Čo je to inteligentná sieť a aké výhody prináša?

Elektrická sieť, ktorá dodáva energiu v celej krajine, pozostáva z prenosových vedení, generátorov energie, transformátorov, spotrebiteľov a niekoľkých ďalších komponentov.

Americká elektrická sieť je zázrakom technológie a inžinierstva, ktorá pozostáva z viac ako 9 200 jednotiek na výrobu elektrickej energie. Samotné prenosové vedenia sa rozprestierali na viac ako 600 000 míľach a rozprestierali sa na všetkých druhoch terénu.

Ale konvenčná elektrická sieť starne. Je to neefektívne a existuje tu značná záťaž, ktorá ovplyvňuje jeho výkon. Namiesto toho sa teraz viac zameriavame na „inteligentnú sieť“.

Čo je inteligentná sieť?

Pojem inteligentná sieť jednoducho odkazuje na modernú, inteligentnejšiu elektrickú sieť. Inteligentná sieť v podstate využíva silu digitálnej transformácie na zlepšenie správy elektriny, často s pomocou technológií internetu vecí (IoT) a využívania veľkých dát.

Súčasná elektrická sieť v USA bola vytvorená v roku 1890 a prešla významnými zmenami. Hoci sa monitorovacie technológie stále používajú, sú nespoľahlivé a archaické.

Inteligentné siete umožňujú obojsmerný tok elektriny a ponúkajú väčšiu presnosť údajov. Často zahŕňa používanie inteligentnejších technológií vrátane pripojených meračov a inteligentných zariadení a podporuje prenos energie z obnoviteľných zdrojov oboma spôsobmi.

Prečo je inteligentná sieť dôležitá?

Vývoj internetu priniesol významné zmeny v každom inom odvetví. Energetický sektor tiež prechádza touto transformáciou a prechod na inteligentnú sieť by priniesol lepšie výsledky prenos energie, technologické vylepšenia, presnejšie sledovanie a podávanie správ a informovanosť zákazníkov. Prechod na inteligentnú sieť má mnoho výhod.

Zlepšená účinnosť elektrického prenosu

Inteligentné siete sú schopné regulovať elektrické prenosy, keďže sa spoliehajú na inteligentné technológie na zmiernenie elektrických strát počas distribúcie. To zlepšuje účinnosť elektrického prenosu, z čoho majú úžitok všetky zainteresované strany.

Rýchlejšie elektrické obnovenie po výpadkoch

V prípade výpadku prúdu je pomocou inteligentných technológií oveľa jednoduchšie presne zistiť, ktorá oblasť je mimo prevádzky. To umožňuje spoločnostiam vysielať tímy a obnovovať energiu oveľa rýchlejšie v porovnaní s konvenčnými metódami, ktoré sú nespoľahlivé a relatívne pomalé.

Automatické vyrovnávanie záťaže

Hlavnou výhodou inteligentnej elektrickej siete je automatické vyvažovanie záťaže, ktoré následne znižuje riziká porúch zariadení. Keďže elektrické zaťaženie má tendenciu sa meniť v závislosti od vonkajších okolností, spoločnosti musia vykonávať manuálne úpravy.

Inteligentná sieť však bude využívať technológie (často sa spoliehajúce na genetické algoritmy) na preskúmanie vzorcov spotreby na riadenie záťaže. Tým sa znižuje namáhanie elektrických zariadení, najmä počas špičiek.

Obmedzené elektrické krádeže

Krádeže elektriny sú vážny problém. Podľa Pepco, je to tretia najväčšia forma krádeže v krajine. V mnohých prípadoch sa elektrina kradne manipuláciou s elektromermi.

Spotrebitelia buď spomalia svoj elektromer, alebo ho úplne zastavia, zatiaľ čo naďalej spotrebúvajú elektrinu. V iných prípadoch je možné ho odpojiť cez elektrické vedenie.

Inteligentná sieť môže tomu zabrániť, pretože merače sú monitorované na diaľku. Akékoľvek pokusy o manipuláciu budú mať za následok upozornenie. A ak sa vyskytnú odchýlky v spotrebe energie, spoločnosti budú okamžite informované, čo si vyžiada rýchle opatrenia.

Podporuje využívanie obnoviteľnej energie

Inteligentné siete umožňujú spotrebiteľom dodávať energiu späť do siete a regulovať ju a sledovať. Ak spotrebiteľ použije rôzne spôsoby výroby elektrinya produkujú prebytočné množstvá, môžu ich privádzať späť do siete a vytvárať zisk.

