کمربندی شبکه برای دنیای داغتر

در 2 آگوست، شهر یانگسان کره جنوبی به 42.5 درجه سانتیگراد رسید که بالاترین درجه حرارت در 122 سال ثبت رکورد است. سئول اولین هشدار موج گرمای شدید خود را دریافت کرد. بیش از 20 نفر جان خود را از دست دادند که اکثر آنها بالای 80 سال داشتند.

در 4 آگوست، رئیس جمهور لی جائه میونگ موج گرما را یک فاجعه ملی خواند. سپس دستوری داد که همه چیز را در مورد دنیای مدرن به شما می گوید: سیستم قدرت را بازرسی کنید.

حقش بود در یک موج گرما، شبکه تفاوت بین ناراحتی و فاجعه است. تهویه مطبوع، خنک‌کننده بیمارستان، داروی یخچال‌دار، پمپاژ آب - همه اینها روی سیم‌ها آویزان می‌شود، اکثر مردم تا زمانی که چراغ‌ها خاموش نشوند هرگز به آنها فکر نمی‌کنند.

اروپا در تابستان امسال دوباره گرمای خود را مرده حساب می کند. رکورد تقاضای برق در سراسر نیمکره شمالی ثبت شده است. پشت هر یک از این عناوین یک سوال وجود دارد که خوانندگان عادی قبل از پایان خواندن آن را درک می کنند: آیا شبکه می تواند در برابر دنیای داغتر مقاومت کند؟

من کارم را صرف این سوال کرده ام. در ژانویه 1998، در مؤسسه تحقیقاتی برق در کالیفرنیا، یک برنامه تحقیقاتی را ایجاد و رهبری کردم که بر اساس یک فرض غیرمعمول ساخته شده بود که شبکه برق می تواند یاد بگیرد که خودش را درمان کند. ما آن را ابتکار شبکه‌های تعاملی پیچیده/سیستم نامیدیم - 108 استاد در 28 دانشگاه، 52 شرکت خدماتی و وزارت دفاع ایالات متحده. از این کار مفهوم و نام شبکه هوشمند بیرون آمد: شبکه ای با حسگرهایی برای اعصاب، محاسبه برای رفلکس ها و توانایی جداسازی آسیب قبل از گسترش.

در اینجا چیزی است که گرما با آن شبکه انجام می دهد، به زبان ساده. با روشن شدن همزمان میلیون ها کولر گازی، تقاضا افزایش می یابد. در همان لحظه، خود شبکه ضعیف می شود. خطوط انتقال افت کرده و توان کمتری را حمل می کنند. ترانسفورماتورها داغ می شوند و سریعتر پیر می شوند.

نیروگاه ها در هوای گرم و آب خنک کننده گرم کارایی خود را از دست می دهند. از سیستم خواسته می شود زمانی که می تواند کمترین کار را انجام دهد دقیق ترین کار را انجام دهد. یک شبکه هوشمند برای این لحظه وجود دارد - برای مشاهده استرس، جابجایی بار و زنده نگه داشتن مهمترین مدارها.

بیست و هشت سال پس از طرح های تخته سفید در پالو آلتو، بزرگترین آزمایشگاه برای این ایده ها در آن سوی اقیانوس آرام است. چین در سال 2025 از 10000 تراوات ساعت مصرف برق عبور کرد که اولین کشوری است که این کار را انجام داده است.

شرکت دولتی گرید چین سال گذشته 650 میلیارد یوان (96.33 میلیارد دلار) سرمایه گذاری کرد.

برنامه پنج ساله جدید بیش از 5 تریلیون یوان سرمایه گذاری در شبکه را تا سال 2030 می طلبد که شامل 15 کریدور جدید با ولتاژ بالا است که نیروی باد و خورشید را از بیابان های غربی به سواحل شرقی منتقل می کند.

ایالات متحده و اروپا مسیری کندتر و بازار محور را در پیش می گیرند. کرنش نشان می دهد. آژانس بین‌المللی انرژی بیش از 2500 گیگاوات پروژه را در صف‌های اتصال به شبکه در سرتاسر جهان می‌شمارد. سرمایه گذاری جهانی در شبکه حدود 400 میلیارد دلار در سال است. آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید که باید تا سال 2030 دوباره به نصف افزایش یابد تا سرعت خود را حفظ کند.

