Τι είναι ένα Έξυπνο Δίκτυο και Ποια Οφέλη Αποφέρει;

Το ηλεκτρικό δίκτυο που παρέχει ενέργεια σε όλη τη χώρα αποτελείται από γραμμές μεταφοράς, γεννήτριες ενέργειας, μετασχηματιστές, καταναλωτές και πολλά άλλα εξαρτήματα.

Το ηλεκτρικό δίκτυο των ΗΠΑ είναι ένα θαύμα τεχνολογίας και μηχανικής, που αποτελείται από περισσότερες από 9.200 μονάδες παραγωγής ενέργειας. Μόνο οι γραμμές μεταφοράς εκτείνονται σε περισσότερα από 600.000 μίλια, απλώνονται σε όλα τα είδη εδάφους.

Όμως, το συμβατικό ηλεκτρικό δίκτυο παλιώνει. Είναι αναποτελεσματικό και υπάρχει μια σημαντική επιβάρυνση που επηρεάζει την απόδοσή του. Αντίθετα, υπάρχει αυξημένη εστίαση σε ένα «έξυπνο δίκτυο» τώρα.

Τι είναι ένα έξυπνο δίκτυο;

Η έννοια του έξυπνου δικτύου αναφέρεται απλώς σε ένα σύγχρονο, πιο έξυπνο ηλεκτρικό δίκτυο. Ουσιαστικά, ένα έξυπνο δίκτυο αξιοποιεί τη δύναμη του ψηφιακού μετασχηματισμού για τη βελτίωση της διαχείρισης ηλεκτρικής ενέργειας, συχνά με τη βοήθεια τεχνολογιών Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT) και τη χρήση μεγάλων δεδομένων.

Το σημερινό ηλεκτρικό δίκτυο στις ΗΠΑ δημιουργήθηκε το 1890 και έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές. Ενώ οι τεχνολογίες παρακολούθησης εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται, είναι αναξιόπιστες και αρχαϊκές.

Τα έξυπνα δίκτυα επιτρέπουν αμφίδρομη ροή ηλεκτρικής ενέργειας και προσφέρουν μεγαλύτερη ακρίβεια στα δεδομένα. Συχνά περιλαμβάνει τη χρήση πιο έξυπνων τεχνολογιών, συμπεριλαμβανομένων των συνδεδεμένων μετρητών και των έξυπνων συσκευών, και υποστηρίζει τη μεταφορά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας αμφίδρομα.

Γιατί είναι σημαντικό ένα έξυπνο δίκτυο;

Η εξέλιξη του Διαδικτύου έχει επιφέρει σημαντικές αλλαγές σε κάθε άλλο κλάδο. Ο ενεργειακός τομέας υφίσταται επίσης αυτόν τον μετασχηματισμό και η μετάβαση σε ένα έξυπνο δίκτυο θα είχε ως αποτέλεσμα καλύτερα μετάδοση ενέργειας, τεχνολογικές βελτιώσεις, ακριβέστερη παρακολούθηση και αναφορά, και ευαισθητοποίηση των πελατών. Υπάρχουν πολλά οφέλη από τη μετάβαση σε ένα έξυπνο δίκτυο.

Βελτιωμένη απόδοση ηλεκτρικής μετάδοσης

Τα έξυπνα δίκτυα είναι ικανά να ρυθμίζουν τις ηλεκτρικές μεταδόσεις καθώς βασίζονται σε έξυπνες τεχνολογίες για τον μετριασμό των ηλεκτρικών απωλειών κατά τη διανομή. Αυτό βελτιώνει την απόδοση της ηλεκτρικής μετάδοσης, ωφελώντας ως αποτέλεσμα όλα τα ενδιαφερόμενα μέρη.

Ταχύτερη ηλεκτρική αποκατάσταση μετά από διακοπές

Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, γίνεται πολύ πιο εύκολο να ανιχνεύσετε ποια ακριβώς περιοχή είναι εκτός λειτουργίας χρησιμοποιώντας έξυπνες τεχνολογίες. Αυτό επιτρέπει στις εταιρείες να αποστέλλουν ομάδες και να αποκαθιστούν την ισχύ πολύ πιο γρήγορα σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους, οι οποίες είναι αναξιόπιστες και σχετικά αργές.

Αυτόματη Εξισορρόπηση Φορτίου

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα ενός έξυπνου ηλεκτρικού δικτύου είναι η αυτόματη εξισορρόπηση φορτίου, η οποία με τη σειρά της μειώνει τους κινδύνους αστοχιών του εξοπλισμού. Καθώς το ηλεκτρικό φορτίο τείνει να ποικίλλει ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, οι εταιρείες πρέπει να κάνουν χειροκίνητες ρυθμίσεις.

