Ορισμένες από αυτές τις «τεχνολογίες βελτίωσης του δικτύου» (GETs) αναπτύσσονται τώρα, χάρη στις γενναίες νεοφυείς επιχειρήσεις, τους χρηματοδότες τους και τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, οι οποίες γίνονται όλο και λιγότερο ανθεκτικές στην καινοτομία. Οι GETs, όπως είναι γνωστές, χάριν συντομίας, στον κλάδο, χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες: αναβαθμίσεις υλισμικού στα δίκτυα μεταφοράς και αναβαθμίσεις λογισμικού στους εγκεφάλους αυτών των δικτύων.

Τα καλώδια τροφοδοσίας έχουν αλλάξει ελάχιστα τον τελευταίο αιώνα. Τα περισσότερα εξακολουθούν να αποτελούνται από αλουμίνιο τυλιγμένο γύρω από ατσάλινο πυρήνα. Η εταιρεία συμβούλων Grid Strategies εκτιμά ότι η αντικατάσταση αυτών των υλικών με προηγμένους αγωγούς στο ένα τέταρτο μόνο των γερασμένων γραμμών μεταφοράς της Αμερικής θα επέτρεπε τη διασύνδεση επιπλέον 27 γιγαβάτ μηδενικών εκπομπών άνθρακα ετησίως για την επόμενη δεκαετία. Επειδή η ανανεώσιμη ενέργεια είναι φθηνότερη από τις πιο βρόμικες μορφές, κάτι τέτοιο θα μπορούσε να εξοικονομήσει στους καταναλωτές τουλάχιστον 140 δισ. δολάρια σε διάστημα δέκα ετών. Και επειδή η αντικατάσταση των παλαιών καλωδίων με νέα σε υφιστάμενες γραμμές αποφεύγει την εξασφάλιση πολλών αδειών, μπορεί να γίνει ταχύτερα από την ανέγερση εντελώς νέων πυλώνων.

Ένα πολλά υποσχόμενο υποκατάστατο είναι οι ίνες άνθρακα. Η TS Conductor, μια νεοφυής επιχείρηση στην Καλιφόρνια, χρησιμοποιεί αυτό το υλικό αντί για χάλυβα στον πυρήνα των καλωδίων της. Το αποτέλεσμα είναι πολύ ισχυρότερο, κατά τέσσερα πέμπτα ελαφρύτερο και ικανό να μεταφέρει έως και τριπλάσια ισχύ. Επίσης, κρεμάει πολύ λιγότερο, γεγονός που το καθιστά λιγότερο επιρρεπές σε βραχυκυκλώματα και πυρκαγιές. Η εταιρεία, η οποία υποστηρίζεται από τη National Grid, μια βρετανική εταιρεία κοινής ωφέλειας, και το Breakthrough Energy Ventures, ένα fund κλιματικής τεχνολογίας που ξεκίνησε από τον δισεκατομμυριούχο της τεχνολογίας Bill Gates, εγκαθιστά τον εξοπλισμό της στη Βόρεια Ντακότα και έχει μια κοινοπραξία 100 εκατ. δολαρίων για μελλοντικά έργα. Μια άλλη νεοσύστατη επιχείρηση, η Nanoal Lightning, δημιούργησε έναν πυρήνα από κράμα αλουμινίου που είναι επίσης πιο αγώγιμος και ισχυρότερος από τον χάλυβα.

Μια άλλη φυσική αναβάθμιση είναι η τοποθέτηση μεγάλων μπαταριών σε στρατηγικά σημεία ασφυξίας κατά μήκος των ηλεκτρικών γραμμών. Πέρυσι η Zenobe, μια βρετανική εταιρεία, εγκατέστησε τη μεγαλύτερη τέτοια μπαταρία της Ευρώπης στη βορειοδυτική Αγγλία. Τον Σεπτέμβριο έλαβε επένδυση 750 εκατ. δολαρίων από την ΚΚΡ, τεράστια διαχειρίστρια περιουσιακών στοιχείων που ποντάρει πολλά στις υποδομές.

Ορισμένα συστήματα περιλαμβάνουν δύο σειρές μπαταριών κλίμακας δικτύου. Η πρώτη βρίσκεται μεταξύ των μεγάλων αιολικών ή ηλιακών πάρκων και του δικτύου. Φορτίζεται με ανανεώσιμη ενέργεια όποτε λάμπει ο ήλιος και φυσάει ο άνεμος και εκφορτίζεται όταν το δίκτυο δεν είναι επιβαρυμένο. Η δεύτερη βρίσκεται μεταξύ του δικτύου και των χώρων που απαιτούν υψηλά φορτία, όπως τα κέντρα δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης. Απορροφά την πράσινη ενέργεια κατά τη διάρκεια αυτών των περιόδων χωρίς συμφόρηση και εκφορτίζει την ενέργεια τοπικά κατά την αιχμή της ζήτησης.

