Intel·ligència Artificial, a la velocitat de la llum.

Les xarxes neuronals prometen resoldre problemes difícils com el reconeixement facial i de veu , però les versions electròniques convencionals tenen una velocitat limitada  de manera que els cal més potència. 

En teoria, l’òptica podria vèncer els ordinadors electrònics digitals en els càlculs de matrius utilitzats a les xarxes neuronals. Tot i això, l’òptica s’havia limitat per la seva incapacitat de fer uns càlculs complexos que havien requerit l’electrònica. Ara, els nous experiments demostren que les xarxes neuronals totalment òptiques poden solucionar aquests problemes. 

El principal interés de les xarxes neuronals és la seva interconnexió massiva entre processadors, comparable a les complexes interconnexions entre neurones del cervell humà. Això els permet realitzar moltes operacions simultàniament, com ho fa el cervell humà quan mira la cara o escolta la veu, fent-los més eficients per al reconeixement facial i de la veu, respecte els ordinadors electrònics tradicionals que executen una sola instrucció simultàneament.

Font:  Laboratori Olivia Wang / Peng Cheng

Les actuals xarxes neuronals electròniques han arribat a vuit milions de neurones, però el seu ús futur en intel·ligència artificial pot veure's limitat per l'ús d'alta potència i el paral·lelisme limitat en les connexions. Les connexions òptiques mitjançant lents són inherentment paral·leles. La lent de l'ull enfoca simultàniament la llum des del camp visual cap a la retina de la part posterior de l'ull, on una sèrie de cèl·lules nervioses detecten la llum. A continuació, cada cèl·lula retransmet el senyal que rep a les neurones del cervell que processen els senyals visuals per mostrar una imatge.

Les lents de vidre processen senyals òptiques mitjançant l'enfocament de la llum, que realitza una operació matemàtica complexa anomenada transformada de Fourier que conserva la informació de l'escena original, però que es reorganitzen completament. Una de les transformades de Fourier realitza la conversió de les variacions de temps en la intensitat del senyal en una trama de les freqüències presents en el senyal. Els militars van utilitzar aquest principi a la dècada de 1950 per convertir els senyals de retorn de radar  enregistrats per un avió en vol en una imatge tridimensional del paisatge vist per l'avió. Avui, la conversió es fa de forma electrònica, però la tecnologia disponible llavors, no permetia resoldre aquesta funció.

Font: Discover Magazin

El desenvolupament de xarxes neuronals basades en la intel·ligència artificial, es va iniciar amb l’electrònica, però les seves aplicacions de l’AI s’han limitat pel seu lent processament i la necessitat de recursos informàtics extensos. Alguns investigadors han desenvolupat xarxes neuronals híbrides, en les quals l’òptica realitza operacions lineals simples, però l’electrònica realitza càlculs no lineals més complexos. Recentment, s'ha demostrat que les xarxes neuronals totalment òptiques  fan tot el processament amb llum.

Al mes de maig del 2019, Wolfram Pernice de l’Institut de Física de la Universitat de Münster a Alemanya i el seus col·legues, van demostrar en una provar d'una “neurona” totalment òptica en què els senyals canvien d'un material objectiu, entre els estats líquids i sòlids, un efecte que s’ha utilitzat per a l’emmagatzematge de dades òptiques. Això va permetre demostrar el processament no lineal i van produir polsos de sortida com els de les neurones orgàniques. A continuació, van produir un circuit fotònic integrat que incorporava quatre neurones òptiques que treballen a diferents longituds d'ona, cadascuna de les quals es connectava a 15 sinapsis òptiques. El circuit fotònic contenia més de 140 components i podia reconèixer patrons òptics simples. El grup va escriure que el dispositiu és escalable i que la tecnologia promet "accés a l’alta velocitat i un elevat ample de banda  inherent als sistemes òptics, permetent així el processament directe de telecomunicacions òptiques i dades visuals. 

Font: Zee news

Actualment, un grup de la Universitat de Ciència i Tecnologia de Hong Kongva publicar que han realitzat una xarxa neuronal totalment òptica basada en un procés diferent, transparència induïda electromagnèticament, en la qual la llum incidente afecta com els àtoms es desplacen entre els nivells d'energia quàntica-mecànica. 

Aquesta demostració, van il·luminar 85 àtoms de rubidi, refrigerats per làser fins a uns 10 microKelvin (10 microdegres per sobre del zero absolut). Tot i que la tècnica pot semblar  complexa,  el sistema de laboratori podia produir els efectes desitjats. Com a sistema atòmic quàntic pur, és ideal per a aquest experiment per provar aquest principa.

Està previst, ampliar la demostració mitjançant un centre de vapor atòmic calent, que és menys costós, no requereix una preparació que necessiti molt de temps dels àtoms freds i es pugi integrar amb xips fotònics. Els principals reptes són reduir el cost del mitj del mitjà de processament no lineal i augmentar l'escala de la xarxa neuronal totalment òptica per a tasques més complexes.

Font: Institut de Física de la Universitat de Münster a Alemanya

Noves cubes per transformadors de potencia.

En general, el transformadros de distribució i de potència instal·lats als centres de transfomració i subestacions, són actius que permeten als DSO al trasnport i distribució d'electricitat de manera eficient mitjançant la modificació dels nivells de  tensió segons les relacions de transfomració. 

Aquest actius, en general són molt segurs, però hi ha un percentatge molt petit que poden patir sobrepresions internes provocant explosions per l'acumulació de gasos que augmenten la seva presió com a conseqüència d'una falla interna i que poden produir  projectils voladors, incendis tòxics o vessaments del dielèctric interior (oli mineral).

Font: ABB

Com s'ha exposant anteriorment, el transformadors poden danyar-se a causa d’un excés de pressió al dipòsit o cuba en el qual s’engloben els reguladors o els enrotllaments, que normalment s’omple amb oli mineral que actua com a refrigerant i dielèctric. Els contaminants dins de l'oli, la degradació de les parts dels transformadors i les tempestes elèctriques poden causar una falla, que genera un arc intern, que es tradueix en una ràpida alliberació d’energia. 

Quan surgeix un arc dins del transformador, aquest escalfa l'oli de manera que quan assoleix la seva temperatura de combusitó conjutmament amb l'oxigen, crema i acaba creant un gas, el qual  provoca una alta pressió interna. Els dissenys convencionals de les cubes són limitades en la seva capacitat de suportar aquestes energies provocades per les falles, que en casos greus poden arribar fins a 150 megajoules (MJ), l'equivalent a 150 barres de dinamita,  per això, s'ha realitzat un nou disseny per aconseguir nuna cuba més forta i més resistent.