نسلی جلوتر رفته است. سیم ها ندارند.

و گرما تنها موج اول است. دومی در حال حاضر در راه است: هوش مصنوعی. مراکز داده در سال 2025 تقریباً 485 تراوات ساعت در سراسر جهان مصرف کردند و در مسیر نزدیک شدن به 950 تراوات ساعت تا سال 2030 قرار دارند. تقاضای برق تنها از تأسیسات متمرکز بر هوش مصنوعی در سال گذشته 50 درصد افزایش یافته است. این دو فشار اکنون در همان تابستان ها روی سیم های یکسانی قرار می گیرند.

سه آزمایش عالی همزمان در حال اجرا هستند. چین در حال آزمایش است که آیا برنامه‌ریزی متمرکز می‌تواند به اندازه کافی سریع انتقال را ایجاد کند تا بتواند تولید انرژی تجدیدپذیر در مقیاس بی‌سابقه را انجام دهد. ایالات متحده در حال آزمایش است که آیا بازارها می توانند قابلیت اطمینان را به اندازه کافی سریع قیمت گذاری کنند تا به رونق هوش مصنوعی که هیچ کس برنامه ریزی نکرده است، خدمات رسانی کند. اروپا در حال آزمایش است که آیا شبکه‌های ملی متصل به هم می‌توانند تحت فشار قرار بگیرند یا خیر - سوالی که با خاموشی ایبری در آوریل 2025، زمانی که آبشار ناشی از اضافه ولتاژ دو کشور را در عرض چند دقیقه تاریک کرد، روشن شد.

هر آزمایش به دیگران آموزش می دهد. هیچ کس نمی تواند به تنهایی شکست بخورد.

چه کار باید بکنیم؟ پاسخ های مهندسی شناخته شده و غیر جذاب هستند. انتقال را قبل از نیاز بسازید، نه بعد از آن. حسگر و حفاظت خودکار را در اعماق شبکه های توزیع قرار دهید، جایی که اکثر قطعی ها شروع می شود. انعطاف پذیری تقاضا - توانایی مراکز داده، کارخانه ها و ساختمان ها برای جابجایی بار خود - را به عنوان منبعی برابر با هر نیروگاهی در نظر بگیرید. آموزش نیروی کار؛ آژانس بین المللی انرژی هشدار می دهد که افراد و زنجیره های تامین، نه فناوری، سخت ترین محدودیت ها هستند. و آنچه را که فراسوی مرزها می آموزیم به اشتراک بگذارید، زیرا گرما آنها را نادیده می گیرد و الکترون ها از فیزیک اطاعت می کنند نه سیاست.

همچنین به این معنی است که به یاد داشته باشید که یک شبکه برای چه چیزی است. یک شبکه یک انتزاع بازار یا یک ابزار سیاست نیست. این دستگاه آرام زیر هر دستگاه تنفس مصنوعی بیمارستانی، هر پمپ آب، هر پنکه ای است که در اتاق یک فرد مسن در یانگسان یا یونگ دونگپو در کره جنوبی می چرخد. وقتی مهندسان در مورد ظرفیت انتقال و حاشیه های ذخیره بحث می کنند، موضوع واقعی این است که آیا مردم عادی می توانند به پریز دیوار اعتماد کنند یا خیر.

تعمیر یک تصمیم است. من به آن اعتماد دارم، زیرا این اتفاق را در سیستم‌های قدرت و جاهای دیگر مشاهده کرده‌ام: انتخاب عمدی و غیرقهرمانی برای تقویت چیزی که به جای بحث در مورد آنچه شکست خورده است.

لائوزی (لائوتسه) نوشته است: "کارهای دشوار را در حالی که آسان هستند انجام دهید، و کارهای بزرگ را در حالی که کوچک هستند انجام دهید." شبکه همان درس را به زبان دیگری به من آموخت. زمان تقویت فونداسیون قبل از رسیدن وزن است.

تابستان امسال وزن رسید.