Η Fluence, μια πρωτοποριακή εταιρεία αποθήκευσης ενέργειας που ελέγχεται από κοινού από τη Siemens, έναν γερμανικό βιομηχανικό γίγαντα, και την AES, μια αμερικανική εταιρεία κοινής ωφέλειας, χρησιμοποιεί αυτήν την προσέγγιση δύο βημάτων για να αναπτύξει 200 μεγαβάτ σε τμήματα του δικτύου της Γερμανίας. Η Hydrostor, μια καναδική νεοφυής επιχείρηση που υποστηρίζεται από την Goldman Sachs, χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα αποθηκευμένο σε υπόγειες σπηλιές ως μπαταρίες κλίμακας δικτύου. Το έργο της Silver City στη νοτιοανατολική Αυστραλία, μια από τις μεγαλύτερες εφαρμογές αυτής της έννοιας στον κόσμο, θα τοποθετήσει στρατηγικά 200 μεγαβάτ αποθήκευσης μεγάλης διάρκειας για να εξαλείψει την ανάγκη για νέες μεγάλες γραμμές μεταφοράς στην περιοχή.

Υπάρχει όμως και μια ακόμα λιγότερο παρεμβατική προσέγγιση για την ενίσχυση της δυναμικότητας μεταφοράς από την αφαίρεση των παλαιών καλωδίων ή την εγκατάσταση νέων μπαταριών. Γνωστή ως Dynamic Line Rating (DLR), χρησιμοποιεί αισθητήρες για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας, του ανέμου και άλλων τοπικών συνθηκών για να καθορίσει πόση ισχύς είναι ασφαλές, ανά πάσα στιγμή, να διοχετεύεται σε μια γραμμή. Οι περισσότερες ρυθμιστικές αρχές λένε στους διαχειριστές του δικτύου να διατηρούν τη ροή κάτω από συντηρητικά όρια με βάση τους ιστορικούς εποχικούς μέσους όρους. Έτσι, για παράδειγμα, το θερμότερο καλοκαίρι επιτρέπεται να ρέει λιγότερη ισχύς απ’ ό,τι τον ψυχρότερο χειμώνα.

Ωστόσο, αν αυτές οι καλοκαιρινές ημέρες δεν είναι τόσο ζεστές όσο συνήθως, αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσε να ρέει περισσότερη ενέργεια, αλλά δεν ρέει, εξηγεί ο Jorgen Festervoll της Heimdall Power, μιας νορβηγικής νεοφυούς επιχείρησης. Η εταιρεία περικλείει αισθητήρες DLR σε σκληρυμένες σφαίρες και τους τοποθετεί σε όλο το δίκτυο χρησιμοποιώντας αυτόνομα μη επανδρωμένα αεροσκάφη. Η LineVision, μια αμερικανική ανταγωνίστρια εταιρεία, έχει χρησιμοποιήσει με επιτυχία την τεχνολογία DLR στην AES στο Οχάιο και την Ιντιάνα. Όπως λέει ο κ. Festervoll, οι πληροφορίες που συλλέγουν σε πραγματικό χρόνο επιτρέπουν στους διαχειριστές του δικτύου να κινούνται πάντοτε πιο κοντά στο μεταβλητό όριο ταχύτητας.

Άυλα οφέλη

Η τεχνολογία DLR είναι ένα μέρος όπου το έξυπνο υλισμικό συναντά το έξυπνο λογισμικό, συμπεριλαμβανομένης μιας μεγάλης δόσης AI. Υπάρχουν και άλλα, πολλά από τα οποία δεν περιλαμβάνουν καθόλου το άγγιγμα των γραμμών μεταφοράς. Η Cognite, μια νορβηγική εταιρεία λογισμικού, έχει αναπτύξει ένα πρόγραμμα που καθιστά δεδομένα δικτύου δεκαετιών, τα οποία στο παρελθόν θα ήταν δύσκολο να εντοπιστούν και να διαχειριστούν, άμεσα διαθέσιμα στους χειριστές. Το λογισμικό που κατασκευάστηκε από την Envelio, μια νεοσύστατη επιχείρηση που ελέγχεται από την Ε.ΟΝ, μια μεγάλη γερμανική εταιρεία κοινής ωφέλειας, δημιουργεί λεπτομερή ψηφιακά δίδυμα των τοπικών δικτύων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό των καλύτερων τοποθεσιών για πόρους κατανεμημένης ενέργειας (οι οποίοι μπορεί να περιλαμβάνουν οτιδήποτε, από ανεμογεννήτριες και ηλιακούς συλλέκτες έως αντλίες θερμότητας και μπαταρίες σταθμευμένων ηλεκτρικών οχημάτων). Η τεχνολογία της Envelio χρησιμοποιείται για τη διαχείριση τέτοιων πόρων στο μισό περίπου γερμανικό δίκτυο διανομής ενέργειας.