Font: SanerGrid

Aquesta solució, ha estat anomendada TXpand. La idea és sorprenentment senzilla: s'ha basat en dissenyar un dipòsit prou flexible com per deformar-se per absorbir tota la pressió addicional sense que aquest, es trenqui.

ABB, explica que han aconseguit alterar la flexibilitat del dipòsit mitjançant diferents tipus d'acer, variants en el gruix de la paret i la coberta i reforçar punts febles com són les cantonades, entre d'altres.

Per dissenyar el que ABB anomena tanc “resistent a l’arc intern”, primer va haver de crear un model mecànic que pogués predir la pressió en què un dipòsit determinat es deformaria i posteriorment esclataria, en funció de la seva mida i propietats del material. Un dels seus clients, va demanar a ABB que construís una cuba que pogués suportar 20 MJ d’energia sense esclatar -un nivell de pressió que seria catastròfic en la majoria de transformadors i que cobriria el 95 per cent de les falles produïdes en la xarxa.

Font: ABB Group.

Així ABB va incorporar equacions al seu model numèric i va passar mesos construint una cuba a mida completa (aproximadament 5 metres de llarg, 2,5 metres d'ample i 4 metres d'altura). Per motius de seguretat, el dipòsit es va omplir d’aigua en lloc d’oli i contenia una rèplica de la part activa d’un transformador. La primera prova , que es va dur a terme un fred dia d’hivern el novembre de 2017 en un camp obert a les instal·lacions d’investigació d’Hidro-Québec a prop de Mont-real, tenia com a objectiu demostrar que el tanc podria suportar els 20 MJ especificats. Fins aleshores, els nivells d’energia més alts provats, eren valors  propers a la meitat dels 20 MJ.

L’equip va injectar aire a pressió a 200 atmosferes, la qual cosa equival a la pressió que hi ha a dos quilòmetresa una profunditat del nivell del mar. La cuba, va comçar a mostrar debilitats pels seus costats, però no va explotar.

Vídeo

La segona prova, s'esperava que demostraria que a una pressió determinada, una cuba es trenca en un punt escollit. Es volia assegurar que la falla pasi a la part superior del transformador, ja que quan passi allà, hi haurà menys oli a abocar.

Després d’aplicar una energia de 30 MJ, la cuba que s'estava asajant va demostra que les previsions i metodologies d'ABB es complient. Aquest nous resultats han permés pdoer realitzar noves especificacions millorades a la resistència provocada per un arc intern. 

Font: IEEE spectrum

Nou motor elèctric per VE.

Els fabricants de vehicles elèctrics, bicicletes electròniques o scooters elèctrics  acostumen a centrar-se en les bateries  centrats en reduir el pes, la mida i el cost. 

Linear Labs diu que les seves màquines elèctriques podrien revolucionar els automòbils, els aerogeneradors i els aparells d’aire condicionat, així com la robòtica, drons i vehicles de micromobilitat. 

Font: Lineal Labs

Ft. Worth, la companyia amb seu a Texas ha inventat el que anomena la turbina elèctrica Hunstable, o HET. Aquesta patent, segons afirma la companyia, pot generar de dos a cinc vegades el parell sw força  de motors o generadors actuals, amb un mateix volum. El parell és la quantitat de treball que produeix un motor, normalment mesurada per revolució.

Es creu que han construït una classe completament nova de motors elèctrics i això no ha passat en els  potser 30 anys. 

Hunstable va ser abans conseller delegat d’UStream, una empresa de vídeo streaming (ara coneguda com IBM Cloud Video ) que IBM va adquirir per 150 milions de dòlars EUA en el 2016. El pare i la companyia CTO Fred Hunstable de Brad és un inventor i enginyer elèctric, que va treballar a la indústria elèctrica nuclear per a Raytheon i Ebasco. Linear Labs va començar fa uns cinc anys com a projecte de pare i fill. Entre els seus prop de 20 empleats a temps complet, la companyia compta amb antics empleats de Tesla , Daimler i Faraday Future . 

Font: Worldess Tech

Els Hunstables marquen el seu gran disseny i avantatges tècnics per al seu HET, que defineixen com un flux circumferencial 3D en un motor d'imant permanent de quatre rotors. A diferència dels dissenys típics, els motors sincrònics de corrent continu no tenen enrotllaments superflus, per la qual cosa el 100 per cent del seu material de coure passa a la conversió d'energia. Segons diuen, el contingut de coure d'un motor típic es pot reduir en un 30%, alhora que es genera un parell equivalent. De manera que, per a un nivell de parell determinat, l’HET consumeix significativament menys energia que els dissenys actuals més competitius. 

Els estudis realitzats per l'empresa sobre les plataformes automobilístiques existents, incloses la Tesla i el Toyota Prius, demostren que els motors podrien augmentar la gamma de conducció en més d'un 10 per cent; o permetre que els cotxes puguin portar paquets de bateries relativament menors per oferir un rang equivalent. El HET en si és espectacularment eficient, generant fins a un valor de 150 Nm  a només 3.000 rpm, en un Prius.

La tecnologia d’imant permanent de l’empresa no requereix metalls de terres rares. Els motors generen un parell tan robust que, en la majoria de les aplicacions, no és necessària una reducció de la caixa de canvis. El sistema incorpora una transmissió purament electrònica, que redueix les pèrdues d’energia i, a escala de producció, podria retallar almenys 45 kg del pes del vehicle. La complexitat i els costos per a l'enginyeria i la fabricació es redueixen. 

Senten que formem part d'un moviment energètic més intel·ligent i net, amb aplicacions molt més enllà de la mobilitat.

Font: Worless Tech.

Molts vehicles elèctrics, també han d’integrar un convertidor CC-CC-que augmenta o disminueix la tensió a diferents nivells- per permetre tota una velocitat de conducció amb diverses càrregues. Però a causa que l’HET pot generar un parell tan robust a velocitats inferiors, també podria eliminar el convertidor d’impuls que es troba a tots els cotxes. Així, els motors podrien generar un efecte domino que és un altre sant grial dels enginyers de transport: un motor més petit, més eficient i sense reducció de velocitat ni convertidor de corrent continu, permetria bateries més petites i més lleugeres, controls simplificats i menys costosos i suspensions més lleugeres i altres components del xassís que sustenten aquests sistemes. 

L'electrònica per als motors potents és sovint més cara que els propis motors. 

Linear Labs ha començat a treballar amb els clients, fins ara sense nom, per desenvolupar conjuntament aplicacions en vehicles elèctrics i de micromobilitat, robòtica i sistemes HVAC. La companyia assegura que una empresa de patinets de conducció compartida li va demanar que avalués un motor Segway Ninebot ES4. 

