为什么电网需要登月计划

我们如何让电网走出工业时代,进入智能技术时代?

电网是一个工程奇迹——一个庞大而复杂的系统,它为我们的电灯和所有现代生活中必不可少的设备供电。它在一个多世纪前设计时,是为了让电力从化石燃料工厂流向城市和城镇,而不是为了满足现代世界对它的要求。作为世界各地的国家推动更多可再生能源进入电网随着消费者改变驾驶电动汽车和安装太阳能电池板的习惯,保持电网平衡正成为一个越来越具有挑战性的工程问题。这一挑战只会变得更加紧迫:为了应对气候变化,我们需要实现这一目标真正的全天候无碳电力

正是在这种规模,重要性和紧迫性的问题下,X才会去寻找登月计划,这就是为什么今天白宫领导人气候峰会我们宣布,在过去的三年里,我们一直在为电网的登月计划而努力。

现在我们的工作更多的是问题而不是答案,但我们一直在探索的中心假设是,是否创建一个单一的网格虚拟视图——目前还不存在——可以使网格更容易可视化、规划、建造和使用各种清洁能源。

我们今天宣布我们的工作,是因为如果没有了解电网错综复杂的组织的密切合作——从电网运营商到电力系统工程师到基础设施专家,再到依赖电网的国家、城市和城镇——就不可能进一步探索这一问题。

为此,奥黛丽Zibelman今年1月加入X,领导这项“登月计划”,并召集一组早期创新伙伴与我们一起开发和测试原型。他是30多年来电力系统脱碳技术创新的冠军,最近是澳大利亚能源运营商的首席执行官AEMO奥黛丽·奥黛丽熟悉电网控制室,她带领澳大利亚电网度过了2019-2020年澳大利亚的野火,并在飓风桑迪之后帮助重塑了纽约的电力系统。

最根本的问题是:我们能把不可见的变成可见的吗?

电网运营商确保对电网的供电与每天每时每刻的用电量保持平衡。他们面临的最大挑战之一是,他们必须在无法完全了解所有新能源和间歇性能源进入电网的情况下进行管理和决策,比如风力涡轮机或太阳能电池板。而且,他们无法实时看到能量如何流动:没有全球地图或端到端聚合视图,让每个运营商都能一致、全面地看到从发电厂到屋顶太阳能电池板的电网上发生的事情。

你在电网上看到的情况取决于谁在看以及从什么有利位置看。从公用事业公司到系统运营商,每个管理、建造、管理和为我们的电力系统提供电力的人都使用他们自己的一套工具和系统模型。而这正在成为一个巨大的障碍,因为运营商现在正在精心安排数以亿计的新设备产生的新奇和不可预测的电力流,这些设备既为电网出力,也从电网中汲取电力。

对于我们来说,找到一种方法去创造这个支离破碎的系统的单一视图是一个很有前途的切入点。我们认为机器学习、人工智能和先进的计算工具可以提供帮助;在过去的十年里,这些技术为现实世界环境的虚拟表征提供了动力,这些虚拟表征作为新想法和软件的超级高效的模拟试验场。模拟器对所有的开发都是至关重要的自动驾驶汽车火星的直升机

我们与行业合作伙伴通过原型探索的一些问题包括:

  • 是否有可能并且有用地创建一个详细到可以实时了解所有进入电网的电力和从电网中抽出的电力的虚拟化电网?
  • 是否有可能如此准确地预报天气,以至于我们可以知道何时何地会有太阳照耀,刮起风来?
  • 是否有可能创建能够快速预测和模拟可能发生的情况的工具实际上发生在电网上,无论是未来几纳秒还是未来几十年?
  • 我们如何使关于电网的信息——过去、现在和可能的未来状态——对参与建设、规划、更新和管理电网的每个人有用?

我们希望这些探索可以引导我们找到新的计算工具,帮助我们将网格从工业时代转移到智能技术时代。

寻找合作伙伴,重新构想电网的设计、管理和运行

以满足国家脱碳目标我们需要重新设想如何设计、更新和管理网格。没有任何一个组织或行业可以单独解决这个问题。X可以带来我们的技术专长,我们与Alphabet各团队的合作,他们正在努力建立一个所有人的无碳未来以及我们对世界上重大和关键问题采取大胆方法的经验——但其他人对能源生产、管理和供应的日常现实了解远远超过我们。

如果你愿意和我们一起应对这个挑战,请取得联系奥德丽和她的团队他们现在正在寻找合作者来帮助我们进入下一个学习和发展阶段。在未来的几个月和几年里,我们期待着向电力行业、政策制定者、监管机构以及更多的人学习,并与他们合作,以释放电网的脱碳潜力——这样我们就可以一起重新想象我们如何制造、移动和使用电力。

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