Η ιδέα που διέπει όλες αυτές τις προσπάθειες λογισμικού είναι τα υπάρχοντα δίκτυα να γίνουν πιο ευέλικτα. Οι χρήστες θα μπορούσαν να μετατοπίσουν τις ανάγκες τους για ενέργεια σε πιο «ήσυχες» περιόδους, όταν η ηλεκτρική ενέργεια είναι πιο άφθονη και φθηνότερη. Κάτι τέτοιο θα μείωνε τη ζήτηση αιχμής, απαλλάσσοντας τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας από την εγκατάσταση πολύ περισσότερης νέας ισχύος.

Μια εταιρεία κοινής ωφέλειας που ποντάρει στην ευελιξία είναι η Octopus, μια νεοσύστατη εταιρεία που αποτιμάται στα 8 δισ. δολάρια. Εξυπηρετεί το ένα τέταρτο των πελατών ηλεκτρικής ενέργειας λιανικής της Βρετανίας και επεκτείνεται στην Ευρώπη και την Αμερική. Η Kraken, η πλατφόρμα ΑΙ της, έχει καταστήσει απλό για πάνω από 1,5 εκατ. βρετανικά νοικοκυριά να βελτιστοποιήσουν τον χρόνο κατανάλωσης ενέργειας, είτε πρόκειται για τη λειτουργία του πλυντηρίου είτε για τη φόρτιση ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου. Όλα αυτά μπορούν να γίνουν μέσω μιας εφαρμογής για smartphone. Ο Devrim Celal, επικεφαλής της Kraken, λέει ότι αυτό έχει εξοικονομήσει στους πελάτες πάνω από 200 εκατ. δολάρια τον τελευταίο χρόνο.

Ο κ. Celal πιστεύει ότι το ίδιο μπορεί να γίνει και για όλα τα ενεργοβόρα κέντρα δεδομένων, ιδίως καθώς αντικαθιστούν τις παλιές εφεδρικές γεννήτριες ντίζελ με μπαταρίες και κυψέλες καυσίμου που μπορούν να υποβληθούν σε ακριβή ψηφιακό έλεγχο. Τεράστιες δυνατότητες εξοικονόμησης προκύπτουν από την πρόβλεψη και τη διαφοροποίηση της ποσότητας ψύξης που απαιτείται για τη διατήρηση της λειτουργίας των διακομιστών, η οποία μπορεί να αντιπροσωπεύει πάνω από το ένα τρίτο των ενεργειακών αναγκών μιας φάρμας διακομιστών. Τα λιγότερο ευαίσθητα σε χρόνο υπολογιστικά φορτία θα μπορούσαν να καθυστερήσουν μέχρι να είναι διαθέσιμη καθαρότερη και φθηνότερη ηλεκτρική ενέργεια. Τα πιο ευαίσθητα στον χρόνο θα μπορούσαν να διοχετεύονται σε κέντρα δεδομένων σε μέρη όπου υπάρχει. Η Kraken το κάνει ήδη αυτό, λέει, και η πρόσθετη απόσταση που διανύουν τα δεδομένα δεν έχει μεγάλη διαφορά για τους χρήστες υπολογιστών.

Τέτοιες καινοτομίες από μόνες τους είναι απίθανο να είναι αρκετές για να εξασφαλίσουν ότι ο κόσμος που απεξαρτάται από τις εκπομπές άνθρακα θα έχει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια. Το δίκτυο θα πρέπει επίσης να επεκταθεί, λέει ο Pedro Pizarro, διευθύνων σύμβουλος της Edison International, στην οποία ανήκει η Southern California Edison (SCE), μια μεγάλη εταιρεία παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Όσον αφορά την καινοτομία, οι νεοσύστατες επιχειρήσεις, οι υποστηρικτές τους και οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας κάνουν σίγουρα το καθήκον τους. Οι αρχές αρχίζουν σιγά σιγά να κάνουν το δικό τους. Στις 13 Μαΐου η Ομοσπονδιακή Ρυθμιστική Επιτροπή Ενέργειας, μια αμερικανική κυβερνητική υπηρεσία, παρουσίασε τα τελευταία της σχέδια για την επιτάχυνση της ανάπτυξης γραμμών μεταφοράς σε μεγάλες αποστάσεις. H ισχύς εν τη ενώσει, με άλλα λόγια.

Πηγή: The Economist