El Segway resultant va gaudir d’un augment del 50 per cent del interval i quatre vegades el parell, cosa que va augmentar la velocitat màxima del vehicle i li va permetre pujar un grau fort del 20 per cent. 

Font: IEEE Spectrum

Transparència en la previsió a llarg termini de la demanda elèctrica.

La previsió, és una eina essencial per a la planificació i la presa de decisions en la indústria energètica i s'han utilitzat diversos mètodes de previsió per part dels planificadors de les utilities (Taylor et al, 2007; Hahn et al, 2009). 

Les empreses elèctriques escolleixen de forma independent un o diversos mètodes per realitzar la seva previsió a llarg termini per determinar els seus ingressos i el disseny de tarifes per a cada segment de clients. També proporcionen aquesta informació als TSO  per a la previsió de càrrega entre països.

Font: Ivie

Amb la modernització de la xarxa elèctrica, aquestes empreses han afrontat reptes per preveure amb precisió la demanda, particularment amb la ràpida integració dels recursos energètics distribuïts (DER) i l’eficiència energètica (EE). Els canvis en la demanda d’electricitat del client amb la integració d’aquestes tecnologies han afectat significativament el cantó de la demanda dels mercats energètics i han fet augmentar la diversitat entre països de la demanda d’electricitat del client. Això augmenta la necessitat de comprendre millor l’aprofitament de les càrregues realitzades a nivell d’utility  d’àmbit estatal per aconseguir una previsió de càrrega elèctrica transparent i precisa. A nivell nacional, això és particularment important per a la planificació del transport perquè requereix inversions altament costoses i irreversibles i la previsió de càrrega entre països a llarg termini és un factor important per a la planificació del  transport.

Font: El País

A continuació, es parlarà de la importància d’incorporar l’eficiència energètica i els recursos energètics distribuïts en els mètodes de predicció de càrregues adoptats habitualment per les utilities. Concretament, s'il·lustraran els efectes incrementals de considerar l'eficiència energètica i la distribució solar distribuïda sobre la precisió de la previsió de la càrrega. A més, s'examinaran les implicacions de la futura integració fotovoltaica (PV) i l'adopció d'EE en les previsions a llarg termini. En general, es conclou que:

1.- Cal tenir en compte que els EE i els DER en la previsió d’ús d’electricitat generen resultats diferents de l’escenari sense aquestes consideracions. 

2.- Diferents metodologies tenen diferents nivells de rendiment de la precisió, que també poden variar segons el segment de clients. Això mostra la importància de la precisió i la transparència en els mètodes nacionals de la predicció de càrregues utilitzats per les utilities. 

3.- La demanda màxima prevista és diferent en aquests escenaris d’integració de les EE i les DER sense aquestes consideracions i les diferències s’ampliaran amb el pas del temps. Finalment, la discrepància entre les previsions de demanda màxima augmenta amb nivells més elevats dels escenaris amb integració solar i la diferència no és menyspreable, especialment per a previsions molt properes en el futur.

Previsió de la càrrega als mercats nacionals

Els recents canvis  de la indústria energètica, estimulen l’energia més ecològica i sostenible. No obstant això, també creen diversos reptes per als DSO, planificadors de recursos i responsables polítics pel que fa a la previsió de la demanda del sistema. Actualment, les utilities opten  per mètodes per predir la seva demanda a llarg termini i utilitzar els pronòstics per planificar el lliurament d’energia a clients d’ús final de forma independent, requisits d’ingressos i disseny de tarifes per a cada segment de clients, és a dir, residencials, comercials i industrials. Típicament, les previsions de demanda específica del client s’estimen per separat i s’agregen per representar la demanda total dels clients. Els serveis elèctrics proporcionen les seves previsions a llarg termini als planificadors nacionals de transport i als sistemes per a la planificació de la càrrega nacional. Malgrat això, els reguladors no requereixen als DSO que utilitzin un enfocament uniforme per a les seves previsions de càrrega, de manera que poden decidir l'enfocament de previsió més adequat per al seu propi negoci. 

La figura 1 mostra les parts que utilitzen la previsió de càrrega elèctrica, el flux d'informació entre els DSO i l'operador nacional del sistema.

Previsió de la càrrega (Font: IEEE Smart Grid)

Atès que cada utility té els seus models de negoci únics, els territoris de servei i els perfils de clients, permeten obtenir resultats de previsió de càrrega mitjançant diferents mètodes. A més, sovint no hi ha transparència en la granularitat dels enfocaments de la previsió utilitzats en els DSO, per la qual cosa es planteja si l’agregació de diferents resultats de previsió és adequada tenint en compte els diferents enfocaments de previsió utilitzats per les utilitats. A més, no hi ha un enfocament uniforme sobre com tenir en compte l'EE i la integració de DER en la previsió de càrrega a llarg termini per a diferents segments de clients. Tot i que de moment no és una pràctica habitual per a tots els DSO, alguns han fet ajustaments per tenir en compte els recursos energètics del costat de la demanda, inclosa la demand response, en que distribuïen un estalvi d'eficiència solar i d'eficiència energètica en les seves previsions de càrrega per a diferents sectors de consum final. Tanmateix, aquests ajustaments es basen en hipòtesis, que poden introduir inexactituds en la generació de distribució solar projectada i l’estalvi d’eficiència energètica.

Metodologia

Utilitzen dos mètodes empírics per predir la demanda d’electricitat nacional per segments de clients residencials i comercials, i il·lustrar els resultats mitjançant l’exemple del pasís del servei 

S’analitzen i es comparen els escenaris següents per mostrar les diferències en les previsions elèctriques:

Escenari 1: Model tradicional vs Model actualitzat: predicció de la demanda elèctrica residencial i comercial mitjançant el mateix mètode empíric amb i sense ajustaments EE i DER.

Escenari 2: diferents mètodes: preveure la demanda elèctrica residencial i comercial mitjançant mètodes empírics diferents. 

Escenari 3: diferents mètodes i paísos: preveure la demanda d’electricitat residencial en dos estats diferents amb mètodes diferents.

Les especificacions empíriques per a l'estimació de la demanda residencial i comercial són àmpliament utilitzades en la literatura acadèmica i de la indústria (Hagen i Behr 1987, Kyriakides i Polycarpou, 2007; Hahn et al. 2009), així com són àmpliament utilitzades per les utilities per gestionar a curt termin i la predicció a llarg termini dels segments de clients (Hahn et al., 2009). Les dades del 2007 al 2015 s’utilitzen per estimar el model, i les dades del 2016 al 2017 s’utilitzen per a la previsió. Considerar que la previsió de demanda d’electricitat s’estima controlant els factors d’economia específics del clima i del país, a més del preu de l’electricitat i el preu dels substituts (és a dir, el gas natural).

