Mientras vuela volando, la gente enciende el aire acondicionado en la mayoría de nosotros, pero si eres como yo, siempre te sientes un poco culpable. Las generaciones anteriores se administraron sin aire acondicionado, ¿realmente lo necesito? ¿Y qué tan malo es usar toda esta corriente de enfriamiento en el mundo del mundo?
Si dejo mi aire acondicionado, también he estado demasiado lejos. Pero si todos al mismo tiempo encienden su aire acondicionado, los picos de consumo de electricidad, lo que puede obligar a los operadores de energía a activar algunas de las centrales eléctricas más caras y sucias. A veces, estos picos pueden colocar demasiada rejilla y conducir a marrones o apagones.
Investigación que recientemente publiqué con el equipo Scholar, todavía me siento un poco mejor. Hemos descubierto que es posible coordinar la operación de una gran cantidad de aire acondicionado para el aire acondicionado doméstico, equilibrando el suministro y el suministro de suministro de energía, y sin aplicar a las personas con altas temperaturas dentro de sus hogares.
Estudios con estas líneas, utilizando el control remoto del aire acondicionado para apoyar la red, porque durante muchos años ha investigado posibilidades teóricas como esta. Sin embargo, en la práctica, se han demostrado varios enfoques y nunca para tal aplicación de alto valor y en esta escala. El sistema que desarrollamos no solo mostró la capacidad de equilibrar la red en segundos de tiempo, sino que demostró que es posible hacer sin afectar la comodidad de la población.
Las ventajas incluyen aumentar la confiabilidad de la red eléctrica, que facilita a la red para aceptar más fuentes de energía renovables. Nuestro objetivo es convertir los aires acondicionados de causar alimentación en un medio, lo que respalda el cambio de combustibles fósiles de acuerdo con la energía más limpia.
Cuando el sol de verano late, el aire acondicionado puede proporcionar alivio. Dan Reinolds Photo / Moment a través de Getty Images Equipo ajustable
Mi investigación se centra en baterías, paneles solares y equipos eléctricos, como vehículos eléctricos, calentadores de agua, aire acondicionado y bombas de calor, que se pueden ajustar a diferentes cantidades de energía en diferentes momentos.
Originalmente fue construida por una red eléctrica de EE. UU. Fue construida para electricidad desde grandes centrales eléctricas hasta casas y compañías de clientes. E impuestos, las centrales eléctricas eran operaciones grandes y centralizadas que queman carbón o gas natural o recogían energía de las reacciones nucleares. Estas plantas generalmente siempre están disponibles y pueden ajustar cuánta fuerza crearon en respuesta a la demanda del cliente, por lo que la red se equilibrará entre la energía que proviene del fabricante y el uso de los consumidores.
Pero la red ha cambiado. Hay varias fuentes para fuentes de energía renovables, que la energía no siempre está disponible, como paneles solares por la noche o turbinas eólicas sobre días tranquilos. Y hay dispositivos y equipos que aprendo. Estas opciones más nuevas, llamadas "recursos energéticos distribuidos, generan o almacenan energía cerca de donde los consumidores necesitan, o se adaptan a la cantidad de energía que usan en tiempo real.
Sin embargo, un aspecto de la red no ha cambiado: no hay mucho almacenamiento integrado en el sistema. Entonces, cada vez que enciende la luz, por un momento no hay suficiente electricidad para suministrar todo lo que quiere, entonces es necesario ser un fabricante para crear un poco más de potencia. Y cuando apaga la luz, hay demasiado: el fabricante se puede aumentar.
La forma en que la planta sabe cuál es la configuración de energía requerida en tiempo real es la frecuencia de la red que acompaña. El objetivo es proporcionar electricidad en una frecuencia constante, 60 Hertz, en todo momento. Si se necesita más energía que los productos, gotas de palos y refuerza la potencia de salida. Si se produce demasiada potencia, la frecuencia está creciendo y la planta de energía ralentiza un poco de producción. Estas acciones, el proceso llamado "regulación de frecuencia", ocurren en segundos para equilibrar la red.
Esta flexibilidad de salida, principalmente de la planta de energía, es clave para mantener luces para todo.
