Las vulnerabilidades en la red eléctrica son una de las amenazas de seguridad nacional más frecuentes. La comunidad técnica ha pedido aumentar la resiliencia de la red utilizando energía distribuida y microrredes para la estabilización. La producción de energía de múltiples fuentes aumenta la dificultad de provocar apagones en cascaday después de un ataque o desastre natural, las microrredes pueden proporcionar seguridad energética localizada.
en un nuevo artículo publicado en Revisiones de energía renovable y sostenible , un equipo interdisciplinario de expertos en ingeniería y políticas energéticas de la Universidad Tecnológica de Michigan dice que el primer paso es equipar la infraestructura militar con sistemas de microredes solares fotovoltaicos PV. Sus resultados encontraron que el ejército necesita 17 gigavatios de energía fotovoltaica para fortificar el hogarbases: los sistemas son técnicamente factibles, dentro de los conjuntos de habilidades de los contratistas actuales y económicamente favorables.
Además, la autora principal del artículo, Emily Prehoda, quien está terminando su doctorado en política energética en Michigan Tech, dice que impulsar la independencia energética de las bases apoya a las comunidades locales.
"Vengo de una familia orientada al ejército, por lo que para mí el ejército es importante para unir las capacidades técnicas y políticas para llegar a otras infraestructuras y servicios críticos", dice Prehoda. "Este es un problema tan grande, no solopara los militares, pero para otras organizaciones, y golpea desde diferentes lados, desde el técnico, económico y social, y lleva de vuelta a la idea de seguridad ".
Energía independiente
El ejército de los EE. UU. Ya cuenta con un plan de energía renovable: el 25 por ciento de la producción de energía a partir de fuentes renovables para 2025, pero solo 27 de los más de 400 emplazamientos militares nacionales tienen micro redes de energía fotovoltaica en funcionamiento ahora o tienen planes de hacerlo,lo que hace que la mayoría sea vulnerable a las interrupciones de energía a largo plazo. El coautor Joshua Pearce dice que este es un gran comienzo, pero se necesita más, ya que la mayoría de los sistemas de respaldo militares dependen de generadores, que también son vulnerables a la interrupción del suministro de combustible.
"El ejército de los EE. UU. Ahora es extremadamente dependiente de la electricidad; no se trata de personas que luchan con bayonetas", dice Pearce, profesor de ingeniería eléctrica e informática, así como de ciencia e ingeniería de materiales.microredes, nos haría objetivamente más seguros y obtendríamos un retorno de nuestra inversión ya que después de la inversión inicial en energía fotovoltaica, los militares disfrutarían de electricidad solar gratuita durante los próximos 25 años ".
Las principales amenazas históricas a la red eléctrica provienen de desastres naturales como tornados, huracanes y tormentas de invierno, que cuestan entre $ 18 y $ 33 mil millones cada año en cortes de energía y daños a la infraestructura de los Estados Unidos. Las amenazas que mantienen despiertos a los expertos en seguridad de la red durante la noche sonataques deliberados a la red. Estos pueden ser ataques físicos, como el ataque de francotiradores de 2013 en una subestación de Silicon Valley, que costó $ 100 millones y duró 27 días, o piratería informática que causa interrupciones en cascada como en los apagones de Ucrania en 2016.En 2012, el Departamento de Defensa de EE. UU. Informó sobre 200 incidentes cibernéticos en sistemas de infraestructura crítica y casi la mitad apuntó a la red eléctrica.
En cualquier caso, la generación y distribución de energía se desatan como un vagón perdido en un tren fuera de control. Las microrredes proporcionan flexibilidad y permiten que la generación persista incluso si la distribución falla, manteniendo el rendimiento de la infraestructura crítica y disminuyendo la posibilidad de fallas en cascada. Solar, debido asus costos decrecientes y el acceso geográficamente distribuido al "combustible" solar a largo plazo, tiene más sentido para alimentar las microrredes.
microrredes fotovoltaicas
Para cuantificar los impactos técnicos de los sistemas de energía distribuida, el equipo analizó las bases militares nacionales y sus cargas eléctricas actuales. Luego revisaron dónde se alineaban las microrredes fotovoltaicas existentes y planificadas de los militares con fallas en la red, así como el potencial de cada estadopara energía solar.
El equipo descubrió que se necesitarían 2.140 gigavatios para suministrar toda la infraestructura crítica en los EE. UU. Con un 100 por ciento de energía solar y un sistema híbrido de microrred con almacenamiento para brindar protección contra fallas en la red. Solo los militares necesitarían 17 gigavatios. Para poner esto en perspectiva, Estados Unidos ha instalado una capacidad total de 22,7 gigavatios de energía solar hasta la fecha.
Luego, el equipo analizó la viabilidad técnica y económica de emplear a los 20 contratistas principales que ya trabajan con el Departamento de Defensa de los EE. UU. Para instalar más microrredes y realizó un estudio de caso detallado de tres compañías, Lockheed Martin, Bechtel y General Electric, para evaluarel alcance de las habilidades técnicas y los recursos disponibles.
Dados los resultados, el desafío de cumplir con la resistencia de la red con el despliegue de microgrid es factible porque los recursos para instalar estos sistemas ya existen en el país.
Política de energías renovables
Prehoda también trabajó con su asesora de doctorado Chelsea Schelly, profesora asociada de sociología en Michigan Tech, para evaluar las necesidades de políticas. A pesar del considerable riesgo de seguridad nacional, la política que aborda las fallas de la red eléctrica ha sido mínima. Schelly explica que el apoyo a la energía fotovoltaica hace quesentido en términos de seguridad nacional.
"Hay un cierto reconocimiento de política de que la energía puede ser una prioridad de seguridad", dice Schelly, y agrega que si bien Estados Unidos no tiene una política nacional de energía renovable, el ejército sí, y tiene la capacidad de implementación a través de los contratistas existentes ".Si reconocemos que esta capacidad ya existe, entonces podemos comenzar a pensar en la energía fotovoltaica como una medida de seguridad integrando microrredes, y luego creando resistencia local basada en tecnologías militares ".
En el documento, el equipo examinó cómo la seguridad de las microrredes militares de máxima prioridad podría filtrarse en diferentes niveles de infraestructura crítica. La tecnología diseñada e implementada en bases militares podría conducir a microrredes similares para otras instalaciones gubernamentales, infraestructura crítica como hospitales, industria ysistemas comerciales, así como hogares y vecindarios.
"Para mí, comenzar con el ejército es importante para la seguridad nacional y las vulnerabilidades de la red", dice Prehoda. "Pero también impulsa la tecnología".
El primer paso es reconocer lo que se necesita para equipar las bases militares nacionales, y eventualmente sitios militares en el extranjero, para combatir la falla de la red eléctrica por desastres naturales y ataques terroristas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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