Simulació

Per il·lustrar més les implicacions a llarg termini de no incloure els estalvis de DER i EE en la previsió màxima de la demanda a llarg termini, es van desenvolupar un model de simulació per projectar la demanda màxima d’estiu residencial fins al 2030 tenint en compte diferents escenaris d’integració solar fotovoltaica i EE. les diferències en els resultats de la previsió s’amplien amb un horitzó de temps més llarg i amb l’aprofitament creixent de la solar solar.

A partir de les  simulacions de demanda màxima, es conclou el següent:

1.- Cal  tenir en compte l'eficiència energètica solar i distribuïda residencial en la demanda màxima ja que, genera resultats diferents de previsió de l'escenari sense aquestes consideracions. 

2.- La demanda màxima prevista és diferent en aquests escenaris d’integració DER i EE, i les diferències s’amplien amb el pas del temps. Finalment, la discrepància entre les previsions de demanda màxima augmenta amb nivells més elevats d’escenaris d’integració solar i la  diferència no és menyspreable, especialment per a previsions molt properes en el futur.

Conclusió i debat

El pas a un sistema d’energia elèctrica més net i sostenible mitjançant l’adopció de EE i DER ha comportat algunes complicacions en l’ús de les eines de predicció de càrregues existents per a l’elaboració de polítiques i la planificació de recursos. Les mesures d’eficiència energètica, especialment els programes d’eficiència energètica del sector de serveis públics, poden reduir substancialment la màxima demanda d’energia i l’ús d’energia i millorar la fiabilitat del sistema (Berg, 2016). La generació distribuïda, especialment la generació fotovoltaica distribuïda, aporta oportunitats i reptes per a la gestió de la càrrega elèctrica. La generació fotovoltaica a les hores més caloroses del dia pot portar la demanda d’electricitat a nivells extremadament baixos i, al vespre, quan la gent torna a casa per encendre els seus electrodomèstics, la generació de fotovoltaics també disminueix, cosa que requereix una capacitat de generació flexible per entrar ràpidament en línia. El caràcter intermitent de les fonts distribuïdes,

Una de les complicacions és que les eines tradicionals de previsió no consideren necessàriament els impactes dels EE i DER en la previsió de càrrega. Una enquesta realitzada per Carvallo et al. (2016) demostra que els conjunts de variables utilitzades per a la predicció de càrrega per part de les EEE no han canviat durant molt de temps i només algunes d’elles van adoptar noves tècniques de predicció. Els serveis públics i les agències poden prendre decisions de contractació ineficients i infraescalades basades en aquestes previsions de càrrega inexactes. Aquesta anàlisi mostra que la inclusió d’ajustos EE i DER és important mostrant resultats de previsió millorats un cop aquests ajustaments s’inclouen a l’anàlisi de previsió de càrrega elèctrica.

A més, tots els mètodes de previsió es basen en hipòtesis, com ara el creixement del PIB, els canvis demogràfics, els substituts de l’electricitat i els canvis de preus del combustible. En molts casos, els supòsits utilitzats per a la previsió tampoc no s’han canviat durant molt de temps (Caravallo et al, 2016) i les utilitats sovint no revelen els supòsits utilitzats per a les seves previsions. A més, les previsions a llarg termini sovint presenten errors de previsió més grans a causa d’una major incertesa. La nostra anàlisi va demostrar que un mètode amb una bona precisió de previsió en un sector (per exemple, residencial) no podria funcionar tan bé en un altre sector (per exemple, comercial). Per tant, les previsions de càrregues agregades de múltiples serveis elèctrics sense conèixer els seus enfocaments poden introduir esbiaixades en la previsió de càrrega per als operadors regionals. Operadors de sistemes regionals, com MISO, tenen autoritat limitada per comprovar les previsions de càrrega a llarg termini. Concretament, MISO només pot auditar les previsions de càrrega d’un any en el futur per a la seva subhasta de capacitat anual voluntària. La MISO no controla els anys restants perquè els serveis públics no necessiten subhasta de capacitat més d'un any en el futur. Això introdueix reptes addicionals a l’hora de verificar l’exactitud de la previsió de càrrega regional a llarg termini. La transparència entre els serveis públics en termes dels seus mètodes de previsió de càrrega és important per informar les previsions regionals. Això introdueix reptes addicionals a l’hora de verificar l’exactitud de la previsió de càrrega regional a llarg termini. La transparència entre els serveis públics en termes dels seus mètodes de previsió de càrrega és important per informar les previsions regionals. Això introdueix reptes addicionals a l’hora de verificar l’exactitud de la previsió de càrrega regional a llarg termini. La transparència entre els serveis públics en termes dels seus mètodes de previsió de càrrega és important per informar les previsions regionals.

Una altra implicació de la previsió de càrrega és la planificació de recursos relacionada. Les previsions de càrrega de planificació de transmissions són previsions puntuals, que representen la càrrega prevista en una instantània a temps, mentre que la previsió de càrrega del mercat majorista es preveu en temps real. El primer està sotmès a complir amb les obligacions de fiabilitat de la North American Electric Reliability Corporation (NERC) sota model funcional, mentre que el segon es sotmet a l’acceptació de les tarifes de la Comissió Federal de Regulació d’Energia (FERC). Per tant, les previsions de càrrega inexactes agregades pels reguladors regionals poden afectar potencialment la planificació operativa de la transmissió i l’engròs. Tot i que alguns serveis utilitzen ajustaments a les seves previsions de càrrega per tenir en compte l'estalvi d'eficiència solar i d'eficiència energètica, aquests estalvis se solen eliminar de les previsions en lloc de ser inclosos en els models de previsió.

Font: IEEE (Bixuan Sun, Derya Eryilmaz i Rao Konidena)

Nuclear- Renewable Hybrid Energy System

Hi han diverses iniciatives per integrar tecnologies nuclears i renovables per proporcionar sistemes energètics d’alt rendiment amb la màxima utilització dels recursos de les centrals nuclears, així com per aconseguir una generació  equilibrada d’energia per satisfer els perfils de càrrega i les demandes. 

