Mi az intelligens hálózat, és milyen előnyei vannak?

Az ország egész területén energiát ellátó elektromos hálózat távvezetékekből, áramfejlesztőkből, transzformátorokból, fogyasztókból és számos egyéb elemből áll.

Az Egyesült Államok elektromos hálózata a technológia és a tervezés csodája, amely több mint 9200 áramtermelő egységből áll. A távvezetékek önmagukban több mint 600 000 mérföldön terülnek el, mindenféle terepen elterjedve.

A hagyományos elektromos hálózat azonban egyre öregszik. Nem hatékony, és jelentős teher van, amely befolyásolja a teljesítményét. Ehelyett most nagyobb hangsúlyt kap az „intelligens hálózat”.

Mi az intelligens hálózat?

Az intelligens hálózat fogalma egyszerűen egy modern, intelligensebb elektromos hálózatra utal. Az intelligens hálózat alapvetően a digitális átalakítás erejét használja fel az elektromos energiagazdálkodás javítására, gyakran a dolgok internete (IoT) technológiák és a nagy adathalmazok felhasználásával.

Az Egyesült Államok jelenlegi elektromos hálózatát 1890-ben hozták létre, és jelentős változásokon ment keresztül. Bár a megfigyelési technológiákat még mindig használják, megbízhatatlanok és archaikusak.

Az intelligens hálózatok kétirányú áramáramlást tesznek lehetővé, és nagyobb pontosságot biztosítanak az adatok tekintetében. Ez gyakran intelligensebb technológiák alkalmazását foglalja magában, beleértve a csatlakoztatott mérőórákat és az intelligens készülékeket, és támogatja a megújuló energia átvitelét mindkét irányban.

Miért fontos az intelligens hálózat?

Az internet fejlődése minden más iparágban jelentős változásokat hozott. Az energiaszektor is ezen az átalakuláson megy keresztül, és az intelligens hálózatra való átállás jobb eredményt jelentene energiaátvitel, technológiai fejlesztések, pontosabb nyomon követés és jelentéskészítés, valamint vásárlói tudatosság. Az intelligens hálózatra való váltásnak számos előnye van.

Fokozott elektromos átviteli hatékonyság

Az intelligens hálózatok képesek szabályozni az elektromos átvitelt, mivel intelligens technológiákra támaszkodnak, hogy csökkentsék az elektromos veszteségeket az elosztás során. Ez javítja az elektromos átvitel hatékonyságát, ami minden érdekelt fél számára előnyös.

Gyorsabb elektromos helyreállítás kimaradás után

Áramszünet esetén az intelligens technológiák segítségével sokkal könnyebbé válik annak észlelése, hogy pontosan melyik területen van leállás. Ez lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy sokkal gyorsabban küldjék szét a csapatokat és állítsák helyre az áramellátást, mint a hagyományos módszerek, amelyek megbízhatatlanok és viszonylag lassúak.

Automatikus terheléselosztás

Az intelligens elektromos hálózat egyik fő előnye az automatikus terheléselosztás, amely viszont csökkenti a berendezések meghibásodásának kockázatát. Mivel az elektromos terhelés általában a külső körülményektől függően változik, a vállalatoknak kézi beállításokat kell végrehajtaniuk.

Az intelligens hálózat azonban technológiákat használ (gyakran genetikai algoritmusokra támaszkodva) a fogyasztási minták áttekintésére a terhelések kezelése érdekében. Ez csökkenti az elektromos berendezések terhelését, különösen csúcsidőben.

Csökkentett elektromos lopás

Az áramlopás komoly probléma. Alapján Pepco, ez a harmadik legnagyobb lopási forma az országban. Sok esetben a mérőórák manipulálásával lopják el az áramot.

A fogyasztók vagy lelassítják a mérőműszert, vagy teljesen leállítják, miközben folytatják az áramfogyasztást. Más esetekben a tápvezetékeken keresztül le lehet szívni.

Az intelligens hálózat megakadályozhatja ezt, mivel a mérőórákat távolról figyelik. Bármilyen kísérlet arra, hogy manipulálják azt, riasztást kapnak. És ha eltérések mutatkoznak az energiafogyasztásban, a vállalatok azonnal értesítést kapnak, ami gyors intézkedést kér.

Ösztönzi a megújuló energia felhasználását

Az intelligens hálózatok lehetővé teszik a fogyasztók számára, hogy energiát tápláljanak vissza a hálózatba, szabályozzák és nyomon követhessék azt. Ha a fogyasztó használja a villamosenergia-termelés különböző módjai, és többletmennyiséget termelnek, azt vissza tudják táplálni a hálózatba és profitot termelnek.

Ez csökkenti az olajtól való függőséget, ami további előnyökkel jár, például csökkenti a kibocsátást, pozitív hatással van a környezetre, és küzd az éghajlatváltozás ellen is.