Ωστόσο, ένα έξυπνο δίκτυο θα χρησιμοποιεί τεχνολογίες (που συχνά βασίζεται σε Γενετικούς αλγόριθμους) για την αναθεώρηση των προτύπων κατανάλωσης για τη διαχείριση των φορτίων. Αυτό μειώνει την πίεση στον ηλεκτρικό εξοπλισμό, ειδικά κατά τις ώρες αιχμής.

Μειωμένη κλοπή ηλεκτρικού ρεύματος

Η κλοπή ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένα σοβαρό πρόβλημα. Σύμφωνα με Pepco, είναι η τρίτη μεγαλύτερη μορφή κλοπής στη χώρα. Σε πολλές περιπτώσεις, η ηλεκτρική ενέργεια κλέβεται μέσω παραβίασης του μετρητή.

Οι καταναλωτές είτε επιβραδύνουν τον μετρητή τους είτε τον σταματούν εντελώς ενώ συνεχίζουν να καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια. Σε άλλες περιπτώσεις, μπορεί να αφαιρεθεί μέσω των γραμμών ηλεκτρικού ρεύματος.

Ένα έξυπνο δίκτυο μπορεί να αποτρέψει κάτι τέτοιο, καθώς οι μετρητές παρακολουθούνται εξ αποστάσεως. Οποιαδήποτε απόπειρα παραβίασης θα οδηγήσει σε ειδοποίηση. Και, εάν υπάρξουν αποκλίσεις στην κατανάλωση ρεύματος, οι εταιρείες θα ειδοποιηθούν άμεσα, προκαλώντας άμεσες ενέργειες.

Ενθαρρύνει τη χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας

Τα έξυπνα δίκτυα επιτρέπουν στους καταναλωτές να τροφοδοτούν την ενέργεια πίσω στο δίκτυο και να τη ρυθμίζουν και να την παρακολουθούν. Εάν ένας καταναλωτής χρησιμοποιεί διαφορετικούς τρόπους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, και παράγουν υπερβολικά ποσά, μπορούν να τα τροφοδοτήσουν πίσω στο δίκτυο και να δημιουργήσουν κέρδος.

Αυτό μειώνει την εξάρτηση από το πετρέλαιο, το οποίο φέρνει μαζί του μια σειρά από πρόσθετα οφέλη, όπως μειωμένες εκπομπές ρύπων, θετικό αντίκτυπο στο περιβάλλον και επίσης καταπολεμά την κλιματική αλλαγή.

Μειωμένες δαπάνες συντήρησης

Επί του παρόντος, οι εταιρείες ξοδεύουν ένα σημαντικό χρηματικό ποσό κάθε χρόνο για την επισκευή και τη συντήρηση των παλιών υποδομών. Η μετάβαση σε ένα έξυπνο δίκτυο μπορεί να συμβάλει στη μείωση των δαπανών συντήρησης, καθώς όλες οι αναφορές και η παρακολούθηση γίνονται αυτόματα.

Οι εταιρείες μπορούν να μεταφέρουν αυτό το όφελος στους καταναλωτές, το οποίο τελικά έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας για τους χρήστες. Οι εταιρείες μπορούν στη συνέχεια να επενδύσουν αυτές τις οικονομίες σε έρευνα και ανάπτυξη.

Smart Grid vs. Συμβατικά Δίκτυα Ηλεκτρισμού

Επί του παρόντος, τα συμβατικά ηλεκτρικά δίκτυα έχουν ελάχιστες δυνατότητες αποθήκευσης. Συνήθως ακολουθούν ένα μοντέλο με επίκεντρο τη ζήτηση, όπου οι εταιρείες μειώνουν την τάση δικτύου για να επιτρέψουν τη χρήση από διαφορετικούς καταναλωτές.

Όταν λαμβάνετε υπόψη διαφορετικές μεταβλητές, όπως αλλαγές του καιρού, ζημιές στην άγρια ​​ζωή, δολιοφθορές από ανθρώπους ή φυσικές καταστροφές, γίνεται εύκολα αντιληπτό ότι τα ηλεκτρικά δίκτυα είναι δύσκολο να διατηρηθούν.

Ένα έξυπνο πλέγμα, από την άλλη πλευρά, έχει δυνατότητες αυτοθεραπείας. Αυτό σημαίνει απλώς ότι το δίκτυο εντοπίζει περιοχές διακοπής λειτουργίας και επαναδρομολογεί αυτόματα την ηλεκτρική ενέργεια (αν είναι δυνατόν) ενώ ειδοποιεί τις ομάδες επισκευής.