Tanmateix, hi ha diversos reptes per aconseguir un sistema energètic renovable híbrid  pràctic i rendible (NR HES), com ara, l'escalabilitat, el cost, la vida del projecte, el període de construcció, l'adquisició dels terrenys,  la seguretat ecològica i la barrera tecnològica. Hi han possibles maneres de superar alguns dels reptes del NR HES mitjançant la introducció de reactors nuclears a petita escala, anomenat Reactor Modular Petit (SMR) o Micro Modular Reactor (MMR). El Nuclear- Renewable Hybrid Energy System (NR MHES) ofereix combinar una petita escala de la central nuclear (NPP) amb les fonts d’energia renovables (RES). El subproducte del NR MHES, que és  l’energia tèrmica, també s’utilitza d’una manera eficient per suportar la càrrega tèrmica, xom podria ser el district heating, la planta de producció d’hidrogen,  les bombes de calor, els refrigeradors d’absorció, etc. El NR MHES ofereix la possibilitat per diferents opcions d’acoblament entre entrada i sortida del sistema. Els criteris d’integració nuclear-renovables depenen de la disponibilitat de les RES i de la demanda de la càrrega dels consumidors. El NR MHES s’adapta millor al consumidor remot amb una quantitat adequada de càrrega elèctrica i tèrmica. El MHES NR connectat a la xarxa, proporciona l’oportunitat de comprar l’electricitat en cas d’emergències i vendre l’energia excedentària del NR MHES a la xarxa.

Font: ScienceDirect.com

La integració nuclear-renovable es pot dur a terme de dues maneres: a gran escala i petita escala d'integració de la nuclear-renovable. Si els sistemes de generació d’energia basats en les  RES s’instal·len al voltant dels tradicionals NPP, s’anomena integració nuclear renovable a gran escala. 

Quan l’energia nuclear a petita escala, com és el SMR o el MMR, es trasllada al lloc de les  RES i s’integra amb el sistema de generació d’energia basat en RES per donar suport a la demanda d’electricitat local, s’anomena integració renovable nuclear a petita escala; també se l’anomena “NR MHES”. 

Anteriorment, es pensava que només una font renovable és capaç de suportar la demanda d’electricitat a la zones remotes. Però, a causa de la irregularitat del les RES, és bastant difícil complir la demanda d’electricitat local de forma seguida durant tot el temps. D'altra banda, el NR MHES connectat a la xarxa constitueix com una solució digna per a grans empreses, oficines, i universitat; que permet redueit la dependència de la xarxa i redueir el cost energètic. Les simulacions de recerca estimen els criteris i ajuden a triar el sistema energètic més  adequat segons el perfil de càrrega elèctrica.

Font: Osti.gov

Criteris i selecció del sistema energètic

- Tipus de càrrega elèctrica

- Tipus de Sistema Energètic

- Baixa demanda d’electricitat

- MEG autònom basat en RES

- Demanda elèctrica mitjana

- MEG autònom basat en MMR

- Gran demanda d’electricitat

- NR MHES

La NR MHES pretén proporcionar energia elèctrica i tèrmica a la comunitat per tant, és possible l’acoblament  amb renovables-nuclears, de diversos nivells. El NR MHES inclou SMR / MMR, RES, emmagatzematge d’energia elèctrica i emmagatzematge d’energia tèrmica. El NR MHES també inclou xarxa elèctrica, però la introducció de la xarxa elèctrica és opcional; depèn del lloc i de la situació.

Hi ha principalment quatre tipus o mètodes d'acoblament en la integració de renovables-nuclears:

i)  Acoblats més solts

En aquest procés, els RES es combinen amb un reactor nuclear i la principal consideració és la generació d’electricitat. El RES i el reactor nuclear generen energia elèctrica per separat i estan units entre si a nivell de distribució d’electricitat. El sistema combinat pot subministrar l'excedent d'electricitat a la xarxa elèctrica. Per tant, NR MHES també es pot connectar amb la xarxa elèctrica.

 Dèbilment acoblats 

En aquest procés, les  RES es combinen amb un reactor nuclear i la principal consideració és la generació d’electricitat. El RES i el reactor nuclear generen energia elèctrica per separat i estan units entre si a nivell de distribució d’electricitat. El sistema combinat pot subministrar l'excedent d'electricitat a la xarxa elèctrica. Per tant, NR MHES també es pot connectar amb la xarxa elèctrica.

Debilment acoblat (Font: IEEE Spectrum Smart Grids)

Múltiples productes rígidmament acoblats

Aquí, el reactor nuclear s’integra amb l’energia renovable, que també és produïda per l’energia nuclear a l’interior del NR MHES. En aquest tipus d'acoblament, no es combinen les RES externes amb un reactor nuclear. L’energia elèctrica i el calor del reactor nuclear produeixen algunes RES, com la biomassa, l’hidrogen gas, etc., que s’integren amb el reactor nuclear per subministrar energia elèctrica. Al NR MHES, l’hidrogen i la biomassa es consideren fonts RES.

Múltiples productes rígidametn acoblats (Font: IEEE Smart Grids)

Aquest tipus d'acoblament ofereix una integració energètica de dos nivells; és a dir, acoblament tèrmic i elèctric. Hi ha algunes RES, com ara la font d’energia geotèrmica, font d’energia solar concentrada, etc., que produeix una quantitat considerable d’energia tèrmica; aquesta energia tèrmica s’afegeix amb la potència tèrmica del reactor nuclear per generar electricitat. D'altra banda, en l'acoblament a nivell elèctric, l'electricitat generada a partir d'un reactor nuclear està relacionada amb l'electricitat, produïda a partir d'altres sistemes RES (eòlica, solar, hidroelèctrica, biomassa, etc.). També es connecta a una xarxa elèctrica al NR MHES per obtenir energia elèctrica excedentària o subministrar electricitat al NR MHES en un cas de nedesstitats. Tot i això, l’objectiu d’aquest mètode d’acoblament és generar electricitat.

Recursos multiples rígidametn acobalts (Font: IEEE Samrt Grids)

Rigidament acoblat

En un mètode estrictament acoblat, tota forma d’energia es barreja entre elles per aprofitar al màxim l’energia disponible al MHES NR. Totes les energies tèrmiques s’afegeixen i es combinen totes les energies elèctriques; aleshores s’utilitzen totes les formes d’energia de la manera més eficient. L’energia tèrmica i elèctrica disponible s’utilitza en totes les aplicacions possibles, com la dessalinitzadora d’aigua de mar, pila de combustible, calefacció de districte, motor de calor, calcinació, etc.

Rigidametn acoblant (Font: IEEE Smart Grids)

És possible que un sistema híbrid no inclogui tot tipus de fonts RES. La calor generada amb el NR MHES s’utilitza generalment amb finalitats industrials; mentre que, l'electricitat generada del sistema híbrid, s'utilitza per donar suport a la demanda elèctrica. L’excedent d’energia produït al sistema es pot subministrar a la xarxa i es pot remunerar mitjançant “balanç net”. Si cal, es pot obtenir energia elèctrica de la xarxa i combinar-se amb la calor per suportar la càrrega industrial (per exemple, la demanda d’hidrogen). El sistema avançat d’emmagatzematge d’energia juga un paper molt important en el MHES NR. Als sistemes, MHES NR s’adopta una estratègia de control dinàmic per maximitzar l’eficiència del sistema.

