«Самый дешевый и, следовательно, широко распространенный способ внедрения новых генераторов в высоковольтную электросеть — это простое добавление отдельных соединений, например создание тупиковых улиц в дорожной сети», — говорит Питер Дж. Менк, ведущий автор исследования. опубликовано в Nature Communications.
Чтобы проверить стабильность полученной системы, ученые смоделировали большие возмущения в стандартной электротехнической модели. «Мы обнаружили, что в узлах энергосистемы, расположенных рядом с тупиковыми соединениями, способность противостоять возмущениям в значительной степени снижена», — говорит Менк.«Однако оказалось, что это можно легко исправить, разумно добавив всего несколько линий электропередачи», — говорит Менк. По-видимому, предоставление альтернативных маршрутов в сети должно позволить рассеять эффекты возмущения. Таким образом, технические механизмы защиты в различных узлах сети могут решать проблемы, в то время как тупиковые ситуации приводят к достижению кульминации в отдельных точках сети.
Первое применение новой математической концепцииЭти новые идеи являются результатом первого применения новой математической концепции устойчивости бассейна, разработанной в ПИК. «От энергосетей до джунглей Амазонки или клеток человеческого тела — системы обладают множеством стабильных состояний», — объясняет соавтор Юрген Куртс, возглавляющий исследовательскую область института «Трансдисциплинарные методы и концепции». «Чтобы понять, что такое отключение электроэнергии, исчезновение лесов или рак, очень важно количественно оценить стабильность системы — и это именно то, что мы теперь можем делать».В концепции альтернативные состояния системы рассматриваются как точки в горном ландшафте с крутыми скалами и глубокими долинами. Вероятность того, что система вернется в конкретную раковину после сильного удара, зависит от ее размера. «Мы придаем этому значение», — говорит Куртс.
По сравнению с затратами на отключение электроэнергии добавление очередей было бы более доступным«По сравнению с потенциальными затратами на отключение электроэнергии, добавление нескольких линий электропередачи определенно было бы доступным», — говорит соавтор Ханс Йоахим Шелльнхубер, директор PIK. «Новое исследование дает лишь один пример того, что инновационные решения, в нашем случае даже на основе уже существующих технологий, действительно могут помочь справиться с преобразованием нашей энергетической системы по многим веским причинам, таким как стабилизация климата».