Категорії
NIT R&D Uncategorized

NIT в галузі енергетики та транспорту

NITRD Symposium 2012 Фрагмент засідання
Фрагмент засідання NITRD Symposium 2012

Через відновлення американської економіки і реінвестування (AARA), адміністрація визнала необхідністю для прискорення прогресу в ряді пріоритетних областей, включаючи енергетику і транспорт. Національні пріоритети країни в галузі енергетики та транспорту тісно пов’язані в обох областях, нових, більш ефективних конструкцій операції, які нам потрібні, але не можуть бути досягнуті без істотного внеску NIT. Досягнення в галузі NIT може надати допомогу в наданні тих же послуг за нижчою ціною.

Наприклад, нещодавно учні в Національній Академії дійшли висновку, що навіть агресивне розміщення сучасних технологій в будівлях, транспорті та промислових секторах може скоротити споживання енергії в 2030 році приблизно на 30 відсотків порівняно з поточним прогнозом, повне розміщення в будівлях тільки й може усунути необхідність побудувати новий електрогенеруючий завод у США.

Ще більш важливим фактором для досягнення в області NIT є ключові надання нових функцій і нових послуг. Хоча ефективне управління енергоспоживанням, опаленням та охолодження будівель може реалізувати значну економію електроенергії, споживачі та підприємства в даний час не мають інформації, необхідної для того, щоб прийняти рішення. Скільки електрики вони будуть економити, відключаючи комп’ютери на ніч або заміною ламп кухні світла на компактні люмінесцентні лампи? Скільки вони заощадять, якщо вони знизять термостат на 2 градуси? Щомісячні рахунки за газ і електроенергію є абсолютно недостатніми для відповіді на такі питання, але оснащуючи ними кожен прилад в будинку або бізнесі для отримання більш точної інформацію було б занадто дорого.

Одним з прикладів того, як дослідження NIT можуть допомогти Університету штату Вашингтон – це проект недорогих датчиків, які споживачі можуть встановити на зовнішній стороні своїх розподільних щитів – один або двох датчиків на будинок, а не по одному для кожного пристрою і пристосування.

Використання обробки сигналів і алгоритмів, основні продукти комп’ютера наукових досліджень – це те, що датчики можуть виявити і вивчити характерні сплески напруги, перехідні процеси тиску води, звуки створюють мерехтіння індикаторів включення і виключення. З часом вони накопичують інформацію про окремі моделі. Ці датчики пов’язані безпосередньо з елементами управління, які дають споживачам можливість легко відрегулювати техніку та обладнання централізовано, у свою чергу це, безпосередньо для того, щоб зберегти кошти та енергію господарів будинків.

Електричні мережі, мають стати «розумніші», щоб розподіляти навантаження швидко мінливих джерел без оподаткування передачі і генерації обладнання. Багато будинків і підприємства оснащені NIT підтримкою енергії системи контролю та управління, що допомагає краще інтегрувати з Smart Grid переговори по споживанню енергії та цін з утилітою компанії відповідної моделі. Smart Grid повинен сигналізувати запити постачальників і споживачів з метою змінити їх споживання або виробництво енергії відповідно до миттєвої потреби, в той час як мережа страхування, повинна залишатися стабільною. Вона повинна проводити аналіз структури споживання енергії в прогнозний та поточний план виробництва. Користувачі повинні мати можливість для аналізу даних з мережі, щоб оптимізувати власні виробництва та споживання енергії.
Національний Інститут транспорту також зіграв свою роль для досягнення в освоєнні нових джерел енергії, які зменшують залежність від викопного палива і мають низький рівень викидів парникових газів. Ефективне використання цих ресурсів зажадає симулювання та моделювання на етапі проектування, експлуатації та управління разом з реальним часом.

Транспортні системи повинні розвиватися, щоб бути більш енергоефективними і Національний Інститут транспорту має важливе значення для досягнення цієї мети. Гібридні і повністю електричні транспортні засоби не споживають енергію так як водії перевантажених доріг, що не швидко пересуваються і під час очікування. Система вимірювання та управління «Реального часу» може зменшити затори і втрати енергії, яка супроводжує їх за допомогою прогнозування, заснованих на історичних і поточних даних, також можна переадресувати водіям оптимальні маршрути своїх поїздок.