Font: IEEE.

Les xarxes intel·ligents i la seva gestió.

La integració de generació distribuïda basada en  PV, aerogeneradors, vehicles elèctrics i sistemes d’emmagatzematge d’energia,  podria possar en risc l’estabilitat dels sistemes de distribució d’energia elèctrica.

La principal raó, està en la relació no equilibrada de la potència que hi ha entre l'oferta i la demanda, és a dir, un exccés o dèficit entre la generació i el consum, pot pertorbar la xarxa i crear problemes greus com  podria ser la vaiació del voltatge fora dels líomits permesos. 

Font: Energética21

Per augmentar d’una manera eficient aquest equilibri entre l’oferta i la demanda  i així reduir grans consums durant períodes inesperats, s’utilitzen sistemes de gestió d’energia. La gestió de l’energia es pot dividir en dues categories principals:

1.- Està al costat del proveïdor, com és un DSO: gestiones mitjançant la seva xarxa la posada en servei o aturada d'alguns generadors per seguir la variació de la càrrega en funció de la demanda. 

2.- És del consumidor i s’anomena gestió de la demanda:  la gestió per part de la demanda, els consumidors gestionen el seu consum d’energia per satisfer l’energia disponible des de la generació. 

L’objectiu principal d’utilitzar la gestió d’energia és reduir el cost d’operació i també consums que permetran, reduir les pèrdues d’energia i augmentar la fiabilitat de la xarxa. La gestió de l’energia té moltes barreres i limitacions. Tanmateix, té un futur destacat en què la major part de la investigació actual es centra en el desenvolupament d’alguns algoritmes i models sofisticats per gestionar millor l’energia de la xarxa. 

Font: Utility SmartPro

La gestió de l’energia és importatnt donat que, en un món on la demanda d’energia està en augment, la generació d’energia també ha d’augmentar per satisfer les necessitats dels usuaris. No obstant això, a causa que el nombre de consumidors està augmentant, i també com a conseqüència de la imprevisible naturalesa de les càrregues elèctriques, la demanda d’energia genra reptes als DSOs. Les demandes més elevades tenen una gran probabilitat de produir-se en molts períodes i poden ser una amenaça per a la funcionalitat del sistema. Per resoldre aquest problema, els DSO tenen bàsicament dues opcions:

1.- Augmenteu la mida i la dimensió de la xarxa que és costosa i necessita temps per a la seva implementació.

2.- Utilitzar la gestió de l’energia per tal de reduir la possibilitat de demandes màximes elevades en hores punta.

La segona solució sembla més raonable; tanmateix, requereix d'algoritmes i mètodes sofisticats per poder gestionar l'energia. La gestió de l’energia es considera una necessitat per a una xarxa més intel·ligent per molts motius.

Font: Shetterstock

Ha de ser automatitzada i no necessita intervenció directa s humana;  dóna resultats i prediccions precises; ajuda al DSO a optimitzar millor la funcionalitat de la generació i redueix el cost de generació; ajuda al DSO a reduir les pèrdues d’energia a la xarxa, cosa que pot reduir de forma significativa el cost indirecte de la distribució d'electricitat;ajuda els usuaris finals a gestionar millor la seva demanda i a reduir la factura d’electricitat;  augmenta el factor de càrrega, en què el perfil de potència es fa més suau i menys variable; augmenta l'eficiència energètica; conserva els recursos i redueix la contaminació i protegeix el mediambient.

La gestió de l’energia es pot dividir en dues grans categories. 

1.- Des del punt de vista del DSO

2.- Des del punt de vista del consumidor elèctric.

El productors poden utilitzar la gestió de l’energia per controlar les  unitats de generació connectades a la  xarxa de distgribució, d’una manera eficient. Per exemple, per satisfer una determinada demanda d’energia dels consumidors, mitjançant la gestió de l’energia, els productors, poden requerir d'alguns generadors, que poden tenir el menor cost d’operació, mentre que els generadors amb un cost d’operació elevat, es queden en espera per atendre demanda addicional en períodes punta.  D’aquesta manera, un productor pot minimitzar el cost d’operació de les unitats de generació connectades a la xarxa del DSO.

L’operador del sistema (com els sistemes de transport i distribució) pot utilitzar la gestió d’energia per regular el flux d’energia d’una manera que siugi possible minimitzar les pèrdues d’energia a la xarxa i augmentar el nivell de penetració d’energies renovables (com els parcs fotovoltaics i els parcs eòlics) der forma eficient. Els usuaris finals, utilitzen la gestió de l’energia per reduïr la seva factura elèctrica igestinar el seu consum eficientment.

Font: JRC Smart Grid System

Per la gestió de l'eneriga són necessàreis, eines les quals, tradicionalment, el control de les unitats de generació i dels aparells elèctrics ha estat manual o s’utilitzaven alguns sistemes bàsics de control. En temps moderns, amb el desenvolupament de sistemes de control basats en ordinadors i algorismes intel·ligents altament eficients i amb la integració de les tecnologies de la informació i la comunicació a la xarxa elèctrica, és més fàcil controlar les càrregues. Alguns dels sistemes de control més utilitzats són: els  PLC (controlador de lògica programable); l' SCADA (Supervisió,  Control i Adquisició de Dades);  els EMS (Sistema de Gestió de l'Energia); els BMS (sistema de gestió d’edificis); els sistemes d'automatització (inclosos sistemes domòtics, etc.).

Es tracta de sistemes de control basats en ordinadors, que requereixen programari i maquinari per funcionar. El programari sol ser programat per enginyers, desenvolupadors de programari o especialistes. El maquinari sol contenir entrades i sortides en què el sistema pot activar o desactivar alguns dels elements connectats o controlar la seva demanda d’energia.

Font: BMWi

Però, el procés de passar d’una tecnologia a una altra requereix temps i esforç. La implementació de la gestió de l’energia està en curs. Tot i això, hi han moltes limitacions que podrienretardar la seva integració en el mercat, que es podrien resumir en:  el cost d’implementar sistemes de gestió d’energia és elevat, tanmateix, a llarg termini, el rendiment de la inversió és baix. La tarifa de l’electricitat ha de ser variable en el temps. No és fàcil que els comercialitzadors i DSO passin d’una tarifa tradicional estatica a una de variable i actualitzada a les necessitats reals. S’ha d’actualitzar la infraestructura de la xarxa, que pot costar molts diners als DSO. El flux d’energia bidireccional encara està en una fase de recerca, cosa que pot retardar la gestió energètica ideal.

