Dos de las redes eléctricas más grandes del planeta están conectadas por siete pequeños hilos.
Esos siete subprocesos técnicamente, son conexiones consecutivas, de alto voltaje y corriente continua se unen a las interconexiones del este y el oeste de Estados Unidos y tienen 1.320 megavatios de capacidad de manejo de energía eléctrica., aproximadamente, desde el este de Montana, hasta las fronteras occidentales de Dakota del Sur, Nebraska y Kansas y a lo largo de los bordes occidentales de las península de Oklahoma y Texas. Texas, con su propia cuadrícula, se encuentra principalmente fuera de las dos grandes cuadrículas.
Y son redes grandes: la red oriental tiene una capacidad de generación de 700.000 megavatios y la occidental 250.000 megavatios. Por lo tanto, hasta 1.320 megavatios no es mucha electricidad moviéndose entre las dos.
¿Pero qué pasaría si hubiera conexiones más grandes entre las dos redes? ¿Qué pasaría si se moviera más energía de un lado a otro? ¿Podría eso mover la energía eólica de Iowa, la energía solar del suroeste y la energía eólica marina del este de costa a costa?Este satisfaría su demanda máxima y viceversa? ¿Las conexiones más grandes aumentarían la fiabilidad, la resistencia y la adaptabilidad de la red? ¿Los beneficios superarían los costes?
La respuesta corta: Sí.
Eso es según el Interconnections Seam Study, un estudio de dos años y $ 1.5 millones lanzado como parte de una Iniciativa de Modernización de la Red de $ 220 millones anunciada en enero de 2016 por el Departamento de Energía de EE. UU.
Investigadores, incluidos ingenieros de la Universidad Estatal de Iowa, compartieron los primeros hallazgos durante un simposio de 2018 en el Estado de Iowa y los últimos hallazgos en dos artículos publicados este verano y otoño por IEEE, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.
Mejoras en la cuadrícula de modelado
Los ingenieros del estado de Iowa contribuyeron con su experiencia en modelos informáticos al proyecto, creando un modelo de expansión de capacidad que simula 15 años de mejoras en la generación y transmisión de energía. El modelo incluye cuatro diseños para la transmisión de costura cruzada y ocho escenarios de generación con diferencias en los costos de transmisión,generación de electricidad renovable, precios del gas y retiros de centrales eléctricas existentes.
Los modelos del estado de Iowa llevaron el proceso de mejora de la red hasta 2038. Investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. En Colorado utilizaron los datos de 2038 para completar un modelo hora por hora de un año de energía compartida enla costura.
"Los resultados muestran relaciones de costo-beneficio que alcanzan tan alto como 2.5, lo que indica un valor significativo para aumentar la capacidad de transmisión entre las interconexiones en los casos considerados, realizado mediante el intercambio de recursos de generación y la flexibilidad entre las regiones", dice un resumen deel último artículo.
"Entonces, por cada dólar invertido, obtienes hasta $ 2.50 de vuelta", dijo James McCalley, profesor distinguido de ingeniería de Anson Marston en el estado de Iowa, cátedra Jack London en ingeniería de sistemas de energía y coautor de los artículos.
¿Cuánto tendría que invertir?
McCalley dijo que se necesitarían aproximadamente 50 mil millones de dólares para construir lo que los investigadores llaman una "macrorred" de las principales líneas de transmisión que recorren el Medio Oeste y el Oeste, con ramas que se llenan en el medio y se conectan con Texas y el Sudeste.
identificando el valor
Cuanta más transmisión a través de la costura, mejor, según el artículo de los investigadores publicado este verano.
"La relación B / C beneficio-costo sigue la capacidad de transmisión de la costura transversal: las condiciones que dan como resultado la mayor capacidad de transmisión de la costura transversal son las condiciones que tienen la relación B / C más alta", escribieron los investigadores.
Un hallazgo clave del estudio: "La transmisión de costura cruzada se paga sola: esto muestra que bajo condiciones asociadas con un futuro de alta renovable superior al 40%, los beneficios de la transmisión de costura cruzada exceden los costos, basado solo en un período de 35 añosperíodo para evaluar los ahorros generados por las inversiones en generación y las eficiencias operativas. "
McCalley dijo que la macrogrid se paga sola de tres formas principales :
1. Durante un día, diferentes partes del país tienen picos de demanda en diferentes momentos. Con una macrorred, diferentes regiones pueden ayudarse mutuamente a alcanzar sus picos diarios.
2. A medida que se retiran las centrales eléctricas de carbón y gas, una macrorred permite que los recursos de energía eólica y solar se compartan en todo el país. "El Medio Oeste produce energía eólica", dijo McCalley. "Pero no tantas personasviven en el Medio Oeste. Por eso, necesitamos mover esa energía ".
3. Las empresas de servicios públicos ahora tienen que crear capacidad adicional para satisfacer su demanda más alta del año. Una macrorred puede ayudar a diferentes partes del país a satisfacer la demanda máxima entre sí, lo que reduce la cantidad de capacidad máxima que debe construirse en cualquier momento.lugar.
¿Y qué pasa con las tormentas, como el derecho que azotó Iowa en agosto de 2020 o la tormenta de hielo que cortó el suministro eléctrico a Texas en febrero de 2021? ¿Podría una macrorred ayudar con ese tipo de desastres?
"Otro beneficio de la macrorred es poder lidiar con este tipo de problemas de resiliencia", dijo McCalley. "Podría obtener asistencia eléctrica de otras regiones de manera muy simple. Iowa y otros estados estarían interconectados con otras áreas".
Si bien los estudios están comenzando a cuantificar el valor de una macrorred estadounidense, McCalley dijo que existen muchos desafíos para ver una realmente construida. Ciertamente, hay un costo. Hay políticas y decisiones políticas que deben tomarse. Y hay personas que noNo quiero líneas de transmisión, turbinas eólicas o paneles solares en ningún lugar cercano.
¿Qué les dice a esas personas?
"Mi respuesta ha sido que toda forma de energía tiene aspectos negativos", dijo McCalley. "Dime una alternativa mejor".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Iowa . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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