如何将美国电网正演变处理太阳能和风能
电源线提供更多的清洁能源 - 但是这将如何影响电网？
可再生能源是在上升。在美国产生的电力的15％左右来自可再生能源例如风能，太阳能，地热能，水电和生物量，达6400万的的4.11亿兆瓦时（MWh）在七月据美国能源信息管理局。这就是一个跳起来从十年前刚刚9％。从大型风力发电场安装在屋顶上的单面板，可再生能源已经从小说去司空见惯。
这一趋势有许多环保人士想了解一下美国能源的未来。由于部分Ensia答案项目, in which readers suggest topics to be explored in future articles, the growth in renewable energy prompted reader Cynthia Pannucci to submit this question: "Financial support of renewable energy technologies in the U.S. seems strong now. Is our [electric grid] ready to utilize it effectively?"
简短的回答这个问题是否定的。但是，随着可再生能源成为美国的“网格”发电的整体池的较大部分 - 发电，高压输电线路，变电站和配电线路的网络带来的权力，家庭和企业 - 正在更新来容纳它。
电力生产商和公用事业公司，在全国各地用电分发到家庭和企业都在努力使它更容易为可再生能源提供的电力，根据约翰Jimison，执行董事美国人清洁能源并网，一个非营利性宣传组重点对电网的现代化。“过渡的基础是需要下车基于碳的能量和停止排放温室气体”，Jimison说。“这是大家谁懂科学的优先事项。”
整合可再生能源进入电网具有明显的环境效益。但升级的数千个独立的公用事业公司和高压输电线路的网络由一个庞大的基础设施建设是复杂的。
网格是一个单向的模式，即在集中地点进行发电，并通过配电线路发送给最终用户下建造的。可再生能源发电设施 - 特别是太阳能和风能 - 被更加广泛地分布。太阳能和风力发电场可以喂到主能源网，以及小规模的设备可以直接插入家园。这意味着，进入此类来源网格上很阳光或非常大风天力量代表多余的能量供应，可以通过电网被重定向到最需要的地方。除了需求侧管理工具，例如用于发电使用可变定价，新形式智能电网信息技术正在由公用事业公司实施以平衡这种双向的能量流。升级的数千个独立的公用事业公司和高压输电线路的网络由一个庞大的基础设施建设是复杂的。
改善电网，以容纳更多的可再生能源也意味着公用事业领域协调邻近地区，以平衡供求关系，并建立太阳能和风能输出的更好的预测数天的过程中预期发生的水平，本·约克，高级项目工程师的说在分布式能源项目的整合电力科学研究院，即从事研究的非营利性和发展的用电。实现这些变化，他说，“也可能挑战传输系统的稳定性和系统运营商需要运行详细的模拟，以确保他们有足够的可用资源，为大事件的响应和维护频率。”
增加电网的可再生能源的数量也将需要大量的电池。可再生能源，有时候会产生超过所需的实时更多的电力。为了保持电力公司的产能精确提供电力适量给客户，大型锂离子电池被添加到可再生能源发电的网站来存储电力，并根据需要分发。
这些大容量电池可容纳电量的多个MWH;该普通美国家庭每年约10 MWH用途。获得更多的可再生能源为源动力的美国电网将取决于装备更多的实用程序，并用这种电池能源生产组合，根据格雷戈里Wetstone，华盛顿，总裁兼首席执行官特区为基础的非营利性美国可再生能源理事会。他说，一个关键的优先事项前进将是更好的激励能量存储的发展。他的组织是一个联盟呼吁创建一个储能的投资税收抵免的一部分的一部分储能税收激励和2019年部署法案在代表美国众议院推出今年早些时候。
“在过去的四年中，新的可再生能源发电超过77万千瓦已添加到网格。随着美国电网的现代化进程，我们将能够显著更补充说：“Wetstone说：”这是要注意的重要的，但是，没有一个统一的“美国网格。”力争在全国电力真实割据电力基础设施是一个挑战，以及更广泛的互联将使更多的可再生能源进入市场“。全国各地的割据电力基础设施移动电是一种挑战，以及更广泛的互联将使更多的可再生能源进入市场。
国家可再生能源实验室（NREL）正在探索如何更好地整合三个主要的区域电网构成美国能源系统。这三个系统的运作几乎完全相互独立的，具有多余电力送，以帮助满足他人的需求不大能力之一。作为其一部分互连缝研究，NREL与国家实验室，大学和工业界合作开发的共享跨越这三个系统的能源提供多样化的新途径。如果成功的话，这项工作可以更容易从得克萨斯州丰富的风能电力系统中，如田纳西州和缅因州，或在阳光明媚的西南到多云西北电力家园太阳能能量状态。
许多人认为，需要转变电网更好地适应可再生能源将继续在可预见的未来。“以资源组合的任何改变都需要认真规划，” Wetstone说，“但我们知道，高渗透的可再生网格是通过改进的传输可行和扩大储能等先进技术的部署。”
要回答Ensia读者Pannucci的原题，网格是不准备使用可再生能源技术，只是还没有。但是，我们没有理由不应该能够 - 而且很多理由相信它会很快。