La consciència de la població juga un paper important a l’hora de determinar la rapidesa amb què s’aplicarà la implementació. L’escalfament global i el canvi climàtic poden ser el motiu principal per passar d’un sistema tradicional a un de més intel·ligent. Tanmateix, sempre hi ha parts que no es beneficien de la transició cap a un entorn energètic més net i sostenible.

Ramon Gallart

La criptografia quàntica necessita un reinici.

Les tecnologies quàntiques –incloent la computació quàntica, els detectors quàntics ultra-sensibles i els generadors quàntics de números aleatoris– són l’avantguarda de molts camps d’enginyeria actuals. Però una de les primeres aplicacions quàntiques, que data de la dècada del 1980, sembla encara molt lluny de qualsevol tipus de desplegament generalitzat comercial.

Malgrat dècades d’investigació, no hi ha un full de ruta viable sobre com escalar la criptografia quàntica per assegurar les dades i les comunicacions del món real.

No vol dir que la criptografia quàntica no tingui aplicacions comercials. La quantum crypto, que utilitza estats quàntics de fotons individuals per transmetre informació a la qual no es pot accedir sense detecció, és una indústria nínxol. Ja hi han empreses que ara operen o paguen per accedir a xarxes assegurades mitjançant criptografia quàntica als Estats Units, la Xina, Àustria i el Japó.

Font: iStocks

Segons un  recent informe de la indústria, sis startups més Toshiba, lideren els esforços per proporcionar criptografia quàntica als governs, a les grans empreses (incloses les entitats bancàries i financeres) i a les PIMEs. Però aquests primers clients mai podrien oferir una demanda suficient per escalar aquests serveis.

Des d'un punt de vista pràctic, no sembla que la criptografia quàntica sigui res més que un mètode físic elaborat i costós, i, per a moltes aplicacions, en gran mesura ignorable, per lliurar claus criptogràfiques de forma segura en qualsevol moment.

Això és en part perquè la criptografia tradicional, basant-se en les xarxes d’ordinadors i el maquinari existents, costa molt poc d’implementar. Mentre que el Crypto Quàntic requereix una infraestructura completament nova de detectors i fonts d'un sol fotó conjuntament amb línies dedicades de fibra òptica. De manera que el seu preu elevat s’ha de compensar amb un avantatge de seguretat provat que d’alguna manera podria suposar, un benefici que ha estat teòric en el millor dels casos, fins ara.

Font: Tendencias 21

La criptografia quàntica va oferir un sistema de criptografia basat en la física que podria substituir la criptografia matemàtica, que d'una altra manera tindria problemes profunds en un món de computadores quàntiques derrotades per la criptografia.

Però pot ser que les matemàtiques permetin un emergent subcamp  amb el nom una mica enganyós de “criptografia post-quàntica” sembla ara més ben situat per a proporcionar criptosistemes robustos i àmpliament escalables que podrien resistir els atacs d’ordinadors quàntics. (El cripto post-quàntic, de fet, no té res a veure amb la criptografia quàntica. Es tracta de desenvolupar una criptografia convencional i matemàtica que no pot ser resolta per ordinadors quàntics.)

Dit això, el director general de Trail of Bits, Dan Guido, assegura que fins i tot, les actualitzacions de molts clients comercials són molt actuals.

Encara que avui les empreses estan disposades a adoptar-lo, la criptografia quàntica no és capaç de reduir el paper essencial del cripto tradicional en el comerç, les finances, la banca, el govern, els negocis i les operacions d'Internet, segons va afirmar Lee Bassett , professor ajudant d'enginyeria elèctrica i de sistemes. a la Universitat de Pennsilvània.

Font: Secur IT

Els mateixos sistemes de criptografia quàntica amb un nom diferent poden ser crucials per a alguns dels propers passos necessaris per a implementar els futurs ordinadors quàntics.

Les mateixes tecnologies que  permetran fer quantum crypto, també  permetran crear ordinadors quàntics en xarxae, o permetre tenir ordinadors quàntics modulars que tinguin diferents petits processadors quàntics que parlen entre ells. La manera de parlar entre ells és a través d’una xarxa quàntica i que utilitza el mateix maquinari que utilitzaria un sistema de criptografia quàntica. 

Així que irònicament, els intrusos de la “criptografia” quàntica poden ajudar algun dia a ajuntar ordinadors quàntics més petits a crear un tipus de processador d’informació quàntica a gran escala que podria derrotar ... és a dir ... criptografia clàssica.

Font: IEEE Spectrum.

Els xips de IA especialitzats mantenen espectatives i perills per als desenvolupadors.

Gràcies a la potencia de càlcul de la Inteligència Artificial (IA), els venedors de maquinari estan pensant amb els beneficis de rendiment d'acord amb la Llei de Moore. 

Aquest avantatges provenen d’una nova generació de xips especialitzats per a aplicacions d’IA com pot ser el deep-learning. Però el  nou mercat  de microxips fragmentat, comportarà algunes difícils opcions  per als desenvolupadors. 

La nova era d'especialització de xip per a la IA, va començar quan es van desplegar les unitats de processament gràfics (GPUs), desenvolupades originalment per a jocs i per a aplicacions com el deep-learning. La mateixa arquitectura que va fer que les GPU es mostressin imatges realistes també els va permetre reduir dades de manera molt més eficient que les unitats de processament central (CPU). Un gran pas endavant, es va produir en el 2007 quan Nvidia va llançar CUDA, un conjunt d’eines per fer programables les GPU de forma general.

Font: Istock

Els investigadors de la IA, necessiten tots els avantatges que es poden obtenir quan es tracten dels requisits computacionals sense precedents del deep-learning. La potència de processament de la GPU ha avançat ràpidament, i els xips dissenyats originalment per a reproduir imatges s'han convertit en els treballadors que impulsen la investigació i el desenvolupament de la IA canviants del món. Moltes de les rutines d’àlgebra lineal que són necessàries per fer que Fortnite s’executi a 120 fotogrames per segon, permet que ara es potenciín les xarxes neuronals al centre d’aplicacions d’avantguarda de visió per ordinador, reconeixement automatitzat de la veu i processament del llenguatge natural.  

Ara, la tendència a l’especialització dels microxips s’està convertint en una cursa. Els projectes de Gartner que especialitzen les vendes de xip per a IA, es duplicarà fins a uns 8.000 milions de dòlars EUA en el 2019 i arribaran a més de 34.000 milions de dòlars en el 2023. Les projeccions internes de Nvidia situen el mercat de GPUs del centre de dades (gairebé únicament utilitzats per alimentar el deep-learning) en un mateix període de temps de 50.000 milions de dòlars . En els propers cinc anys, es veurà que les inversions massives en silici personalitzat es produeixen a bon port d’Amazon, ARM, Apple, IBM, Intel, Google, Microsoft, Nvidia, Qualcomm. També hi ha un munt de startups al mix. CrunchBase estima que les empreses de xifres AI, incloses Cerebras , Graphcore , Groq, AI mític , SambaNova Systems i Wave Computing , han recaptat col·lectivament més d'1 mil milions de dòlars. 

