Kaj je pametno omrežje in kakšne prednosti prinaša?

Električno omrežje, ki oskrbuje z energijo po vsej državi, je sestavljeno iz daljnovodov, električnih generatorjev, transformatorjev, porabnikov in številnih drugih komponent.

Ameriško električno omrežje je čudež tehnologije in inženiringa, ki ga sestavlja več kot 9.200 enot za proizvodnjo energije. Samo daljnovodi se razprostirajo na več kot 600.000 milj in se razprostirajo po vseh vrstah terena.

Vendar se običajno električno omrežje stara. Je neučinkovit in obstaja veliko breme, ki vpliva na njegovo delovanje. Namesto tega se zdaj bolj osredotoča na "pametno omrežje".

Kaj je pametno omrežje?

Koncept pametnega omrežja se preprosto nanaša na sodobno, pametnejše električno omrežje. V bistvu pametno omrežje izkorišča moč digitalne transformacije za izboljšanje upravljanja z električno energijo, pogosto s pomočjo tehnologij interneta stvari (IoT) in uporabe velikih podatkov.

Trenutno električno omrežje v ZDA je bilo ustvarjeno leta 1890 in je doživelo pomembne spremembe. Čeprav se tehnologije spremljanja še vedno uporabljajo, so nezanesljive in arhaične.

Pametna omrežja omogočajo dvosmerni pretok električne energije in nudijo večjo natančnost podatkov. Pogosto vključuje uporabo pametnejših tehnologij, vključno s povezanimi števci in pametnimi napravami, ter podpira prenos energije iz obnovljivih virov v obe smeri.

Zakaj je pametno omrežje pomembno?

Razvoj interneta je prinesel pomembne spremembe v vseh drugih panogah. Energetski sektor prav tako doživlja to preobrazbo in prehod na pametno omrežje bi prinesel boljše rezultate prenos energije, tehnološke izboljšave, natančnejše sledenje in poročanje ter ozaveščenost strank. Prehod na pametno omrežje ima številne prednosti.

Izboljšana učinkovitost električnega prenosa

Pametna omrežja so sposobna regulirati električne prenose, saj se zanašajo na inteligentne tehnologije za ublažitev električnih izgub med distribucijo. To izboljšuje učinkovitost električnega prenosa in posledično koristi vsem deležnikom.

Hitrejša električna obnova po izpadih

V primeru izpada električne energije je s pametnimi tehnologijami veliko lažje zaznati, katero območje je dol. To podjetjem omogoča, da razporedijo ekipe in obnovijo napajanje veliko hitreje v primerjavi z običajnimi metodami, ki so nezanesljive in relativno počasne.

Samodejno uravnavanje obremenitve

Glavna prednost pametnega električnega omrežja je samodejno uravnavanje obremenitve, kar posledično zmanjša tveganje za okvare opreme. Ker se električna obremenitev običajno razlikuje glede na zunanje okoliščine, morajo podjetja izvesti ročne prilagoditve.

Vendar pa bo pametno omrežje uporabljalo tehnologije (pogosto se zanašajo na genetske algoritme) za pregled vzorcev porabe za upravljanje obremenitev. To zmanjša obremenitev električne opreme, zlasti v času konic.

Zmanjšana kraja električne energije

Kraja električne energije je resen problem. Po navedbah Pepco, je tretja največja oblika kraje v državi. V mnogih primerih se električna energija ukrade z nedovoljenim poseganjem v števce.

Porabniki bodisi upočasnijo svoj števec bodisi ga popolnoma ustavijo, medtem ko še naprej porabljajo električno energijo. V drugih primerih se lahko izčrpa preko električnih vodov.

Pametno omrežje lahko prepreči, da bi se to zgodilo, saj so števci nadzorovani na daljavo. Vsak poskus poseganja v to bo povzročil opozorilo. In če pride do odstopanj pri porabi energije, bodo podjetja nemudoma obveščena, kar bo zahtevalo hitro ukrepanje.

Spodbuja uporabo obnovljivih virov energije

Pametna omrežja omogočajo potrošnikom, da energijo vračajo v omrežje ter jo uravnavajo in sledijo. Če potrošnik uporablja različne načine pridobivanja električne energije, in proizvajajo presežne količine, jih lahko vrnejo nazaj v omrežje in ustvarijo dobiček.