La planta, como esta en Utah, adapta su producto para que coincida con la demanda de electricidad. Jason Finn / Istock / Getty Images Plus encontrar nuevas opciones
Me pregunto cómo los recursos energéticos distribuidos pueden mejorar la flexibilidad de la red. Pueden liberar más energía o consumir menos, para responder a una oferta o demanda variable y ayudar a equilibrar la red, asegurando que la frecuencia permanezca cerca de 60 Hertz.
Algunos temen que esto pueda ser invasivo, dando a alguien fuera de su hogar la capacidad de controlar la batería o el aire acondicionado. Por lo tanto, queríamos ver si podíamos ayudar a la cuadrícula con una regulación de frecuencia utilizando unidades de casas de aire acondicionado, no centrales eléctricas, sin afectar cómo los habitantes usan sus dispositivos.
Desde 2019. Hasta 2023, mi grupo en Michigan ha intentado este enfoque, en cooperación con los investigadores en Pecan Street y la Universidad de California, y el financiamiento de la Agencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos para proyectos avanzados en los Estados Unidos.
Reclutamos 100 casas de casas en Austin, Texas, para hacer la prueba de nuestro sistema en el mundo real. Todas las casas han tenido sistemas de enfriamiento generales en el aire forzado, que conectamos a tableros de control y sensores personalizados, los propietarios nos permitieron instalar en sus hogares. Este equipo nos permite enviar instrucciones a las unidades de aire acondicionado según la frecuencia de la red.
Antes de explicar cómo funcionaba el sistema, primero debo explicar cómo funcionan los termostatos. Cuando las personas colocan termostatos, eligen una temperatura y el termostato se enciende y apaga el compresor del aire acondicionado para mantener la temperatura del aire en un pequeño rango alrededor de ese lugar. Si la temperatura se establece en 68 grados, el termostato incluye AC cuando la temperatura, por ejemplo, 70, y la apaga cuando se enfría, por ejemplo, 66.
Cada pocos segundos, nuestro sistema ha cambiado el tiempo de los dispositivos de aire acondicionado que cambia algunos de los 100 aires acondicionados, lo que provoca que el consumo de la energía cambie. De esta manera, nuestro pequeño grupo de aire acondicionado con aire acondicionado doméstico ha reaccionado a una red de una manera en que la planta de energía usaría más o más energía para lidiar con las redes y la frecuencia retenida cerca de 60 Hertz.
Además, nuestro sistema está diseñado para mantener las temperaturas domésticas dentro de la misma pequeña temperatura alrededor del punto de ajuste.
Los termostatos inteligentes podrían tener la capacidad de regular la frecuencia de los consumidores interesados, para ayudar para equilibrar la red eléctrica. Pruebas de acceso de Danielle Mead / Itock / Getty Plus Access
Estamos en nuestro sistema en cuatro pruebas, cada vez una hora. Encontramos dos resultados alentadores.
Primero, los aires acondicionados pudieron dar una regulación de frecuencia tan verdadera como una planta de energía tradicional. Por lo tanto, hemos demostrado que los aires acondicionados podrían desempeñar un papel importante en el aumento de la flexibilidad de la red. Pero lo que es aún más importante, al menos en términos de alentar a las personas que participan en este tipo de sistemas, hemos descubierto que hemos logrado hacerlo sin afectar a las personas en sus hogares.
Descubrimos que más de 1.6 Fahrenheit no se desvió en el punto de inicio. A los hogares se les permitió anular los controles si no se quejan, pero la mayoría no. Para la mayoría de las pruebas, recibimos los requisitos para Cancelar cero. En el peor de los casos, recibimos requisitos de sobrecarga de dos de las 100 casas en nuestra prueba.
En la práctica, este tipo de tecnología puede agregar termostatos disponibles comercialmente relacionados con Internet. A cambio de préstamos para sus facturas de energía, los usuarios pueden optar por unirse al servicio del termostato de la compañía, su proveedor de servicios comunales u otro tercero.
Entonces, las personas podrían incluir aire acondicionado en el calor de verano, sin saber que ayudan a que la red sea más confiable y más capaz de adaptarse a las fuentes de energía renovables en el proceso.
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