Font: HPCWire

Els xips especialitzats de IA, són importants, ja que són catalitzadors per transformar la investigació de la IA d’avantguarda en aplicacions del món real. Tanmateix, l'aparició massiva de nous xips de IA, cada un més ràpid i especialitzat que el següent, també semblarà un revés a l’augment del programari empresarial. Es pot esperar que les ofertes de vendes i l'especialització de programari  treballin amb els fabricants amb un sol venedor. 

Si fa 15 anys, els serveis al núvol AWS, Azure, Box, Dropbox i GCP van sortir al mercat entre 12 i 18 mesos. La seva missió hauria estat bloquejar el major nombre possible de negocis, perquè una vegada que estiguis en una plataforma, és difícil canviar a una altra. Aquest tipus de pressa d'or per als usuaris finals està a punt de produir-se en IA, amb desenes de milions de dòlars i una investigació impagable. 

Els chipmakers no tindran prou feines promeses, i els avantatges seran reals. Però és important que els desenvolupadors de IA entenguin que els xips nous que requereixen noves arquitectures poden fer que els seus productes siguin més lents al mercat, fins i tot amb un rendiment més ràpid. En la majoria dels casos, els models de IA no seran portbles entre diferents fabricants de xip. Els desenvolupadors coneixen bé el risc de bloqueig dels venedors que suposa l’adopció d’API en el núvol de més alt nivell, però en el passat, el substrat de càlcul real s’ha normalitzat i homogenitzat. Aquesta situació canviarà dràsticament en el món del desenvolupament de la IA.

Font: The Economist

És ben probable que més de la meitat dels ingressos de la indústria de xip properament seran impulsats per  la IA i aplicacions de deep-learning. De la mateixa manera que el programari genera més programari, La IA genera més IA. S'ha vist moltes vegades: inicialment les empreses se centren en un problema, però finalment resolen molts. Per exemple, els grans fabricants d’automòbils s’estan esforçant per portar cotxes autònoms a la carretera i el seu treball d’avantguarda en l’aprenentatge profund i la visió informàtica ja està tenint un efecte en cascada; la investigació està dirigint a projectes fora del terreny com els robots de lliurament de Ford .

A mesura que surtin al mercat xips especialitzats de IA els gegants de xip actuals i les grans empreses de cloud, probablement arribaran a ofertes exclusives o adquiriran startups. Aquesta tendència fragmentarà el mercat de la IA en lloc d’unificar-la. Tot el que poden fer els desenvolupadors de IA ara és comprendre què és el que passa i planificar com pesaran els avantatges d'un xip més ràpid amb els costos de construir en noves arquitectures.

Font: Evan Sparks, conseller delegat de IA Determinate.

Primer avió 100% elèctric.

L'avió comercial elèctric, ha donat els seus primers passos quan una companyia aèria regional amb seu a Massachusetts va anunciar la primerea comandae del primer avió de passatgers completament elèctric. 

L’Alice, un avió de tres motors amb una bateria amb capacitat per recòrrer 1000 km amb una sola càrrega, es lliurarà a les companyies aèries de Cape Air per a vols de passatgers en el 2022. 

Font: Eviació

The Alice, es fabricat per Kadima, la companyia de startups israeliana Eviation, encara no ha estat certificada per la Federal Aviation Administration (FAA) dels EUA. Tanmateix, es preveu que la companyia estiugi disponible en el 2022.

Font: IEEE Espectrum

Aquest avió, serà alimentat per una bateria de ió de liti de 900 kWh fabricada per Kokam Batter de Corea del Sud. (Per comparació, el cotxe elèctric Model Tesla 3 utilitza un paquet de bateries de 50 a 75 kWh).

Cape Air és una aerolínia regional destinada a vols de vacances i regionals del nord-est que vola a Cape Cod, Martha's Vineyard, Nantucket i moltes altres destinacions. Segons Trish Lorino, vicepresident de màrqueting i relacions públiques de Cape Air, aquesta comanda "té sentit per a nosaltres, ja que som un transportista de curta distància,  per fer rutes de curta distància, especialment per a destinacions de nínxols i illes".

Segons el web de Cape Air, la companyia  actualment opera 88 Cessna 402 (que poden portar entre 6 i 10 passatgers) i 4 avions Islander ( amb capacitat per a 9 places ). Així, l’e-avion Alice de 9 places s’emmarca en la mida i la capacitat general de la flota de Cape Air.

Malgrat que l’empresa no ha decidit quines rutes comptarà amb l’Alice, els responsables de la companyia preveuen que els vols electrics cobreixin rutes que fa l’avió a prop de la seu de Massachusetts.

Font: Eviation

Durant la presentació, es van posar de manifest les diferències inherents al disseny i enginyeria d'un avió completament elèctric i d'un avió convencional. L'Alice té un pes màxim d'enlairament de 6.350 kg (14.000 lliures), però la bateria és de 3.700 kg. Com, no hi ha combustible,  el pes d'atteratge és el mateix.

Cadascun dels tres motors d'Alice,  té una sola part que està en moviment. Un motor similar de combustió, té al voltant de 10: sis pistons, un cigonyal, una bomba d'oli i una caixa de canvis de dos eixos. Evidentment, la propulsió elèctrica té un avantatge important tant en fiabilitat com en manteniment.

Hi ha sistemes redundants a l'Alice, tant en l'assemblatge de la propulsió com de la bateria. Els tres motors de l’ e-avion   (dos motors muntats a la part posterior dels dos extrems de les ales i un altre motor muntat a la part posterior de l’avió) tenen, sobretot  doble i per a alguns components, triple redundància.

Pel que fa al sistema elèctric, el conjunt de bateries és redundant en molts nivells, començant pel paral·lelisme de les cel·les i acabant en el nombre de branques de les cèl·lules en sèrie. La bateria està dissenyada de manera que qualsevol mal funcionament o fallada comporti una reducció mínima de la capacitat.

Font: Eviation

Com que Alice no crema combustible en vol i es basa només en una càrrega elèctrica més barata, es preveu que el cost opertiu de l’avió sigui inferior als seus homòlegs alimentats amb petroli. També, el soroll emès per un avió sense motors de combustió interna, és menor.

La seva decisió d'haver comprat l'Alice  va estar motivada pel profund sentit de la responsabilitat social de la companyia.

Font:  IEEE Spectrum