caíram.
Nas próximas horas, uma série de turnos de demanda em cascata continuou a derrubar seções da grade em um efeito bola de neve, até que mais de 50 milhões pessoas em 8 Estados dos EUA e partes do Canadá estavam sem energia.
The 2003 Northeast Blackout, as it was termed, took weeks to restore the entire grid to 100% functionality, contributed to 11 deaths and cost an estimated $6 billion in lost production and damages.
Apesar da grade operando exatamente como projetado, a demanda de energia era simplesmente muito grande para gerenciar.
Uma grade de envelhecimento sobre a capacidade... e a demanda só continua subindo
Em seu relatório de infraestrutura 2017, a Society of Civil Engineers deu à rede elétrica dos EUA um D + . O relatório chocante afirmou: "muito do sistema de energia dos EUA antecede a virada do século 20. A maioria das linhas de transmissão e distribuição elétrica foram construídas nos anos 1950 e 1960 com uma expectativa de vida útil de 50 anos... a grade de potência do Lower 48 States está em plena capacidade, com muitas linhas operando bem além de seu projeto. "
Em termos mais curtos, eles projetaram grande parte da grade para durar apenas 50 anos antes da substituição. E foi instalado há 70 anos quando a casa e o negócio médios usaram uma fração da potência que fazem agora.
E a adoção bem intencionada de veículos elétricos e estações de carregamento em casa pode dramaticamente balão a demanda por eletricidade passado o ponto de sustentabilidade.
De acordo com novas pesquisas de engenheiros de sistemas de energia no National Renewable Energy Laboratory (NREL), apenas um ou dois veículos elétricos em um bloco podem sobrecarregar os transformadores nas proximidades após sua capacidade operacional . Os transformadores que podem ter operado por 30-40 anos provavelmente precisarão ser substituídos em menos de 10, o que aumenta exponencialmente o custo de apenas manter a grade.
Para comparação, o atual rei do uso elétrico doméstico, um condicionador de ar central, usa aproximadamente 7kW de potência para resfriar uma grande casa de 3, 500 pés quadrados durante o auge do verão. O carregador necessário para manter um único carro elétrico pronto para uso diário, por outro lado, pode exigir um escalonamento 22KW durante o carregamento. Posto de outra forma, esse único carregador é o equivalente de potência de três grandes unidades de ar central resfriando um conjunto de 10, 500 pés quadrados de espaço vital.
So add the demands of new transformers to the projected $197 billion investment gap by 2029, and it gets a lot clearer why the DOE’s Grid Modernization Multi-Year Program plan, said that electric utilities will need to spend between $1.5 and $2 trillion from 2010 to 2030, just to maintain reliability of the existing grid.
All told, from 2008-2017, there was an average of 3,188 blackouts per year, plunging an average of 21.96 million people per year, into the dark.
Isso é um monte de apagões que talvez você não tenha ouvido falar até agora.
Assim, se a grade estiver realmente tensa, e eles previram a demanda de eletricidade para aumentar drasticamente com os veículos elétricos, o que podemos fazer para proteger nossas casas e famílias durante uma emergência?
Gerenciando as inevitáveis paralisações com conforto e segurança
Estatisticamente, a maioria das interrupções documentadas quando a demanda superou a oferta ocorreu durante eventos climáticos mais extremos. Realisticamente, quando está muito quente ou muito frio, as pessoas vão chamar mais eletricidade para manter uma temperatura confortável e segura.
Logicamente, isso também significa que devemos estar duplamente preocupados com esses tipos de eventos de interrupção, uma vez que a perda de potência durante o tempo severo também significa perder a capacidade de manter nossas casas a temperaturas seguras, com água corrente e armazenamento de alimentos seguros.
Se o problema é a rede de deixar-nos para baixo, em seguida, a alternativa de preparação clara é gerar sua própria eletricidade para manter suas luzes acesas.
Vamos ver duas maneiras de fazer isso.
Energia solar
A energia solar é uma alternativa fantástica à potência da rede, e também tem o potencial de gerar eletricidade durante todo o ano, não apenas durante uma interrupção. Contanto que o sol esteja brilhando, você terá eletricidade e uma conta de serviço público mais baixa.
Bem, quase.
Há um aspecto crítico de uma matriz solar que é absolutamente necessária para executar o seu solar durante uma interrupção de rede: um banco de bateria.
