Deze week, de Pacific Gas and Electric Company heeft de ongekende stap gezet om de stroom te verminderen tot bijna 750, 000 klanten in Noord-Californië, waaronder een groot deel van de campus van UC Berkeley, in een poging om het risico te verkleinen dat actieve transmissielijnen een natuurbrand kunnen veroorzaken tijdens droge en winderige omstandigheden.

Berkeley News sprak met Alexandra "Sascha" von Meier, een adjunct-hoogleraar elektrotechniek en computerwetenschappen aan UC Berkeley en directeur in het programmagebied Electric Grid van het California Institute for Energy and Environment, over de risico's van het huidige energienet en mogelijke oplossingen voor de toekomst.

Berkeley News:Hoe vormt het huidige elektriciteitsnet een brandgevaar? Hoe ontstaan ​​branden?

Von Meier:Er zijn een aantal manieren. De meest voorkomende situatie zou zijn dat een boomtak gewoon te dicht bij een hoogspanningslijn komt en deze raakt of een boog door de lucht trekt die de boomtak kan ontsteken. Er zijn ook enkele beschermende apparaten, vooral zekeringen, die in feite kleine stukjes heet metaal naar beneden kunnen laten vallen en droog gras kunnen doen ontbranden.

En een boog is een elektrische vonk, eigenlijk.

Rechts, het is als een elektrische vonk. Het is net als wat je zou zien, bijvoorbeeld, als je een lamp hebt die aan staat en je steekt hem in het stopcontact en hij maakt dat kleine zapje, alleen veel groter.

Klimaatverandering zal de kans alleen maar vergroten dat Californië de droge, winderige omstandigheden die rijp zijn voor het verspreiden van bosbranden.

Zijn er manieren om het net veiliger te maken, of zullen Californiërs gewoon de stroomuitval van de brandveiligheid moeten accepteren als het nieuwe normaal?

Het hangt af van hoeveel geld je wilt uitgeven, maar u zult altijd een concurrerende druk hebben op het gebied van veiligheid, betrouwbaarheid en kosten.

Wat betreft het brandveiliger maken van de netten, een belangrijk ding dat zou helpen, is om ze slimmer te maken. Er zijn verbeteringen mogelijk met betere sensoren, en dat is het werk dat mensen in Berkeley, inclusief mezelf, aan het leren. Bijvoorbeeld, hoe kunnen we zeer kleine storingen snel detecteren, en gewoon meer informatie verzamelen over de elektrische infrastructuur in het algemeen?

Maar een langetermijnstrategie waar ik persoonlijk de voorkeur aan geef, zou zijn om een ​​beter vermogen te ontwikkelen om lokaal stroom te leveren. Direct, als de stroom uitvalt in Berkeley, het is niet omdat er een brand zou ontstaan ​​in Berkeley. Het is omdat Berkeley's kracht komt van transmissielijnen die over de East Bay Hills gaan. Het is aan de oostkant van de heuvels waar de gevaarlijke omstandigheden zijn, maar het is gewoon onmogelijk om stroom naar de Bay Area te brengen zonder die transmissielijnen.

Dus, het zou nuttig zijn als we meer lokale energieopwekking zouden hebben, vooral voor gebouwen of mensen die daar speciale behoefte aan hebben. Direct, we doen dat met microgrids en back-up generatoren op plaatsen zoals luchthavens, ziekenhuizen, en datacenters. Maar het zou een goede strategie zijn om ook residentiële zonne-energie beter te werven.

Kunnen mensen bestaande zonnepanelen gebruiken om hun huis van stroom te voorzien tijdens een afsluiting?

Een groot probleem op dit moment is dat we een heleboel fotovoltaïsche zonne-energie hebben geïnstalleerd op de daken van mensen, maar in een storingssituatie als deze, bijna allemaal zijn ze nutteloos omdat ze niet veilig kunnen worden geactiveerd. Dat is omdat, volgens de regel, door de interconnectieovereenkomst, wanneer de stroom in uw buurt uitvalt, uw zonne-omvormer moet ook worden uitgeschakeld, tenzij je geïnvesteerd hebt in een heel apart systeem waarbij je een batterij in huis hebt, en je ontkoppelt van het net. En dat is iets dat meestal alleen rijkere mensen zich kunnen veroorloven.

Maar wat ik denk dat in de toekomst steeds interessanter zal worden, en misschien zal dit evenement daar een beetje motivatie voor opwekken, is om bestaande zonne-energie en extra zonne-energie die online gaat beter met elkaar te verbinden, zodanig dat het lokaal veilig kan opereren, hetzij op het distributienetwerk van PG&E of onafhankelijk.

Een van de onderzoeksprojecten waar we aan werken bij het California Institute for Energy and the Environment en Berkeley heet het Ecoblock-project, die eigenlijk naar een microgrid met meerdere klanten kijkt voor precies dit soort scenario, waar u de zonnebronnen en energieopslag kunt delen met meerdere huishoudens op een stadsblok.

Kun je me iets meer vertellen over hoe een multi-customer microgrid eruit zou zien en hoe het zou werken?

Dus, er zijn eigenlijk veel verschillende ontwerpen voor microgrids en verschillende combinaties van bronnen. Het unieke aan het Ecoblock is dat we van plan zijn om meerdere residentiële klanten samen te voegen, laten we zeggen een stuk of tien eigendommen, die voorheen niet zoveel met elkaar te maken hadden, en sluit ze aan op een microgrid los van PG&E waar ze dezelfde opslagbron zouden delen. Dat maakt het voordeliger dan voor iedereen om te hebben, bijvoorbeeld, een batterij in hun garage.

Denkt u dat de overgang naar lokaal opgewekte stroom een ​​waarschijnlijker scenario is dan uitgaan en het versterken van deze oude netwerken waarmee we momenteel leven?

We zullen, wat betreft het versterken van de roosters, of het brandveiliger maken van de roosters, het belangrijkste dat zou helpen, is om ze slimmer te maken, om problemen onmiddellijk te herkennen als ze zich voordoen, omdat het brandgevaar vrijwel inherent is, zelfs als u hard werkt om de vegetatie te beheren. De andere optie die het brandgevaar echt zou aanpakken, is om leidingen onder de grond te leggen, en dat is een heel andere volgorde van prijskaartje, vooral als je naar Noord-Californië kijkt, waar je duizenden kilometers aan transmissielijnen hebt.

En dan heb je nog andere kwetsbaarheden dan brand. Ondergrondse lijnen zijn veel betrouwbaarder dan bovengrondse lijnen omdat ze ongevoelig zijn voor vallende bomen en dat soort dingen, maar er zijn nog enkele andere risico's, zoals cyberbeveiligingsrisico's. Als je je een mogelijke cyberaanval op het elektriciteitsnet voorstelt, in dat geval, het hebben van een fysiek veiligere transmissielijn helpt je helemaal niet. Terwijl, het vermogen van gemeenschappen om lokaal veerkrachtig en duurzaam te zijn, maakt een groot verschil.