Mentre le tempeste invernali e le onde di calore estive sottolineano sempre più le reti elettriche della nazione, i ricercatori di Stevens hanno sviluppato un nuovo modo per identificare le case maggior parte Vulnerabile ai blackout – senza nemmeno visitarli.
Il tempismo non potrebbe essere più critico. Con più di un quarto delle case statunitensi già completamente elettriche e installazioni solari che triplicano nei prossimi cinque anni, la comprensione delle vulnerabilità è diventata fondamentale per la pianificazione delle emergenze e la sicurezza pubblica.
“Stiamo correndo verso l’elettrificazione per combattere i cambiamenti climatici, ma dobbiamo anche comprendere i rischi coinvolti”, afferma il professor Philip Odonkor di Stevens, che ha guidato il progetto di ricerca. “Allora, cosa succede a queste case solari ed elettriche quando si spegne l’alimentazione?”
Forza estiva, blues invernale
Odonkor, con neolaureati e compagni estivi AI Andrew Majowicz M.Eng. ’24 e popli chetan ms ’24, hanno deciso di rispondere a questa domanda.
In un nuovo studio pubblicato in Journal of Smart Cities and SocietyEsplorano il futuro delle case americane elettrificate sfruttando i dati dell’intelligenza artificiale e analizzando i dati del Dipartimento dell’Energia (DOE).
Il team ha scavato in profondità nei modelli energetici di 129.000 case unifamiliari in otto stati. Il loro obiettivo? Scopri le “firme” nascoste di energia che distinguono case completamente elettrificate – quelle alimentate interamente dall’elettricità – da quelle che usano un mix di fonti energetiche.
Non si sono fermati qui, comunque. Per le case identificate di energia mista, il team ha anche lavorato per individuare esattamente quali elettrodomestici hanno fatto i cambiamenti verso l’energia elettrica e quali no.
Dopo aver elaborato e analizzato il set di dati, il team di Odonkor ha scoperto che le firme energetiche delle case non erano solo distinguibili, ma hanno anche concesso intuizioni critiche sulla resilienza delle singole case.
Le case a energia solare, ad esempio, hanno dimostrato una resilienza impressionante durante le onde di calore estive. Tuttavia, si sono rivelati notevolmente vulnerabili durante le tempeste invernali; In effetti, le case completamente elettrificate erano quasi tre volte più vulnerabili alle interruzioni invernali, rispetto a quelle che disegnano energia da fonti di energia mista.
“Pensa al Texas nel 2021, quando milioni hanno perso potere durante una tempesta invernale”, spiega Odonkor. “Man mano che più case diventano completamente elettriche, dobbiamo prepararci per questi scenari.” “I pannelli solari aiutano in estate, ma non possono soddisfare le intense richieste di riscaldamento che si verificano durante i blackout invernali.”
Nuovi metodi per informare la pianificazione e la risposta
Lo studio non era solo per il percorso per le sue scoperte; È stato notevole solo per i metodi innovativi alimentati dall’intelligenza artificiale che sono stati utilizzati per condurre le analisi.
Il team di Odonkor ha sviluppato nuovi modelli di apprendimento automatico in grado di identificare i sistemi energetici e le vulnerabilità di una singola casa con una precisione di oltre il 95%, utilizzando solo i suoi modelli di consumo di energia. Il nuovo approccio consente alle utility e ai soccorritori di individuare le famiglie a rischio in interi quartieri, senza la necessità di sondaggi o ispezioni invasive.
“Fino ad ora, in realtà dovevamo andare porta a porta per determinare se una casa era completamente elettrica”, osserva Odonkor. “Ora, possiamo identificare automaticamente le case più vulnerabili, salvagando comunque la privacy delle persone.” “Ciò sposterà il modo in cui ci prepariamo e rispondiamo a un clima estremo, consentendo un’azione più veloce e mirata quando è più necessario.”
I potenziali benefici dello studio si estendono oltre il potenziamento dei singoli proprietari di case. Mentre le città lavorano per costruire la resilienza climatica, questi nuovi strumenti potrebbero aiutare le unità di servizio di emergenza della comunità a dare priorità alle risposte durante le interruzioni. Potrebbe anche aiutare gli urbanisti nello sviluppo a lungo termine di azioni e quartieri abitativi più resilienti.
Questa è la chiave, perché le comunità a livello nazionale sono alle prese con un pugno di due griglie elettriche che invecchiano sottoposti a episodi più frequenti di maltempo.
Mentre passiamo sempre più alle case elettriche per far fronte ai cambiamenti climatici, i risultati del team servono come avvertimento che avremo bisogno di strategie di implementare che proteggono le famiglie solari ed elettriche vulnerabili durante le emergenze invernali.
“Il percorso verso le città sostenibili non è solo di diventare verde; si tratta di rimanere resilienti”, sottolinea. “Mentre modelliamo il futuro delle abitazioni urbane, la comprensione delle vulnerabilità non è solo un lusso: è essenziale per proteggere le comunità”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