Автомобілі в автономному проекті автомобіля від компанії Google проїхали понад 100.000 км по вулицях Каліфорнії і автомобільним дорогам, з одиничним втручанням людини. Це чудове досягнення випливає безпосередньо з науково-дослідних програм в університетах. У 2004, 2005, і 2007 DARPA провела ряд автономних автомобільних змагань, в якому досліджували легкові та вантажні автомобілі обладнаними датчиками, складних комп’ютерних апаратних засобів і програмного забезпечення систем і ефекторів (управління), щоб вони могли їздити без будь-якого втручання людини. Ці системи спиралися на десятиліття комп’ютерних наукових досліджень в галузі робототехніки і штучного інтелекту. Прогрес що відображався поверх цих змагань був чудовим. У перший рік, транспортний засіб успішно подолав більше 7 км, у той час як в 2007 році проведено конкурс, де топ-5 автомобілів – всі з команди університету – проїхали 80 км в міському середовищі, з правилом 4-х зупинок, зливаючись в рух з поворотів і парковок.

Щоб почати свою автономну програму транспортного засобу, компанія Google набрала на роботу членів з двох кращих команд 2005 та 2007 років змагання. Подальший розвиток потрібний перш, ніж ми можемо покладатися на роботів-шоферів. Тим не менш, ми вже можемо бачити, що дослідження мають практичний вплив на надання допомоги водіям з інтелектуальним круїз-контролем, автоматичним аварійним гальмуванням. Вони також обіцяють зробити наші дороги безпечнішими – вони ніколи не втомлюються і не їдуть під впливом алкоголю.

Досягнення Національного Інституту транспорту також може сприяти використанню державних і загальних перевезень через інтелектуальне управління, яке налаштовує маршрути і розклади у відповідь на миттєвий запит. Також поїздка-обмін може стати звичайним явищем, як одна з форм “соціальних мереж”.

Національний Інститут транспорту має важливе значення для довгострокової мети зробити нашу вбудовану середу більш енергоефективною з підтримкою досягнень в області технологій, так і транспортування енергії. Приклади таких структур часто зустрічаються в сучасному світі, які дозволяють більш ефективне використання енергії високої щільності міських районів, які змішують житлове та комерційне з метою скорочення опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC) , розширення транзитних мереж.

Досягнення Національного Інституту транспорту мають важливе значення для забезпечення ефективного енергетичного майбутнього. В останній доповіді PCAST “підтримка технологічних змін”, щоб створити нову епоху енергетичних інновацій. Досягнення в галузі Національного Інституту транспорту є найважливішим значенням для досягнення цього бачення. Національний Інститут транспорту вже глибоко вкоренився у всіх аспектах енергетичної та транспортної сучасної системи. Симуляція та моделювання широко використовуються для планування і розробки нових виробництв енергії , таких як ядерні реактори, зв’язування вуглецю, дизайн вітряної турбіни і розміщення та виробництво біопалива. Крім того Національний Інститут транспорту використовує в розробці нові технології, які скорочують споживання енергії, таких як ізоляційні матеріали, легкі транспортні засоби, використання пасивного нагрівання, охолоджуючі методи.

Національний Інститут транспорту також активно використовує в експлуатації об’єктів виробництва та споживання енергії: “зміст і дію” петля управління в реальному часі, або “сенс, модель і закон” цикл використовується у плануванні та прогнозуванні як короткострокові, так і довгострокові виробництва і споживання.

Використання коштів, виділених у 2009 році ARRA, реалізує Міністерством енергетики амбітну “інвестиційну програму грантів Smart Grid”, яка надає кошти на комунальні послуги для розгортання поточного покоління цифрового метра в будинках і офісах. Це вимірювальне обладнання являє собою значний крок уперед порівняно попереднику. Але сьогоднішній стан мистецтва не може задовольнити всі потреби ефективного енергетичного майбутнього. У деяких випадках, існуючі інформаційні технології повинні стати більш економічними і широко розгорнутими в енергетичному і транспортному секторах. В інших випадках, нові алгоритми, нові схеми управління, користувачі інтерфейсів, протоколи зв’язку, нових пристрої не потрібно. Крім того, бар’єри на шляху ухвалення повинні бути подолані.

Записи з подібними тегами