麻省理工学院研究：太阳能和电池有望在网络攻击后稳定电网

近日，麻省理工学院（MIT）的工程师们提出了一项颇具前瞻性的研究成果：在遭遇网络攻击或极端天气的情况下，住宅太阳能电池板、电池、电动汽车、热泵和热水器等设备有望共同构建本地电力市场，从而恢复电力供应，缓解电网压力。

随着分布式能源资源在电网中占比的不断提升，网络攻击带来的潜在风险逐渐凸显，对电网的稳定性构成了严峻挑战。麻省理工学院的研究人员在发表于《美国科学院院刊》的论文《通过可信物联网——协调资产实现电网弹性》中指出，分布式能源虽然带来诸多便利，但也给电网带来了新的安全风险。

然而，研究人员发现，电网边缘设备和物联网 (IoT) 设备可能是解决这一问题的关键。这些设备分布在用户端附近，包括屋顶太阳能电池板、电动汽车充电器和智能恒温器等常见设备，它们可以通过形成本地电力市场，在意外断电和其他紧急情况下发挥重要作用。

为了实现这一愿景，麻省理工学院团队提出了一个名为Eureica（高效、超弹性物联网协调资产）的创新框架。该框架基于未来大多数电网边缘设备将接入物联网的假设，旨在使各种设备实现无线互联，构建大规模分布式设备网络。

同时，研究团队还开发了一种智能算法。一旦主电网遭受攻击或发生故障，该算法将迅速启动，评估本地电力市场中设备的可信度，筛选出值得信赖的设备，并找到应对电力故障的最佳设备组合。之后，该算法将精确计算并协调每台设备应向电网输入或减少的电量，参与设备的所有者将获得相应的市场补偿。

在研究过程中，团队模拟了多种可能的电网攻击场景，涵盖了可能导致电网不同层级和节点能​​量传输中断的各种恶劣天气条件。测试结果表明，即使每次功率损失在5% - 40%之间，该算法仍能有效稳定电网，并将攻击或故障造成的影响降至最低。

麻省理工学院机械工程系研究科学家阿努·阿南塔斯瓦米（Anu Ananthaswamy）表示：“每一个小型设备都能为调节自身的能源消耗做出贡献。只要我们充分利用智能洗碗机、屋顶太阳能电池板和电动汽车等设备，就能显著提高电网的稳定性。”

当然，研究团队也敏锐地意识到，要真正建立这样一个本地电力市场仍面临诸多挑战。不仅需要客户、政策制定者和地方官员的支持，还需要技术突破。例如，开发先进的电力逆变器，使电动汽车能够将电力回输至电网。

Anu Ananthaswamy强调：“这只是迈向地方电力市场建设的第一步。还有很多工作需要快速推进。不过，这无疑是一个充满希望的良好开端。” 这项研究为提高特殊情况下电网的稳定性提供了新的思路和方向，有望在未来能源领域发挥重要作用。