¿Cuánto tiempo puede una planta de energía continuar generando electricidad sin mantenimiento por parte de las personas?

Supongo que todavía habría algo de carga eléctrica porque los electrodomésticos y las máquinas se dejarían funcionando, pero esa carga disminuiría con el tiempo. Caería bruscamente al principio cuando las máquinas de carga pesada dejaran de funcionar, luego las próximas caídas importantes probablemente serían causadas por fallas en la red durante semanas o meses.

¿Continuarán las centrales eléctricas produciendo y entregando electricidad en las casas?

Por supuesto, el tiempo que las plantas sigan funcionando depende en gran medida de la cantidad de gestión que necesiten. Es posible automatizar muchas cosas incluso sin mirar cosas como la gestión de IA.

Una planta de carbón se quedaría sin combustible rápidamente (como se menciona en otra respuesta), pero una planta de energía nuclear normalmente se recarga cada 18-24 meses y las cosas hidráulicas, eólicas y solares no tienen exactamente el problema del combustible.

Sin embargo, creo que lo primero que mataría a la red son las protecciones automáticas que se disparan cuando la generación de energía y la carga se vuelven desiguales. No puede simplemente generar toda la energía que desea sin importar la carga, debe administrar la generación para que coincida con la carga. Eso requiere un control cuidadoso y continuo en la red eléctrica de EE. UU. Si la gente dejara de hacer eso, la red eléctrica podría comenzar a fallar en horas. No sé qué tan automatizado está eso en este momento, pero dado lo que he leído de personas que trabajan en la industria de la energía, parece requerir mucho esfuerzo humano para que todo funcione sin problemas, incluso día a día.

Independientemente de cómo se administre la red, es probable que cualquier planta de energía de generación activa, como la nuclear o la de carbón, simplemente se apague automáticamente si la gente dejara de asistir.

¿Qué tan pronto se descompondrá cada central eléctrica?

Carbón / Nuclear

Las plantas de carbón se quedarían sin combustible o cerrarían rápidamente sin trabajadores. Las plantas nucleares también deberían apagarse automáticamente, si los ingenieros que las diseñaron fueran inteligentes. Ninguna planta se descompondría per se, pero esperaría que tanto el carbón como la nuclear dejaran de generar energía dentro de las 24 horas más o menos.

Viento

Las turbinas eólicas también necesitan un mantenimiento y una gestión importantes, como sucede. Los componentes eléctricos fallan, las cajas de engranajes necesitan cambios de fluidos y, a veces, deben reemplazarse, y no puede dejar que una turbina eólica haga lo suyo sin importar lo que esté haciendo el viento. Si el viento es demasiado fuerte, puede destruir la torre. ¿Quién controla en qué dirección está orientada la turbina? ¿Eso está automatizado? Podría ser, y es una pregunta importante.

Si las turbinas simplemente dejaran de recibir mantenimiento y no fueran destruidas por los fuertes vientos, y pudieran permanecer apuntando hacia el viento, según algunos números de mantenimiento que encontré en línea, esperaría que el parque eólico se redujera a <30% de su capacidad en un año y completamente muerto a los ~18 meses.

Hidro

Las plantas hidroeléctricas requieren un mantenimiento bastante bajo, pero nuevamente, requieren mucha administración. Este es un problema más simple que el problema del parque eólico, ya que solo se trata de decidir hacia dónde dirigir el agua a través de la presa. Pero algo tiene que tomar esas decisiones. Si está controlada por computadora, y la computadora también administra el depósito, es posible que la planta siga funcionando durante años produciendo suficiente electricidad para mantenerse encendida. Eventualmente, la corrosión pasaría factura y las turbinas comenzarían a fallar, pero con una carga mínima eso podría llevar una década o más.

Las represas hidroeléctricas probablemente se cerrarían por tomas obstruidas antes de que fallara el hardware, asumiendo la administración de la computadora. Entonces, eso podría significar meses o años dependiendo del tipo de problemas de escombros que tengan.

Sin embargo, si no hay una gestión automática del sistema, es un gran "depende". ¿En qué estado estaba la hidroeléctrica cuando todos desaparecieron? ¿Estaban las turbinas funcionando a pleno rendimiento para igualar la carga de potencia máxima del día? ¿Era la temporada de inundaciones y estaban dejando pasar mucha agua para mantener manejable el nivel del embalse? Ninguna situación sería buena para la planta. Si la planta estaba en mal estado en el momento de la gran desaparición, podría dañarse en poco tiempo o drenar el depósito en la estación seca. Entonces, de días a meses y la planta estaría inactiva.

Solar

Los paneles solares son bastante duraderos. Creo que se espera que un panel solar típico dure unos 25 años. Se degradan con el tiempo y, naturalmente, la producción disminuye si tienen polvo. La nieve les impediría trabajar, por supuesto.

El punto débil de un sistema solar es el banco de baterías. Las baterías de plomo ácido requieren mantenimiento. Las conexiones se corroen y el electrolito se evapora. Si se deja desatendido, con un ciclo de carga/descarga todos los días, el banco de baterías de una casa puede durar solo 3 meses, y ciertamente no mucho más. Algunas de las baterías morirían por falta de mantenimiento, mientras que otras solo requerirían agua destilada nueva para volver a funcionar bastante bien.

Existen otras tecnologías de baterías que funcionan bien con energía solar y requieren menos mantenimiento, pero son sustancialmente más costosas que las baterías de plomo-ácido típicas. Entonces, el sistema podría diseñarse para ser más robusto, pero probablemente no lo hubiera sido.

La cuadrícula

Una vez más, todavía hay que preocuparse por el mantenimiento de la red. Los transformadores fallan, los interruptores fallan, las líneas eléctricas se caen, etc. Una vez que fallan esas cosas, algunas de ellas son efectivamente irremplazables. Incluso reparar una línea eléctrica no es una tarea trivial. Creo que la red eléctrica comenzaría a fallar dentro de 6 meses, lo que comenzaría a cortar partes de la ciudad.

¿Hasta cuándo se podrá utilizar la energía eléctrica en las casas abandonadas de esta ciudad?

¿Supongo que quiere que cada distrito sea alimentado por su propia red independiente conectada a uno de los tipos de generadores?

Asumiendo el control automático de la red eléctrica para que no se apague, estimaciones aproximadas:

• Nuclear - <24 horas
• Carbón - <24 horas
• Viento: la red probablemente fallará primero por falta de mantenimiento
• Hydro - Hasta que la red falló
• Solar: hasta que falló la red, pero depende, con un poco de esfuerzo, los años son posibles.

La energía solar es la mejor apuesta para la energía a largo plazo, porque incluso si las casas no tienen sus propios paneles, simplemente puede reubicar y volver a cablear los paneles de la granja solar para alimentar las casas que desea alimentar. Eso supone que la persona que lo hace tiene una pista y algunas herramientas básicas, incluido un multímetro, por supuesto.

¿Ocurre un desastre (como la explosión de un reactor nuclear)?

Probablemente no. Si la red depende completamente del control humano sin automatización ni salvaguardas, las fallas en la red probablemente provocarían incendios.

¿Qué estaciones durarán más?

Véase más arriba.

Otros comentarios

Mucho de esto se reduce a "Bueno, depende de cómo diseñaron los sistemas". En la mayoría de los casos, la automatización no se hace simplemente porque es más barato pagarle a un montón de gente $ 20-30 por hora para mirar diales y pulsar botones (o apuntar molinos de viento) que diseñar, construir y modernizar un sistema automático. Ese tipo de automatización generalmente se convierte en estándar durante décadas, a medida que se construyen nuevos sistemas para reemplazar los viejos y desgastados. La excepción es cuando los costos humanos aumentan hasta el punto en que es más barato simplemente actualizar el sistema automático. Es por eso que los restaurantes de comida rápida están comenzando a reemplazar a los trabajadores con robots.

Entonces, si lo que quiere en su mundo es que haya energía disponible incluso después de que todas las personas desaparezcan, ciertamente es posible con la tecnología actual si, por ejemplo, la sociedad otorga un alto valor a la seguridad percibida de eliminar el error humano de la ecuación.

También hay otras formas de obtener energía. Probablemente habría generadores de emergencia alrededor, en lugares como hospitales. Algunas personas los tendrían para acampar o como respaldo (tengo un generador Yamaha de <30 lb y 1000 W que ha sido increíblemente útil). Puede obtener energía de máquinas soldadoras/generadoras. Los vehículos recreativos tienen generadores, al igual que algunos remolques refrigerados. La gasolina se puede utilizar durante un año o más, y el diésel puede durar bastante más si se trata adecuadamente. También es posible modificar los motores de combustión interna para que funcionen con alcohol. Por lo tanto, hay muchas maneras de obtener energía en una ciudad, incluso si la red está caída, si no te preocupa que la gente te impida saquear el lugar.

Si por 'central térmica' se refiere a una central de carbón, puede eliminarla como fuente de energía en un día.

Un gran tren de carbón llamado "tren unitario" puede tener dos kilómetros (más de una milla) de largo y contener entre 130 y 140 vagones con 100 toneladas cortas de carbón en cada uno, para una carga total de más de 15.000 toneladas. Una planta grande a plena carga requiere al menos una entrega de carbón de este tamaño todos los días. Las plantas pueden recibir de tres a cinco trenes por día, especialmente en la "temporada alta".

De acuerdo con esta entrada , requiere entregas constantes de carbón, por lo que obtendrá un día de energía de este tipo de central eléctrica. No hay entregas, no más energía.

editar: Una nota sobre Loads . Un comentario mencionado anteriormente carga, y es relevante para este escenario. Diferentes plantas de energía están diseñadas para responder de manera diferente dependiendo de la carga en el sistema. Algunas centrales eléctricas se apagarían automáticamente si la carga en la red estuviera por debajo de cierto punto.

A partir de la respuesta en Solar, ya vemos que el sistema se apaga cuando se apaga cualquier fuente 'principal' en la red. Dado que la energía solar y eólica son suministros inestables, supongo que ambos operarían en modo 'seguidor de carga' y se apagarían casi de inmediato cuando todos desaparecieran. El siguiente artículo de Carga también menciona que Hydro funciona en cualquiera de los dos modos, por lo que es posible que se deba a hidro y nuclear (ha habido otras preguntas y respuestas sobre plantas nucleares...)

Bueno, la planta de energía solar en mi techo debería durar 15 años antes de que los inversores lleguen al final de su vida útil. Se supone que los paneles resisten el granizo, pero si uno se dañara, no está diseñado para desviarse; alguien tendría que, como mínimo, desenchufar el defectuoso y parchear los conectores a ambos lados con un trozo de cable. Es posible construir un sistema en el que cada panel esté aislado en lugar de en serie, pero para un uso normal no vale la pena.

Al ser un sistema de "conexión a la red", también se cortará si la alimentación de la red no funciona. Sin embargo, hay un interruptor (en cada inversor) para desconectarlo y alimentar un tomacorriente de 1500 W en su lugar . Entonces, si la energía central no funcionaba, la casa no tendría energía, pero los "interruptores Sandy" me permitirían cargar mis dispositivos e incluso hacer funcionar el refrigerador o lo que sea con un cable de extensión.

Un sistema que tiene almacenamiento local de energía tendría más problemas para salir mal. ¿Cuánto tiempo durarían las baterías? Aun así, al estar diseñado para funcionar sin conexión a la red, podría alimentar la casa accionando algunos interruptores y puenteando algunas cosas, incluso si las baterías están malas o el cargador está dañado.

Supongo que uno como el mío podría alimentar la casa (con cualquier cantidad de energía que tenga) si se desconecta de la red, si se abre y se arregla de alguna manera. Es posible que necesite una señal de referencia de 60 Hz para sincronizar y falsificar los indicadores.

Pero el punto es que podrías caminar hasta él después de una década y usarlo. No tiene partes móviles, los inversores modernos no contienen transformadores y nunca se ha visto que el material fotovoltaico en sí se desgaste. Si no necesita específicamente la CA estándar del hogar, puede omitir los inversores y usar CC de bajo voltaje directamente desde los paneles.

Si quieres algo que funcione después de ser abandonado, ese es el material. En algunas áreas es muy popular.

Probablemente pueda pasar algunos años con una planta de energía hidroeléctrica, salvo que haya cables caídos o transformadores defectuosos.

He estado dentro de una de esas plantas y no hay mucho. El agua se canaliza a la turbina, llega por el otro lado y se libera.

Las turbinas generalmente están diseñadas para funcionar durante años con poco o ningún mantenimiento.

No estoy seguro de cómo se diseñan los sistemas en estos días con la energía nuclear, pero a menos que se haya configurado un apagado automático sin que se requiera la interacción humana, la reacción en cadena nuclear podría provocar una fusión que se ubicaría demasiado cerca de otros sistemas de generación de energía. posiblemente podría eliminarlos en el proceso con bastante rapidez... sin mencionar que los efectos de la radiación en sí podrían afectar la transmisión de electricidad a través de ellos a través de la ionización y hacer que la red sea inútil en su conjunto de todos modos...

Se podría suponer que las personas podrían ubicar las estaciones de conmutación que enrutan la energía desde las plantas y hacer los ajustes para desviar la energía a áreas clave de cualquier sistema que aún se pudiera usar, suponiendo que no estuvieran totalmente devastados, aunque se puede suponer como una necesidad. Para conservar los sistemas de energía restantes, sería más inteligente enviar esta energía a aldeas remotas en lugar de grandes ciudades, ya que los refrigeradores y otros requieren cargas más grandes y se activarían instantáneamente cuando la red se reconectó en su estado más alto... así que a menos que fueran a cada hogar y interruptores activados reiniciar un sistema después de un problema de este tipo puede ser imposible de manejar para un sistema en las principales ciudades....millones de refrigeradores que necesitan +20 amperios para hacer ese giro inicial para que los motores vuelvan a funcionar probablemente freirían los sistemas que intentan entregar la energía por sí solos, incluso si las fuentes existentes teóricamente pudieran proporcionar la energía necesaria para lograrlo, también habría un voltaje masivo el pico retroalimentó a la red cuando esto sucedió cuando todos estos motores cobraron vida... solo piense cuando tenga bombillas incandescentes viejas y su refrigerador se encienda en cómo la energía se atenuaría, se encendería y luego volvería a la normalidad ahora piense en el extra el voltaje que involucra multiplicado por el número de casas y el hecho de que esto luego aumentará hacia atrás a través de las subestaciones transformadoras que probablemente explotarían y, de lo contrario, probablemente sobrecargarían cualquier dispositivo electrónico conectado para controlarlo ...

Aún así, no sabemos por qué todas estas personas están desapareciendo, es decir, por el impacto de un meteorito de un ataque nuclear, una invasión alienígena o un "éxtasis" y qué efecto podría tener a nivel mundial haber interrumpido el equipo y una sacudida repentina también podría interrumpir las protecciones involucradas. en cualquiera de estas máquinas... sin mencionar que las líneas principales en las que las estaciones de control controlan el suministro de energía a las subestaciones son mucho más difíciles de acceder para un ciudadano típico si estuvieran dañadas y funcionaran con voltajes mucho más altos haciéndolos más peligrosos de manejar.