Kredit:CC0 Public Domain
Denna vecka, Pacific Gas and Electric Company tog det oöverträffade steget att minska strömmen till nästan 750, 000 kunder i norra Kalifornien, inklusive stora delar av UC Berkeley campus, i ett försök att minska risken att aktiva transmissionsledningar kan utlösa en löpeld under torra och blåsiga förhållanden.
Berkeley News pratade med Alexandra "Sascha" von Meier, en adjungerad professor i elektroteknik och datavetenskap vid UC Berkeley och direktör i California Institute for Energy and Environments programområde Electric Grid, om riskerna med det nuvarande energinätet och möjliga lösningar framåt.
Berkeley News:Hur utgör det nuvarande elnätet en brandrisk? Hur startar bränder?
Von Meier:Det finns ett par sätt. Den vanligaste situationen skulle vara att någon trädgren bara kommer för nära en kraftledning och rör vid den eller drar en båge över luften som kan antända trädets gren. Det finns också vissa skyddsanordningar, speciellt säkringar, som faktiskt kan släppa ner små bitar av het metall och antända torrt gräs.
Och en båge är en elektrisk gnista, väsentligen.
Höger, det är som en elektrisk gnista. Det är precis som du skulle se, till exempel, om du har en lampa som är påslagen och sedan ansluter du den till eluttaget och den gör det där lilla zappen, bara mycket större.
Klimatförändringar kommer bara att öka sannolikheten att Kalifornien kommer att uppleva det torra, blåsiga förhållanden som är mogna för spridning av skogsbränder.
Finns det några sätt vi kan göra nätet säkrare, eller kommer kalifornier bara behöva acceptera brandsäkerhetens strömavbrott som det nya normala?
Det beror på hur mycket pengar du vill spendera, men du kommer alltid att ha ett konkurrerande tryck när det gäller säkerhet och tillförlitlighet och kostnad.
När det gäller att göra näten säkrare med avseende på bränder, en viktig sak som skulle vara till hjälp är att göra dem smartare. Det finns förbättringar som kan göras med hjälp av bättre sensorer, och det är arbete som folk på Berkeley, inklusive mig själv, studerar. Till exempel, hur kan vi upptäcka mycket små fel snabbt, och bara samla in mer intelligens från den elektriska infrastrukturen i allmänhet?
Men en långsiktig strategi som jag personligen föredrar vore att utveckla en bättre förmåga att tillhandahålla kraft lokalt. Just nu, om strömmen är borta i Berkeley, det är inte för att en brand skulle starta i Berkeley. Det beror på att Berkeleys kraft kommer från transmissionsledningar som går över East Bay Hills. Det är på östra sidan av kullarna där de farliga förhållandena är, men det är helt enkelt omöjligt att få ström till Bay Area utan dessa överföringsledningar.
Så, det skulle vara bra om vi hade mer kraftgenerering lokalt, speciellt för byggnader eller personer som har särskilda behov av det. Just nu, vi gör det med mikronät och reservgeneratorer på platser som flygplatser, sjukhus, och datacenter. Men det skulle vara en bra strategi för att bättre rekrytera solel till bostäder också.
Kan människor använda befintliga solpaneler för att driva sina hem under en avstängning?
Ett stort problem just nu är att vi har en hel del solceller installerade på folks hustak, men i en avbrottssituation som denna, nästan alla av dem är värdelösa eftersom de inte kan aktiveras säkert. Det är för att, enligt regel, genom samtrafikavtalet, när strömmen i ditt närområde är borta, din solomriktare måste också stängas av, om du inte har investerat i ett helt separat system där du har ett batteri hemma, och du kopplar från nätet. Och det är något som för det mesta bara rikare människor har råd med.
Men det jag tror kommer att bli mer och mer intressant framöver, och kanske kommer den här händelsen att väcka lite motivation för det, är att bättre ansluta befintlig solenergi och ytterligare solenergi som kommer att komma online, på ett sätt så att den kan fungera säkert lokalt, antingen på PG&E:s distributionsnät eller oberoende.
Ett av forskningsprojekten som vi arbetar med vid California Institute for Energy and the Environment och Berkeley kallas Ecoblock-projektet, som faktiskt tittar på ett mikronät för flera kunder för exakt den här typen av scenario, där du kan dela solresurserna och dela energilagring mellan flera hushåll i ett stadskvarter.
Kan du berätta lite mer om hur ett mikronät för flera kunder skulle se ut och hur det skulle fungera?
Så, det finns faktiskt många olika konstruktioner för mikronät och olika kombinationer av resurser. Det som är unikt med Ecoblock är att vi har för avsikt att samla flera privatkunder, säg ett dussintal fastigheter, som tidigare inte hade så mycket med varandra att göra, och anslut dem till ett mikronät skilt från PG&E där de skulle dela samma lagringsresurs. Det gör det mer ekonomiskt än för alla att ha, till exempel, ett batteri i deras garage.
Tror du att en övergång till lokalt anskaffad kraft kan vara ett mer troligt scenario än att gå ut och förstärka dessa gamla elnät som vi för närvarande lever med?
Väl, när det gäller att förstärka rutorna, eller göra rutorna säkrare med avseende på bränder, det viktigaste som skulle vara till hjälp är att göra dem smartare, att känna igen problem omedelbart när de inträffar, eftersom brandrisken är ganska inneboende, även om man jobbar hårt för att sköta växtligheten. Det andra alternativet som verkligen skulle ta itu med brandrisken är att lägga ledningar under jord, och det är en helt annan prislapp, speciellt om du tittar på norra Kalifornien, där du har tusentals miles av transmissionsledningar.
Och då skulle du fortfarande ha andra sårbarheter än brand. Underjordiska ledningar är mycket mer tillförlitliga än luftledningar eftersom de är ogenomträngliga för fallande träd och sånt, men det finns några andra risker som fortfarande finns, som cybersäkerhetsrisker. Om du föreställer dig en möjlig cyberattack mot elnätet, isåfall, att ha en fysiskt säkrare transmissionsledning hjälper dig inte alls. Medan Att ha förmågan för samhällen att vara lokalt motståndskraftiga och hållbara gör stor skillnad.