拜登政府正在推动美国从化石燃料向清洁能源的转变,作为其大规模基础设施升级和应对气候变化斗争的一部分。
使老化的美国电网现代化需要成为这一推动的一部分——新思维、投资和创新必须成为计划的一部分。
到目前为止,美国有超过10,000座发电厂,超过64.2万英里的高压输电线路和630多万英里的配电线路。
强健的电网为美国经济的大规模增长提供了动力。但我们活在借来的时间里。
美国大部分电力传输系统建于20世纪50年代和60年代,预计将持续50年,政府问责局写.总而言之,估计70%的电网输电线和电力变压器至少有25年的历史,发电厂的平均使用年限至少为30年。
用新硬件升级如此庞大的基于硬件的系统不是一个可行的解决方案。相反,能源部门应该效仿电信部门,后者正迅速从硬件定义的基础设施转向软件定义的基础设施。
从硬件到软件
在电信领域,智能手机的兴起推动了前所未有的网络流量激增。新的流媒体服务起飞了。新游戏飙升至畅销书排行榜之首,视频通话也飙升。仅AT&T一家,其无线网络上的数据流量在2007年至2019年间就增长了47万多%。
“旧的网络模式是让技术人员用卡车运送成箱的网络设备出去,这种模式已经跟不上了。所以,我们把我们的网络变成了软件博客州。就像消费类电子产品转变为应用程序一样,AT&T的“网络设备正在转变为应用程序”——两者都是运行在服务器上的软件。
在能源领域,升级将通过软件实现,而不是将卡车的齿轮运往单个电站,可以瞬间跨越大的地理区域。
在能源领域,升级将通过软件实现,而不是让卡车的齿轮运往各个发电站,这将在大的地理区域内瞬间实现。与传统的专有解决方案相比,软件定义的能源系统将使公用事业公司采取更加灵活的方法,并且它们可以快速高效地将新功能和服务推向市场。高数据处理能力将使人们能够对不断变化的天气及其对传输负荷的影响做出更明智的反应。
开源和开放标准
然而,为了优化部署软件定义的基础设施,实用程序需要使用开放标准构建软件,以支持互操作性,并减少新技术与现有基础设施集成所需的时间。
开源软件将扮演一个重要的角色,就像它在电信业一样。
开源软件并没有指定如何构建产品,而是提供了一个任何人都可以在其上构建的基础——以及一个任何公司都可以集成其产品的平台。
AT&T是一个很大的开源支持者。它每年为开源社区贡献数百万行代码。(一百万行打印代码相当于18000页文本。)它还致力于并共同领导开源网络和云项目。此外,它还发布了开源软件,以加速大数据和人工智能领域的创新。
“开源帮助我们推动了规模经济,确保了互操作性,并通过开放协作加速了进步,”AT&T说州.
AT&T最大的开源项目之一,开放网络自动化平台(ONAP), 2500名开发人员共享了5.76亿美元的开发资金。该项目由开源驱动的Linux基金会主持,该基金会为开发人员提供了一个与供应商无关的平台,使他们可以在一个通用的体系结构上协作,从而编排和自动化物理和虚拟网络元素。
ONAP是一个开源的完美例子,它能让创新更快,而不是让每个企业实体单独追求。
今天,开源LF Energy成为进一步开放能源创新开发的家园。一个LF能源项目,SEAPATH,正在为未来电网自动化平台开发参考设计,以实现更大的灵活性和处理分布式能源的能力。
能源行业在开源方面落后
到目前为止,能源行业在使用和创建开源软件方面落后于其他行业。
公用事业公司通常不会彼此共享信息或在项目上进行合作——即使每个公司面临的问题都非常相似:高需求;波动的需求;渴望更多的绿色能源;和维护问题。
但旧的工作方式不会让我们达到拜登政府和其他许多政府希望我们达到的目标。在能源领域,世界、美国和我们的未来面临的挑战将继续增加。
预计气候变化将影响电网的各个方面——从发电、输电和配电到需求。更频繁的干旱和不断变化的降雨模式可能会减少一些地区的水力发电,不断增加的野火可能会破坏输电线路。
不仅我们的能源基础设施陈旧,投资也落后于计划。在要求的140亿美元电网现代化投资中,只有20亿美元在2018年获得批准,麦肯锡他写道,揭示了“公用事业公司的提议与监管机构认为合适的做法之间的脱节。”