冬の嵐と夏の暑さがますます国の電力網を強調するにつれて、スティーブンスの研究者は家を識別する新しい方法を開発しました ほとんど ブラックアウトに対して脆弱 – 訪問することさえせずに。
タイミングはこれ以上重要ではありません。米国の4分の1以上の家がすでに完全に電気を発揮し、今後5年間に太陽光発電設備が3倍に設定されているため、脆弱性を理解することは緊急計画と公共の安全に重要になっています。
「私たちは気候変動と戦うために電化に向けて競っていますが、関連するリスクも理解しなければなりません」と、研究プロジェクトを主導したスティーブンス教授のフィリップ・オドンコールは言います。 「それで、電力が消えると、これらの太陽と電気の家はどうなりますか？」
夏の強さ、冬の青
Odonkor、最近の卒業生とAIの夏の仲間であるAndrew Majowicz M.eng。 ’24とChetan Popli MS ’24は、その質問に答えようとしています。
に公開された新しい研究で Journal of Smart Cities and Society、彼らは、AIを活用し、エネルギー省（DOE）の建物在庫データを分析することにより、電化されたアメリカの家の未来を探ります。
チームは、8つの州で129,000の一戸建て住宅のエネルギーパターンを掘り下げました。彼らの目標？完全に電気化された家を区別する隠されたエネルギー「署名」を明らかにします – 完全に電気を搭載した家と、エネルギー源の混合物を使用するものと。
しかし、彼らはそこで止まりませんでした。特定された混合エネルギーの家の場合、チームはまた、どのアプライアンスが電力に移行し、どちらがそうでないかを正確に特定するために働きました。
データセットの処理と分析の後、Odonkorのチームは、Homesのエネルギー署名が区別可能であるだけでなく、個々の家の回復力に関する重要な洞察を与えたことを発見しました。
たとえば、太陽光発電の家は、夏の熱波の間に印象的な回復力を示しました。しかし、彼らは冬の嵐の間に著しく脆弱であることが証明されました。実際、完全に電化された家は、混合エネルギー源から力を描いているものと比較して、冬の停止に対して3倍近く脆弱でした。
「2021年にテキサスについて考えてみてください。冬の嵐の間に数百万人が権力を失ったとき」とオドンコールは説明します。 「より多くの家が完全に電気を供給するにつれて、これらのシナリオに備える必要があります。」 「ソーラーパネルは夏に役立ちますが、冬の停電中に発生する激しい暖房要求に応えることはできません。」
計画と対応を通知する新しい方法
この研究は、その調査結果のパスブレイクだけではありませんでした。分析の実施に使用された革新的なAI駆動の方法でのみ注目に値しました。
Odonkorのチームは、エネルギー消費パターンのみを使用して、個々の家のエネルギーシステムと脆弱性を95％以上の精度で特定できる新しい機械学習モデルを開発しました。新しいアプローチにより、ユーティリティと緊急対応者は、侵略的な調査や検査を必要とせずに、近隣全体のリスクのある世帯を特定することができます。
「今まで、私たちは実際に家が完全に電気であるかどうかを判断するためにドアツードアに行かなければなりませんでした」とOdonkor氏は述べています。 「今、私たちは人々のプライバシーを保護しながら、最も脆弱な家を自動的に特定することができます。」 「これは、極端な天候の準備と応答の方法を変え、最も必要なときにより速く、よりターゲットを絞ったアクションを可能にします。」
この研究の潜在的な利益は、個々の住宅所有者に力を与えることを超えています。都市が気候の回復力を構築するために働くと、これらの新しいツールは、コミュニティの緊急サービスユニットが停止中に回答を優先するのに役立ちます。また、より回復力のある住宅ストックや近隣の長期的な開発において、都市計画者を支援することもできます。
それが重要です。なぜなら、全国のコミュニティは、より頻繁な悪天候のエピソードを受けた老化したパワーグリッドの1対2のパンチに取り組んでいるからです。
気候変動に対処するために電気住宅にますます移行するにつれて、チームの調査結果は、冬の緊急時に脆弱な太陽光と電気の世帯を保護する戦略を実装する必要があるという警告として機能します。
「持続可能な都市への道は、緑になることだけではありません。それは回復力を保つことです」と彼は強調します。 「都市住宅の未来を形作るにつれて、脆弱性を理解することは贅沢だけではありません。コミュニティを安全に保つために不可欠です。」
#太陽光と電動の家は停電の影響を異なって感じています