Δεδομένου ότι επιτρέπει αμφίδρομη ροή ηλεκτρικής ενέργειας, οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να επανεξετάσουν τα δεδομένα που τροφοδοτούνται στο δίκτυο και προβλέπουν αλλαγές στη ζήτηση, σχεδιάζουν για κακές καιρικές συνθήκες και προετοιμάζουν σχέδια έκτακτης ανάγκης για παρατεταμένη διακοπές λειτουργίας.

Στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα πλέγμα που να περιέχει ελάχιστες διακοπές λειτουργίας και να αποτρέπει τη μετατροπή τους σε μεγάλης κλίμακας μπλακ άουτ. Οι νέες τεχνολογίες θα επιτρέψουν την ταχύτερη απόκριση από τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης και θα μπορούσαν να βασιστούν στην κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός «μικροδικτύου», όπου μια κοινότητα μπορεί να τροφοδοτήσει μόνη της τις βασικές υπηρεσίες της σε περίπτωση επείγον.

Έξυπνα δίκτυα Εστίαση στην Αποκέντρωση

Ένα έξυπνο δίκτυο δεν βασίζεται μόνο σε πιο έξυπνους μετρητές ή σε πιο αποδοτικές γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας. Επίσης, εστιάζει κυρίως στην αποκέντρωση, η οποία επιτρέπει την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας πιο κοντά στον καταναλωτή.

Το "Closer" δεν μεταφράζεται πάντα σε άμεση φυσική απόσταση. Αντίθετα, ένα έξυπνο δίκτυο θα επιτρέψει στους καταναλωτές ενέργειας να πουλήσουν επίσης. Έτσι, σε περίπτωση σοβαρής διακοπής, θα μπορούσατε να αγοράσετε ηλεκτρικό ρεύμα από έναν γείτονα, εάν έχει ηλιακό σύστημα ενέργειας, για παράδειγμα.

Προκλήσεις στην ανάπτυξη ενός έξυπνου δικτύου

Η ιδέα ενός έξυπνου δικτύου είναι πολλά υποσχόμενη, αλλά δεν είναι χωρίς προκλήσεις. Η μεγαλύτερη πρόκληση είναι από τους καταναλωτές, οι οποίοι συχνά αντιστέκονται στην εγκατάσταση κάτι τόσο βασικού όσο ένας έξυπνος μετρητής.

Ως αποτέλεσμα, οι κυβερνήσεις ή οι εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας συχνά αναγκάζονται να προσφέρουν οικονομικές ανταμοιβές ή να επιβάλλουν πρόστιμα σε πελάτες που δεν συμμορφώνονται. Υπάρχει επίσης μια άλλη μεγαλύτερη πρόκληση που πρέπει να ξεπεραστεί: η κυβερνοασφάλεια.

Αν έχετε δει το Die Hard 4, πιθανότατα γνωρίζετε αυτό το σενάριο. Υπάρχει πάντα ο κίνδυνος οι χάκερ να παραβιάσουν ένα συνδεδεμένο ηλεκτρικό δίκτυο και να εκτρέψουν πόρους ή, χειρότερα, να παραβιάσουν τμήματα του δικτύου. Εχοντας πεί αυτό, Η υπάρχουσα υποδομή μας είναι επίσης ευάλωτη σε αυτά τα θέματα.

Το Έξυπνο Δίκτυο είναι ένα Σχέδιο Δεκαετίας

Το έξυπνο δίκτυο δεν μπορεί να αναπτυχθεί ταυτόχρονα. Θα απαιτήσει εκτεταμένες δοκιμές, ειδικά επειδή αποτελείται από εκατομμύρια εξαρτήματα που πρέπει να λειτουργούν σε αρμονία μεταξύ τους. Από το να επιτρέπεται στους ανθρώπους να υπολογίζουν το κόστος ηλεκτρικής τους ενέργειας μέχρι να βοηθήσουν στην εξισορρόπηση των ηλεκτρικών φορτίων, κάθε μέρος πρέπει να ενσωματωθεί στο δίκτυο.

Θα χρειαστεί περισσότερο από μια δεκαετία για να συγκεντρωθούν όλα αυτά, αλλά, μόλις το έξυπνο δίκτυο ωριμάσει, τα οφέλη του θα αντανακληθούν και στις επόμενες γενιές.

Υπολογίστε το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας με αυτά τα 8 εύχρηστα εργαλεία

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα