Добавить новость
smi24.net
News in English
Июль
2023

Coordination could spare billions in grid upgrade costs and accelerate electrification

0
Stanford CA (SPX) Jul 14, 2023 - The electric grids of the future will need to handle much bigger loads due to electrification of transportation and other sectors. This could mean expensive infrastructure upgrades to ensure their reliable operation, but a new study from Stanford University says most of those upgrades may be unnecessary.

Better grid reliability could be achieved instead by installing software in homes and businesses that coordinates various consumer demands and resources. Such coordination not only improves reliability of the electric grid, but also helps reduce its peak load, for example, during extreme weather conditions. The researchers say that coordination, if implemented widely, would save utility companies and their customers billions of dollars in grid infrastructure upgrades.

The study shows that, under status quo local control of demands and resources, four-in-five existing transformers will fail by 2050. Those transformers will need to be replaced, as could other infrastructure such as voltage regulators and possibly even electricity distribution lines.

"Under centralized control of the demands and resources across the grid, the number of transformer failures declines to just one in four," said Ram Rajagopal, a professor of civil and environmental and electrical engineering at Stanford and co-senior author of the study appearing in the journal Joule. "Such dramatic reductions in future distribution grid upgrades can accelerate the rate of electrification adoption."

Reliability matters
Electricity demand is projected to balloon over the next several decades in part because electricity is widely considered more climate-friendly than fossil fuels and because more people around the world will gain access to - or transition to - electrified heating of homes and water, air conditioning, and cooking.

Meanwhile, distributed energy resources like rooftop solar panels and residential and commercial batteries will certainly increase. So will smart appliances like electric vehicle chargers, electric space and water heaters, and air conditioners, whose power usage can be controlled to reduce consumer costs and total power system demand. That is, when connected through the Internet of Things, the operations of millions of these next-generation devices can be coordinated.

"The team decided to look at how much coordination of distributed energy resources and smart appliances can help grid reliability," said Abbas El Gamal, a co-senior author of the study who is a professor of electrical engineering and senior fellow of the Precourt Institute. "We found that the benefits of coordination can be very significant using nothing but software. No new infrastructure. No replacements of distribution lines. It can all be done using existing computer clouds."

Today, appliances and energy resources within each home or business are operated more or less independently. Each consumer makes choices about their heating and cooling, storage of excess solar generation, as well as charging electrical vehicles based mostly on personal need. That is to say, today there is not much coordination of such resources across different consumers. Present day approaches prioritize lowering consumer's electricity costs over grid reliability, but there is a trade-off. Declining reliability can increase the cost of electricity, too, as failing transformers and other infrastructure must be upgraded.

Pleasant surprises
No one to date has gone to the lengths of this study to understand and quantify that trade-off, because it's not easy to do. The team used models of distribution networks of varying sizes, mixes of homes and businesses, and from a range of climates across the United States. They then applied recent projections of increases in electrification and distributed energy resources and their adoption scenarios up to the year 2050.

"We developed our methodology over several years. We were conservative in our assumptions and our estimates," said Thomas Navidi, lead student author of the paper, who will soon finish his PhD in electrical engineering. Navidi spent much of the last two years on the nuts and bolts of the simulations and experiments.

"One key finding that caught our attention was how valuable coordinating thermal loads is to our findings. It was very significant, even more so than battery storage and flexible scheduling of EV charging," Navidi said, explaining that these loads include everything that uses electricity to raise or lower temperatures, from cooling or heating a home to making aluminum. "We are also making our software publicly available so anyone can calculate the potential benefits of coordination to their grids with their own assumptions."

In addition to improved reliability, the team also found that coordination can reduce peak load on the distribution grid by some 17 percent, which has the added benefit of reducing electricity costs during extreme climate conditions.

Next steps include developing a coordination scheme that would work across large numbers of homes and businesses, rolling out a pilot, and then - if the pilot works - developing a broader rollout that would include incentives to consumers to install the necessary software to achieve critical mass of adoption that could reap considerable rewards.

"In light of these savings and benefits, we think our software-only coordination approach deserves attention," said El Gamal. "It could save billions."

Research Report:Coordinating Distributed Energy Resources for Reliability can Significantly Reduce Future Distribution Grid Upgrades and Peak Load








Как одна лекция превратила фотографа в первооткрывателя Алексис Розенфельд — «простой фотограф», который с детства увлекался рассказами об исследованиях «Подводной Одиссеи команды Кусто».

Роспотребнадзор подтвердил риски завоза из Китая лихорадки чикунгунья

Говорим о ВИЧ — в эфире, на улицах, в сети

Стирание исторических следов как признание цивилизационного банкротства


OpenAI launches GPT-5, its most powerful AI yet—will it be enough to stay ahead in today’s ruthless AI race? 

The 5 biggest global business rivalries to watch, and how their outcomes will shape the future

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle

Trump’s threatened 40% tariff on ‘transshipped’ goods tries to target China and its manufacturing strength


Gayazov$ Brother$ в Зеленом театре ВДНХ! Like FM дарит билеты

«REC. Гран-При Авторадио»: гонка на выносливость снова в Москве

К партнерской программе GreenDatа присоединились 25 российских вузов

Гранатометчика ВСУ приговорили к 16 годам за преступления в Курской области


Mafia: The Old Country получила положительные оценки в Steam

DeepMind CEO makes big brain claims, saying AGI could be here within 'five to 10 years' and cause humanity to experience widespread change that's '10 times bigger than the Industrial Revolution, and maybe 10 times faster'

Обзор на мобильную версию A Game About Digging A Hole

Раскрой потенциал Мистера Террифика из DC Worlds Collide с этим гайдом



Пресейв. Пресейв в музыке. Как сделать Пресейв.

Будут ли магнитные бури сегодня, 10 августа 2025 года?

Спортсмены Росгвардии стали призерами чемпионата России по легкой атлетике

ЦСКА разгромил «Рубин» 5:1 и продлил беспроигрышную серию до 18 матчей


Героическое участие армян в СВО. Часть шестнадцатая

ЦСКА смёл «Рубин» за полчаса и провёл лучший матч при Челестини

При участии спецназа Росгвардии в Москве задержаны 300 нарушителей миграционного законодательства (видео)

Красотки «Дома 2». Пять жертв и новая смерть в трущобах шокировали россиян


Хотел усыновить. Раскрыта тайна отцовства Пороховщикова

17 тысяч придут на карту: россиянам подготовили выплаты к 1 сентября

Главный руководитель команды "Ахмат" поделился своим мнением о победе над "Зенитом"

ЦСКА разгромил «Рубин» в 600‑м матче Акинфеева в РПЛ


Павлюченкова не сумела пробиться в третий раунд турнира в Цинциннати

Хачанов поднялся до 12-й позиции в мировом рейтинге ATP

Уровень «мастерса»: как Хачанов вышел в финал супертурнира в Торонто

"Это невозможно есть": Звезда тенниса из России раскритиковала кухню Парижа


Генерал МО Галимуллин получил условный срок за растрату и служебный подлог

Что есть в поезде, чтобы не раздражать своих попутчиков - запомните раз и навсегда

Хотел усыновить. Раскрыта тайна отцовства Пороховщикова

Akon в Москве: полная арена и феерия хитов на главном концерте года


Музыкальные новости

Фронтмен Black Sabbath Оззи Осборн умер в 76 лет от прогрессирующей болезни

Mash: врачи просят Александра Розенбаума бросить курить после пневмонии

«Отдалась без остатка»: Крым окрылил Ольгу Бузову

Певец Иракли станет хедлайнером Гастрофестиваля на Лебяжьем озере


ЦСКА разгромил "Рубин" 5:1: дубль Глебова и блеск Мусаева!

Роднина: «Жить люблю и хочу в Москве. Вы меня перепутали с другим поколением, которое всегда ищет, где лучше»

Будут ли магнитные бури сегодня, 10 августа 2025 года?