Csökkentett karbantartási költségek

Jelenleg a vállalatok évente jelentős összeget költenek az elöregedő infrastruktúra javítására és karbantartására. Az intelligens hálózatra való átállás csökkentheti a karbantartási költségeket, mivel minden jelentés és nyomon követés automatikusan megtörténik.

A vállalatok ezt az előnyt átháríthatják a fogyasztókra, ami végső soron alacsonyabb villamosenergia-költségeket eredményez a felhasználók számára. A vállalatok ezt követően kutatásba és fejlesztésbe fektethetik be ezeket a megtakarításokat.

Smart Grid vs. Hagyományos elektromos hálózatok

Jelenleg a hagyományos elektromos hálózatok minimális tárolási kapacitással rendelkeznek. Általában kereslet-központú modellt követnek, ahol a vállalatok csökkentik a hálózati feszültséget, hogy lehetővé tegyék a különböző fogyasztók általi használatot.

Ha figyelembe vesszük a különböző változókat, például az időjárás változásait, a vadon élő állatok kárát, az emberi szabotázst vagy a természeti katasztrófákat, akkor könnyen beláthatjuk, hogy az elektromos hálózatokat nehéz fenntartani.

Az intelligens hálózat viszont öngyógyító képességekkel rendelkezik. Ez egyszerűen azt jelenti, hogy a hálózat észleli a kimaradási területeket, és automatikusan átirányítja az áramot (ha lehetséges), miközben riasztja a javítócsapatokat.

Mivel lehetővé teszi a kétirányú villamosenergia-áramlást, az érintettek áttekinthetik a hálózatba betáplált adatokat és előre jelezni a kereslet változásait, tervezni a zord időjárásra, és készenléti terveket készíteni hosszabb időre kimaradások.

A cél egy olyan hálózat létrehozása, amely minimális kimaradást tartalmaz, és megakadályozza, hogy azok nagymértékű áramszünetté váljanak. Az új technológiák lehetővé teszik a segélyszolgálatok gyorsabb reagálását, és az elosztott energiatermelésre támaszkodva ezt is megtehetik egy "mikrohálózat" kialakulását eredményezi, ahol egy közösség önmagában tudja ellátni alapvető szolgáltatásait egy adott esetben vészhelyzet.

Az intelligens hálózatok a decentralizációra összpontosítanak

Az intelligens hálózat nem csak az intelligensebb mérőórákon vagy a hatékonyabb távvezetékeken múlik. Szintén elsősorban a decentralizációra helyezi a hangsúlyt, amely lehetővé teszi az energia előállítását és tárolását a fogyasztóhoz közelebb.

A „közelebb” nem mindig jelenti a közvetlen fizikai távolságot. Ehelyett egy intelligens hálózat az energiafogyasztók számára is lehetővé teszi majd az értékesítést. Így komoly kimaradás esetén hatékonyan vásárolhatna áramot a szomszédtól, ha van a napelemes rendszer, például.

Kihívások az intelligens hálózat bevezetésével kapcsolatban

Az intelligens hálózat ötlete ígéretes, de nem mentes a kihívásoktól. A legnagyobb kihívást a fogyasztók jelentik, akik gyakran ellenállnak az olyan alapvető dolgok beszerelésének, mint az intelligens mérő.

Ennek eredményeként a kormányok vagy az áramszolgáltató vállalatok gyakran kénytelenek pénzügyi jutalmat ajánlani vagy pénzbírságot szabni azokra az ügyfelekre, akik nem teljesítik az előírásokat. Egy másik nagyobb kihívást is le kell küzdeni: a kiberbiztonságot.

Ha láttad a Die Hard 4-et, valószínűleg ismered ezt a forgatókönyvet. Mindig fennáll annak a veszélye, hogy a hackerek behatolnak egy csatlakoztatott elektromos hálózatba, és elterelhetik az erőforrásokat, vagy ami még rosszabb, eltéríthetik a hálózat egyes részeit. Hogy az említett, meglévő infrastruktúránk is sérülékeny ezekre a kérdésekre.

Az intelligens hálózat egy évtizedes terv

Az intelligens hálózat nem telepíthető egyszerre. Kiterjedt tesztelést igényel, különösen azért, mert több millió komponensből áll, amelyeknek egymással összhangban kell működniük. Attól kezdve, hogy lehetővé teszik az emberek számára, hogy kiszámítsák az elektromos áram költségeit, az elektromos terhelések kiegyensúlyozásáig, minden egyes alkatrésznek integrálódnia kell a hálózatba.

Több mint egy évtizedbe fog telni, amíg mindez összeáll, de amint az intelligens hálózat eléri a kifejlett állapotot, előnyei az elkövetkező generációkban is visszaköszönnek.

Számolja ki villamosenergia-költségét ezzel a 8 praktikus eszközzel

Olvassa el a következőt

A szerzőről