Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid

Išmanusis tinklas – tai išmanusis elektros tinklas, kuriame yra ryšys tarp visų energijos rinkos dalyvių, skirtas teikti energetines paslaugas, mažinti sąnaudas ir didinti efektyvumą, taip pat integruoti paskirstytus energijos šaltinius, įskaitant atsinaujinančius energijos šaltinius.

Tai elektros ir ryšių tinklai, leidžiantys realiu laiku reguliuoti elektros gamybą ir vartojimą tiek lokaliai, tiek pasauliniu mastu. Jų principas – interaktyvus dvipusis bendravimas tarp gamybos šaltinių ir įrenginių ar vartotojų apie esamas energijos gamybos ir vartojimo galimybes.

Kitas apibrėžimas: išmanieji tinklai yra energijos sistemos, kuriose naudojamos informacijos ir valdymo technologijos, paskirstytas duomenų apdorojimas ir susiję jutikliai bei valdikliai, siekiant integruoti vartotojų ir kitų suinteresuotųjų šalių elgesį bei veiksmus ir veiksmingai užtikrinti tvarų, ekonomišką ir patikimą energijos tiekimą... .

Didėjant atsinaujinančių energijos šaltinių daliai elektros tinkle, didėja ir paklausa, ypač žemos įtampos tinklų. Žemos įtampos tinklai nebe tik atlieka elektros priėmimo ir paskirstymo iš skirstomųjų tinklų užduotį, bet vis dažniau atlieka decentralizuotos pagamintos elektros tiekimo atgal į skirstomuosius tinklus užduotį.

Atsinaujinančių energijos šaltinių invazija į energetikos kraštovaizdį gerokai pakeitė energijos srautą tinkle: dabar vartotojai ne tik vartoja, bet ir gamina elektrą per tą patį tinklą. Todėl energijos srautas dabar yra dvipusis.

Išmanusis tinklas siunčia elektros energiją iš tiekėjų vartotojams, naudodamas dvipusę skaitmeninę technologiją, kad valdytų vartotojų paklausą. Tai padeda taupyti energiją, sumažinti išlaidas, pagerinti naudojimo patogumą ir skaidrumą.

Tačiau privatumo ir saugumo ekspertai perspėja apie šios technologijos stebėjimo potencialą ir pažeidžiamumą, kuriuo taip pat gali pasinaudoti vagys. Be to, klientų sinchronizavimas su kaina gali destabilizuoti tinklą.

Fotovoltinės saulės energijos naudojimas ekologiškai švarioje Solarsiedlung zonoje, Vauban mieste (Freiburgas, Vokietija).

Išmaniųjų tinklų charakteristikos:

• Pilna automatika. Tai apima skaitmeninę stebėjimo ir valdymo sistemą, įtaisytuosius jutiklius, kurie stebi tinklo elgseną, ir automatinį perjungimą. Užtikrina informacijos apie tinklo apkrovą, maitinimo kokybę, dingimus ir kt. prieinamumą realiuoju laiku.
• Pilnas klientų integravimas. Jo esmė – aprūpinti vartotojus skaitmeniniais skaitikliais su abipusiu informacijos srautu realiu laiku, kuris leidžia susidaryti kainų tarifus pagal esamą situaciją tinkle (vadinamieji „Išmanieji elektros skaitikliai“). Tai leidžia klientams efektyviai valdyti suvartojimą, pavyzdžiui, šildyti vandenį, plauti ar įkrauti baterijas.
• Prisitaikymas prie įvairių elektros gamybos būdų. Išmaniųjų tinklų kūrimas dažniausiai prasideda tada, kai prie skirstymo sistemos pradeda jungtis mažesni elektros energijos šaltiniai, kurių elgesį sunku prognozuoti, pavyzdžiui, saulės ir vėjo jėgainės, dujų mikroturbinos ir kitos decentralizuotos elektros gamybos technologijos, leidžiančios vartotojams. gaminti elektros energiją iš savo išteklių, o perteklių parduoti į tinklą. Saulės šviesos ar vėjo galią labai sunku numatyti, kad ir kur būtų šie decentralizuoti šaltiniai. Kadangi išmanieji tinklai reguliariai siunčia informaciją apie elektros suvartojimą, galima reguliuoti galią, pavyzdžiui, įprastą kurą naudojančiose elektrinėse.

