قاب جدید مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی شدید را بهبود می بخشد

اخبار – زیرساخت های آمریکا در حال پیر شدن و پیچیده تر شدن است.

تولید و توزیع برق ایالات متحده در حال حاضر به بیش از 10000 نیروگاه، 642000 مایل خطوط فشار قوی، 56000 پست پست و 6.3 میلیون مایل خطوط توزیع محلی بستگی دارد. بسیاری از این زیرساخت ها بیش از 30 سال قدمت دارند.

در همین حال، رویدادهای شدید آب و هوایی مانند طوفان، امواج گرما، آتش‌سوزی‌ها و طوفان‌های زمستانی بر تعداد و شدت آن افزوده شده‌اند.

تعداد رویدادهای آب و هوایی شدید در ایالات متحده که یک میلیارد دلار یا بیشتر هزینه داشته اند، بین سال های 2011 تا 2020 به 135 رسیده است، در حالی که تنها 65 رویداد از این نوع در دهه گذشته بوده است.

این ترکیبی از آب و هوای شدید و زیرساخت‌های پیچیده و قدیمی به دلیل حوادثی مانند طوفان زمستانی تگزاس در سال‌های 2011 و 2021، طوفان ماریا در پورتوریکو در سال 2017 و آتش‌سوزی‌های کالیفرنیا در سال 2020 منجر به قطعی برق قابل توجه و طولانی مدت شده است.

برای کاهش خطرات انسانی، اقتصادی و مرتبط با خاموشی و سایر انواع آسیب‌های زیرساختی، یک تیم مرتبط با ابتکار تحلیل بازارهای انرژی در حال ظهور مستقر در آزمایشگاه ملی آیداهو از چارچوب جدیدی برای ارزیابی انعطاف‌پذیری زیرساخت‌های حیاتی استفاده می‌کند. توانایی آن در تحمل شرایط آب و هوایی شدید

چارچوب فراسطحی به شرکت‌ها، شرکت‌ها و جوامع کمک می‌کند تا پایداری زیرساخت‌های انرژی خود را تجزیه و تحلیل کنند و تصمیماتی فراتر از خود فناوری بگیرند.

دیوید شروپشایر، یکی از نویسندگان چارچوب و اقتصاددان انرژی هسته ای در INL، گفت: «از برخی جهات، تحقیقات پایداری در حال ظهور است. هیچ راهنمای آماده ای وجود ندارد. در اینجا یک چارچوب – یک رویکرد اولیه – وجود دارد که عناصر کلیدی را تعریف می کند که فکر می کنیم باید در نظر گرفته شود. همچنین به پایداری امروز در مقابل برنامه ریزی برای آینده می پردازد.

درک عوامل کمی، کیفی و مکانی

به عبارت دیگر، این چارچوب به متخصصان اجازه می‌دهد تا پایداری را نه تنها از نظر کمی، مانند هزینه برق قطع (اندازه‌گیری شده بر حسب کیلووات) یا هزینه سخت‌سازی سیستم (اندازه‌گیری شده بر حسب دلار)، بلکه از طریق عوامل کیفی، مانند اجتماعی، اندازه‌گیری کنند. هزینه ها (از دست دادن صنعت یا برخی اثرات سلامتی) و اثرات زیست محیطی برای یک منطقه معین.

این چارچوب یک ساختار منطقی برای درک این تأثیرات و همچنین شکاف های دانش ارائه می دهد. این به کارشناسان اجازه می دهد تا وابستگی های متقابلی را که می تواند باعث آسیب های آبشاری به سیستم های زیرساختی شود، تجزیه و تحلیل کنند – به عنوان مثال، قطع برق که برق یک تصفیه خانه آب را قطع می کند.

ان مقاله توضیحی درباره چارچوب در مجله آنلاین Energies ظاهر می شود.

Shropshire گفت: “ما در تلاش بودیم تا آنچه را که در مورد انعطاف پذیری سیستم می فهمیم، کمی کردن آنچه می دانیم و عوامل در سایر زمینه ها را مشخص کنیم.” هنگامی که مردم به پایداری فکر می کنند، تمایل دارند بر روی فناوری انرژی تمرکز کنند و کمتر روی پیامدهای دیگر تمرکز کنند. ما را وادار کرد به ابعاد دیگر مشکل فکر کنیم.»

تجزیه و تحلیل بازارهای نوظهور انرژی

این چارچوب تحت رهبری INL توسعه یافته است تحلیل بازارهای نوظهور انرژی ابتکار عمل (EMA). این ابتکار یک همکاری بین INL، دانشگاه آلاسکا، دانشگاه ایالتی بویز، موسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه میشیگان، دانشگاه وایومینگ و دانشگاه یوتا است. این به کشورها و مناطق کمک می کند تا به سمت فناوری های انرژی پاک، از جمله انرژی هسته ای روی بیاورند.

این چارچوب زمانی ارائه می‌شود که ایالات متحده در تابستان 2023 با رویدادهای شدید آب و هوایی دست و پنجه نرم می‌کند – آتش‌سوزی‌های ویرانگر در مائوئی، سیل در نیوانگلند و گرمای شدید در بخش‌های جنوبی و مرکزی کشور، به نام چند مورد.

این روش همچنین با تصویب قوانین فدرال، از جمله قانون کاهش تورم 2022، که بودجه ای را برای کمک به جوامع برای افزایش انعطاف پذیری زیرساخت های حیاتی و انتقال به فناوری های کربن صفر فراهم می کند، همزمان است.

EMA این جوامع را با محققان دانشگاهی مرتبط می کند که می توانند به آنها کمک کنند تا چارچوب را برای حل چالش های پایداری به کار گیرند.

کاتلین آرائوجو، یکی از نویسندگان چارچوب، که مدیر بخش است، گفت: “همکاری با گروه هایی مانند EMA فرصتی برای داشتن یک کارگزار قابل اعتماد است که تجزیه و تحلیلی را ارائه می دهد که به صورت محلی قابل اجرا است.” موسسه سیاست انرژیشاخه سیاست مرکز مطالعات پیشرفته انرژی، و استاد سیستم های انرژی پایدار، نوآوری و سیاست در دانشگاه ایالتی بویز

پایداری همیشه در دسترس است

آرائوجو گفت: «EMA با ایالت‌های وایومینگ و آلاسکا برای درک تأثیرات اقتصادی، صنعتی، اجتماعی و محیطی که انتخاب‌هایی را که جوامع در این دو ایالت انجام می‌دهند، شکل می‌دهند، کار می‌کند.» پایداری همیشه با این تصمیمات مرتبط است.»

این چارچوب راهی را برای جوامع فراهم می کند تا طیف وسیعی از گزینه ها را پیمایش کنند. آرائوجو گفت: “جوامع و اعضای صنعت متوجه شده اند که باید انتخاب های سختی داشته باشند که امنیت انرژی و پایداری در دستور کار قرار دارد.” تصمیم گیرندگان متفکر می دانند که شما نمی توانید فقط به اقتصاد نگاه کنید. این انتخابات چیزهای بیشتری دارد.”

چارچوب متا سطح یکی از تعداد کمی تلاش ها در INL برای بهبود انعطاف پذیری سیستم ها و مدیریت ریسک. بازدید کنید دولت ورودی و resilience.inl.gov برای اطلاعات بیشتر.