To znižuje závislosť od ropy, čo so sebou prináša množstvo ďalších výhod, ako je zníženie emisií, pozitívny vplyv na životné prostredie a tiež boj proti klimatickým zmenám.

Znížené výdavky na údržbu

V súčasnosti spoločnosti vynakladajú každý rok značné množstvo peňazí na opravu a údržbu starnúcej infraštruktúry. Prechod na inteligentnú sieť môže pomôcť znížiť výdavky na údržbu, pretože všetky správy a sledovanie sa vykonávajú automaticky.

Spoločnosti môžu túto výhodu preniesť na spotrebiteľov, čo v konečnom dôsledku vedie k nižším nákladom na elektrinu pre používateľov. Tieto úspory potom môžu firmy investovať do výskumu a vývoja.

Smart Grid vs. Konvenčné elektrické siete

V súčasnosti majú bežné elektrické siete minimálne akumulačné schopnosti. Zvyčajne sa riadia modelom zameraným na dopyt, kde spoločnosti znižujú sieťové napätie, aby umožnili používanie rôznymi spotrebiteľmi.

Keď zohľadníte rôzne premenné, ako sú zmeny počasia, škody na divokej zveri, sabotáže zo strany ľudí alebo prírodné katastrofy, ľahko zistíte, že údržba elektrických sietí je náročná.

Inteligentná sieť má na druhej strane schopnosť samoopravy. To jednoducho znamená, že sieť deteguje oblasti s výpadkami a automaticky presmeruje elektrickú energiu (ak je to možné), pričom upozorní opravárske tímy.

Keďže umožňuje obojsmerný tok elektriny, zainteresované strany môžu kontrolovať údaje, ktoré sa privádzajú do siete a predvídať zmeny v dopyte, plánovať na nepriaznivé počasie a pripravovať pohotovostné plány na predĺženie výpadky.

Cieľom je vytvoriť sieť, ktorá bude obsahovať minimálne výpadky a zabráni tomu, aby sa zmenili na rozsiahle výpadky. Nové technológie umožnia rýchlejšiu reakciu pohotovostných služieb a spoliehaním sa na distribuovanú výrobu energie by mohli výsledkom je vytvorenie „mikrogridu“, kde si komunita môže sama poháňať svoje základné služby v prípade núdzový.

Inteligentné siete sa zameriavajú na decentralizáciu

Inteligentná sieť sa nespolieha len na inteligentnejšie merače alebo efektívnejšie elektrické vedenia. Zameriava sa tiež predovšetkým na decentralizáciu, ktorá umožňuje vyrábať a skladovať energiu bližšie k spotrebiteľovi.

„Bližšie“ nie vždy znamená priamu fyzickú vzdialenosť. Namiesto toho inteligentná sieť umožní spotrebiteľom energie predávať tiež. V prípade vážneho výpadku by ste si tak mohli efektívne kúpiť elektrinu od suseda, ak má a solárny systém, napríklad.

Výzvy pri zavádzaní inteligentnej siete

Myšlienka inteligentnej siete je sľubná, no nie je bez výziev. Najväčšou výzvou sú spotrebitelia, ktorí sa často bránia inštalácii niečoho takého základného, ​​ako je inteligentný merač.

Výsledkom je, že vlády alebo energetické spoločnosti sú často nútené ponúkať finančné odmeny alebo ukladať pokuty zákazníkom, ktorí ich nedodržiavajú. Je tu aj ďalšia väčšia výzva, ktorú treba prekonať: kybernetická bezpečnosť.

Ak ste videli Die Hard 4, pravdepodobne tento scenár poznáte. Vždy existuje riziko, že hackeri môžu preniknúť do pripojenej elektrickej siete a odkloniť zdroje alebo v horšom prípade uniesť časti siete. To znamená, zraniteľná je aj naša existujúca infraštruktúra k týmto otázkam.

Inteligentná sieť je plán na desaťročie

Inteligentnú sieť nie je možné nasadiť naraz. Bude si to vyžadovať rozsiahle testovanie, najmä preto, že pozostáva z miliónov komponentov, ktoré musia fungovať vo vzájomnej harmónii. Od umožnenia ľuďom vypočítať si svoje náklady na elektrinu až po pomoc pri vyrovnávaní elektrického zaťaženia, každá časť sa musí integrovať do siete.

Bude to trvať viac ako desať rokov, kým sa to všetko spojí, ale keď inteligentná sieť dospeje, jej výhody sa budú prejavovať aj v budúcich generáciách.

Spočítajte si svoje náklady na elektrinu pomocou týchto 8 praktických nástrojov

Prečítajte si ďalej

O autorovi