Įprasti elektros tinklai paprastai jau tam tikru mastu naudoja informacines ir valdymo technologijas. Išmaniajame tinkle šios technologijos toliau vystomos.

Pagrindinis pokytis galutinio vartotojo lygmenyje – išmaniųjų skaitiklių įrengimas. Pagrindinės jų užduotys – nuotolinis duomenų skaitymas ir galimybė išrašyti kainas, kurios laikui bėgant kinta.

Išmanusis elektros skaitiklis

Išmanieji skaitikliai – tai elektros skaitikliai, kurie fiksuoja elektros suvartojimą 1 valandos ar mažesniu intervalu ir ne rečiau kaip kartą per dieną perduoda šią informaciją energetikos įmonei stebėjimo ir kontrolės tikslais.

Išmanieji skaitikliai užtikrina dvipusį ryšį tarp skaitiklio ir centrinės sistemos.

Duomenų perdavimas tarp atskirų tinklo komponentų atliekamas telefono modemu, GSM, ADSL jungtimis ar kitais būdais. Tai leidžia kurti labiau diferencijuotus tarifus, taigi ir palankesnes kainų paskatas vidaus vartotojams (protinga rinka).

Skirtingai nei namų energijos stebėjimo sistemos, išmanieji skaitikliai gali rinkti duomenis nuotoliniam nuskaitymui.

Vartotojas gali realizuoti ekonominius pranašumus neprarandant patogumo tik tuo atveju, jei yra ir automatiškai veikiančių įrenginių, geriausia esant žemiems tarifams. Tai procesai, kurie nėra svarbūs laikui, pavyzdžiui, elektromobilių įkrovimas, šilumos siurblių veikimas, užšaldymas, šildymas (elektriniai katilai) ar indų plovimas.

Pavyzdžiui, elektros vartotojui ši technologija užtikrina, kad elektromobilis įkraunamas būtent tada, kai yra gera prieiga prie pigios atsinaujinančios energijos. Tokiu būdu vėjo energiją galima geriau panaudoti valandomis, kai pučia stiprus vėjas.

Kitas pavyzdys – valdymo sistemos, kurios automatiškai padeda pramonės šakoms nutraukti žemo prioriteto gamybos procesus, kai elektros kainos laikinai pakyla.

Su naktiniais akumuliaciniais šildytuvais ir fiksuotais naktiniais tarifais tai buvo įgyvendinta jau prieš dešimtmečius, tačiau šiuolaikinės sistemos gali veikti lanksčiau ir išmaniau, o tai ypač svarbu įtraukiant atsinaujinančius energijos šaltinius.

IT saugumas

Viena pagrindinių išmaniųjų tinklų problemų – kibernetinės atakos. Išmaniųjų tinklų idėja, koncepcija ir topologija remiasi IT sprendimais, kurie kelia tam tikrą grėsmę. Išmaniųjų tinklų veikimas ir efektyvus valdymas priklauso nuo daugelio kompiuterių, kompiuterių tinklų, programinės įrangos ir komunikacijos technologijų.

Dėl neteisėto įsikišimo į šio kibernetinio nusikaltėlio IT infrastruktūrą gali būti patirti didžiuliai tiesioginiai ir netiesioginiai nuostoliai, nes konkretiems gavėjams trūksta galios.

Tinklo sudėtingumas reiškia, kad spragų dar reikia nustatyti. Todėl sunku įvertinti riziką, susijusią su galimu išpuoliu dėl elektros energijos sistemos dydžio, sudėtingumo ir dinamiškumo, taip pat dėl ​​galimų užpuolikų nenuspėjamumo.