S tem se zmanjša odvisnost od nafte, ki s seboj prinaša številne dodatne koristi, kot so zmanjšane emisije, pozitiven vpliv na okolje in tudi boj proti podnebnim spremembam.

Zmanjšani stroški vzdrževanja

Trenutno podjetja vsako leto porabijo veliko denarja za popravilo in vzdrževanje zastarele infrastrukture. Prehod na pametno omrežje lahko pomaga zmanjšati stroške vzdrževanja, saj se vse poročanje in sledenje izvaja samodejno.

Podjetja lahko to ugodnost prenesejo na potrošnike, kar na koncu povzroči nižje stroške električne energije za uporabnike. Podjetja lahko te prihranke nato vložijo v raziskave in razvoj.

Smart Grid vs. Običajna električna omrežja

Trenutno imajo običajna električna omrežja minimalne zmogljivosti shranjevanja. Običajno sledijo modelu, osredotočenemu na povpraševanje, kjer podjetja zmanjšajo omrežno napetost, da omogočijo uporabo različnim potrošnikom.

Ko upoštevate različne spremenljivke, kot so vremenske spremembe, poškodbe prostoživečih živali, sabotaže s strani ljudi ali naravne nesreče, postane enostavno videti, da je električna omrežja težko vzdrževati.

Po drugi strani ima pametno omrežje zmožnosti samozdravljenja. To preprosto pomeni, da omrežje zazna območja izpada in samodejno preusmeri elektriko (če je mogoče), medtem ko opozori ekipe za popravilo.

Ker omogoča dvosmerni pretok električne energije, lahko deležniki pregledajo podatke, ki se vnesejo v omrežje in napovedati spremembe v povpraševanju, načrtovati slabo vreme in pripraviti načrte ukrepov ob nepredvidljivih dogodkih za daljše obdobje izpadi.

Cilj je ustvariti omrežje, ki vsebuje minimalne izpade in preprečuje, da bi se spremenili v obsežne izpade. Nove tehnologije bodo omogočile hitrejši odziv služb za nujne primere, z zanašanjem na porazdeljeno proizvodnjo električne energije pa bi lahko povzroči nastanek "mikromreže", kjer lahko skupnost sama poganja svoje bistvene storitve v primeru nujne primere.

Pametna omrežja se osredotočajo na decentralizacijo

Pametno omrežje se ne zanaša le na pametnejše števce ali učinkovitejše daljnovode. Prav tako se osredotoča predvsem na decentralizacijo, ki omogoča proizvodnjo in shranjevanje energije bližje potrošniku.

"Bližje" ne pomeni vedno neposredne fizične razdalje. Namesto tega bo pametno omrežje potrošnikom energije omogočilo tudi prodajo. Tako bi lahko v primeru resnega izpada dejansko kupili elektriko od soseda, če ima sistem sončne energije, na primer.

Izzivi pri uvajanju pametnega omrežja

Ideja o pametnem omrežju je obetavna, vendar ni brez izzivov. Največji izziv so potrošniki, ki se pogosto upirajo namestitvi nečesa tako osnovnega, kot je pametni števec.

Posledično so vlade ali elektroenergetska podjetja pogosto prisiljene ponuditi finančne nagrade ali naložiti globe odjemalcem, ki ne upoštevajo. Obstaja tudi še en večji izziv, ki ga je treba premagati: kibernetska varnost.

Če ste gledali Die Hard 4, verjetno poznate ta scenarij. Vedno obstaja tveganje, da lahko hekerji vdrejo v povezano električno omrežje in preusmerijo vire ali še huje, ugrabijo dele omrežja. To je rekel, ranljiva je tudi naša obstoječa infrastruktura do teh vprašanj.

Pametno omrežje je desetletje dolg načrt

Pametnega omrežja ni mogoče uvesti naenkrat. Zahteval bo obsežno testiranje, še posebej, ker je sestavljen iz milijonov komponent, ki morajo delovati v harmoniji med seboj. Od omogočanja ljudem, da izračunajo svoje stroške električne energije do pomoči pri uravnoteženju električnih obremenitev, se mora vsak del integrirati v omrežje.

Trajalo bo več kot desetletje, da se vse skupaj združi, a ko bo pametno omrežje doseglo zrelost, bodo njegove koristi odmevale tudi v prihodnjih generacijah.

Izračunajte svoje stroške električne energije s temi 8 priročnimi orodji

Preberite Naprej

O avtorju