День физкультурника отметили спортивными шествиями по всей стране


РПЛ: «Зенит» забил в свои ворота и проиграл «Ахмату» Черчесова, а хет-трик Батракова помог «Локомотиву» обыграть «Спартак»

Рейс, застрявший в «Шереметьево», пассажиров переведут на запасный самолет

Ротенберг про Кубок Овечкина: «Спасибо Александру, Правительству Московской области и организаторам. Такие события вдохновляют детей, дают веру в свои силы и желание двигаться вперед»

Певица SABRIANA : "Пересесть с машины на метро стало для меня символом внутренней свободы"


Мотоциклист с пассажиром погибли при столкновении с электровелосипедом в Москве

В Госдуме предложили повысить штрафы за шумные автомобили

Трагическая авария на Ходынском бульваре: погибли двое, один госпитализирован

На северо-востоке Москвы из-за ДТП задержали рейсы пяти трамваев


Овечкина и других русских хоккеистов хотели выгнать из НХЛ

Самые большие семьи России посетили Музей Победы

Ситуация катастрофическая. Вот зачем Трамп запросил встречу с Путиным: Хазин

Эксперт поделился прогнозами относительно результатов встречи Путина и Трампа




Предложено сделать День физкультурника официальным праздничным днём

День физкультурника отметили спортивными шествиями по всей стране

Министерство здравоохранения сообщает о здоровье раненых в результате взрыва в Стерлитамаке

Будут ли магнитные бури сегодня, 10 августа 2025 года?


Раскрыто, что ждет Киев после утреннего "нет" Зеленского

Раскрыто, что ждет Киев после утреннего «нет» Зеленского

В Киеве заявили о тайном приказе Зеленского перед Аляской

В Киеве раскрыли тайный приказ Зеленского перед саммитом США и РФ на Аляске


Роднина: «Жить люблю и хочу в Москве. Вы меня перепутали с другим поколением, которое всегда ищет, где лучше»

ЦСКА разгромил «Рубин» 5:1 и продлил беспроигрышную серию до 18 матчей

ЦСКА разгромил "Рубин" 5:1: дубль Глебова и блеск Мусаева!

Спортсмены Росгвардии стали призерами чемпионата России по легкой атлетике


Глядя из Минска // Александр Лукашенко рассказал журналу Time о своем посредническом призвании

Лукашенко объяснил изменения в проведении военных учений

Лукашенко допустил помилование Марии Колесниковой


Собянин рассказал о третьем с утра сбитом беспилотнике, летевшем к Москве

Собянин: сбиты летевшие к Москве БПЛА

Сергей Собянин рассказал, как в Москве выбирают деревья для озеленения города

Собянин сообщил об уничтожении второго беспилотника над Москвой


Площадь возгорания в Ялтинском заповеднике составила два гектара

Площадь пожара в Ялтинском заповеднике достигла двух гектаров

"Газета.Ru" представляет самые яркие кадры прошедшей недели

Гарбузов: на форуме-фестивале «Территория будущего. Москва 2030» столица расскажет о развитии экологичного транспорта


Akon в Москве: полная арена и феерия хитов на главном концерте года

Что есть в поезде, чтобы не раздражать своих попутчиков - запомните раз и навсегда

Генерал МО Галимуллин получил условный срок за растрату и служебный подлог

Захарова: Встреча Армении и Азербайджана в США важна для мирного диалога


Защищённый планшет промышленного класса Saotron RT-W11

Льготные ипотеки на Дальнем Востоке активно получают участники СВО и сотрудники ОПК

В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

Коми, Камчатку, Архангельскую, Иркутскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Свердловскую и Оренбургскую области эксперты отнесли к регионам, где на осенних выборах "протестный потенциал выше среднего", говорится в докладе...


Аренда квартир в июле 2025 года: за сколько можно снять жильё в Симферополе и Севастополе?

Анастасия Гридчина: В Симферополе, в стенах гостеприимного Дома дружбы народов, состоялась торжественная презентация военно-патриотических изданий, увидевших свет в 2025 году благодаря усилиям Медиацентра им. И. Гаспринского

Сергей Карякин: 7 августа на поезде из Москвы в Симферополь выехали участники специальной спортивно-образовательной программы «Шахматный лагерь Сергея Карякина», которая стартует в Международном детском центре «Артек»

Два пожара в Севастополе – горит 6,5 гектаров сухой растительности


Синоптики спрогнозировали дождь и температуру до +24 градусов в Москве 10 августа

Захарова: Встреча Армении и Азербайджана в США важна для мирного диалога

"Срок наказания считать условным": Генералу Галимуллину вынесли приговор

На фоне массовой раздачи паспортов России таджикам очередного русского лишают гражданства и отправляют на судилище в Таджикистан














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *