Cascading of fluctuations in interdependent energy infrastructures: Gas-grid coupling

انقلاب شکستگی هیدرولیکی به طور چشمگیری باعث افزایش عرضه و کاهش هزینه های گاز طبیعی در ایالات متحده شده است که موجب گسترش ظرفیت تولید گاز طبیعی در بسیاری از شبکه های برق می شود. عدم وابستگی به گسترش گاز طبیعی، هزینه های سرمایه گذاری پایین و استانداردهای بازاریابی تجدید پذیر، باعث افزایش ظرفیت تولید مجدد مجتمع مانند تولید برق باد و فتوولتائیک می شود. این دو تغییر ممکن است به طور بالقوه ترکیب شوند تا تهدیدات جدیدی را برای اطمینان از این زیرساخت های وابسته به انرژی متقابل ایجاد کنند. ژنراتورهای تولید شده با گاز طبیعی اغلب برای تعادل خروجی نوسان تولید باد استفاده می شوند. با این حال، خروجی متغیر زمان از این ژنراتورها موجب کاهش سرعت سوختگی طبیعی گاز می شود که فشار را در خطوط انتقال بین ایالتی تحت تاثیر قرار می دهد. فشار نوسان بر قابلیت اطمینان از عرضه گاز طبیعی به همان ژنراتورها و ایمنی عملیات خط لوله تاثیر می گذارد. ما یک مدل معادلات دیفرانسیل دیفرانسیل مختلط از خطوط لوله گاز طبیعی اتخاذ می کنیم و از این مدل برای بررسی اثر نسل باد متناوب در نوسانات فشار در خطوط لوله گاز طبیعی استفاده می کنیم. میانگین نوسانات مربعی فشار در طول زمان به طور خطی رشد می کند با نقاط حداکثر انحراف در مکان های معکوس جریان.