O motivo é um mandato federal chamado "antiislanding" , que foi instituído para proteger os trabalhadores de serviços públicos durante as interrupções de energia. Essencialmente, todos os sistemas solares instalados nos EUA precisam parar de gerar eletricidade no caso de a grade cair. A razão é simples: se a grade estiver baixa, os trabalhadores de serviços públicos podem resolver o problema com segurança sem serem electrocutados. Mas se você tem uma matriz solar conectada à grade, seus painéis ainda podem alimentar a grade e potencialmente eletrocutar os trabalhadores de serviços públicos em qualquer lugar da sua vizinhança. O antiislanding previne esse risco.
A solução para esse mandato é um sistema híbrido de rede de ligação que tem um banco de bateria anexado a ele. Durante uma interrupção, a matriz solar alimenta a energia nas baterias, que são usadas para cargas de alimentação em casa, todas isoladas da grade por uma chave de transferência.
A desvantagem deste conceito é que os bancos de baterias são muito grandes, caros e precisam ser substituídos em até cinco anos.
Gerador de reserva de toda a casa
Fora dos arranjos solares, o melhor estrondo para a opção de Buck que pode ser instalado no menor período é o de geradores de casa inteira para emergências .
Esses geradores são instalados permanentemente ao lado de sua casa e são parecidos com uma unidade de ar condicionado central. Quando a potência for para fora, ou mesmo "marrons-para fora", o gerador girará automaticamente sobre e tomará sobre a fonte de alimentação a sua casa. Mesmo que ninguém esteja em casa.
O óbvio lado positivo dessa opção é uma substituição total do seu suprimento de energia sem sacrificar nenhum conforto. Mesmo nos dias mais quentes ou nas noites mais frias, seu gerador continuará alimentando os itens críticos que mantêm sua família segura e confortável. Para completar, os geradores movidos a gás natural significam não reabastecer no meio da noite, ou precisam estar em casa para manter a energia. Só funciona.
E escolher um gerador meticulosamente projetado, como o Cummins QuietConnect , também significa que não há motores de guincho altos ou falhas no momento da verdade. Apenas eletricidade suave e confiante que está totalmente dentro do seu controle.
Manter suas luzes acesas é uma escolha que você pode fazer
Tudo isso pode ser muito preocupante, uma vez que a eletricidade é uma daquelas coisas que nós simplesmente não podemos imaginar a vida sem. E muitos de nós já vimos o que acontece quando a energia sai por um período prolongado em condições climáticas severas: não demora muito para que as coisas se façam feias.
Com o tempo, a esperança é que mais nova tecnologia será desenvolvida para lidar com a demanda cada vez maior colocada na grade. Ou eles aumentarão drasticamente os gastos em infraestrutura para compensar o déficit de tempo de sistema e a eventual substituição. Independentemente de como essa solução se apresenta, no entanto, há poucas dúvidas de que o problema existe no momento.
A boa notícia é que não temos que esperar por outra pessoa para resolver nossos problemas para nós, e certamente não temos que esperar por tempos ruins para atacar antes de tomarmos medidas para evitá-lo.
Todas as famílias podem começar a tomar medidas agora para se prepararem para uma interrupção mais tarde. Estocando roupas quentes para interrupções de Inverno ou água engarrafada para interrupções no verão. Manter um suprimento de comida não perecível na mão, ou aprender a capturar chuvas para as interrupções realmente longas.
Ou, para a família que deseja Ironclad seu plano de interrupção, considere encontrar o seu mais próximo da Cummins revendedor e agendar uma avaliação residencial indolor. Em apenas alguns minutos, você pode saber exatamente o quão pouco a tranquilidade final pode custar e até mesmo explorar opções de financiamento do synchrony Bank.
Então, a próxima vez que a grade o deixar para baixo, independentemente do clima ou demanda, sua família ainda estará segura e confortável.
Cummins Inc.
A Cummins, líder global em tecnologia de energia, é uma corporação de segmentos de negócios complementares que projeta, fabrica, distribui e fornece serviços para um amplo portfólio de soluções de energia. Os produtos da empresa vão desde soluções e componentes de combustão interna, elétrica e híbrida, incluindo filtragem, pós-tratamento, turbocompressores, sistemas de combustível, sistemas de controle, sistemas de tratamento de ar, transmissões automatizadas, sistemas de geração de energia elétrica, controles de microrede, baterias, eletrômetros e produtos de célula de combustível.
