Kas ir viedais tīkls un kādas priekšrocības tas sniedz?

Elektrotīklu, kas piegādā enerģiju visā valstī, veido pārvades līnijas, elektroenerģijas ģeneratori, transformatori, patērētāji un vairākas citas sastāvdaļas.

ASV elektrotīkls ir tehnoloģiju un inženierijas brīnums, kas sastāv no vairāk nekā 9200 elektroenerģijas ražošanas vienībām. Pārvades līnijas vien stiepjas vairāk nekā 600 000 jūdžu garumā, izplešoties pa visu veidu reljefu.

Taču parastais elektrotīkls noveco. Tas ir neefektīvs, un tam ir ievērojams slogs, kas ietekmē tā veiktspēju. Tā vietā tagad pastiprināta uzmanība tiek pievērsta "viedajam tīklam".

Kas ir viedais tīkls?

Viedā tīkla jēdziens vienkārši attiecas uz modernu, viedāku elektrotīklu. Būtībā viedais tīkls izmanto digitālās transformācijas iespējas, lai uzlabotu elektroenerģijas pārvaldību, bieži vien izmantojot lietiskā interneta (IoT) tehnoloģijas un lielo datu izmantošanu.

Pašreizējais elektrotīkls ASV tika izveidots 1890. gadā un ir piedzīvojis būtiskas izmaiņas. Kamēr monitoringa tehnoloģijas joprojām tiek izmantotas, tās ir neuzticamas un arhaiskas.

Viedie tīkli nodrošina divvirzienu elektroenerģijas plūsmu un nodrošina lielāku datu precizitāti. Tas bieži ietver viedāku tehnoloģiju izmantošanu, tostarp savienotu skaitītāju un viedo ierīču izmantošanu, un atbalsta atjaunojamās enerģijas pārnesi abos virzienos.

Kāpēc viedais tīkls ir svarīgs?

Interneta attīstība ir radījusi būtiskas izmaiņas visās citās nozarēs. Arī enerģētikas nozarē notiek šī pārveide, un pāreja uz viedo tīklu nodrošinātu labāku rezultātu enerģijas pārvade, tehnoloģiskie uzlabojumi, precīzāka izsekošana un ziņošana, kā arī klientu informētība. Pārejai uz viedo tīklu ir daudz priekšrocību.

Uzlabota elektriskās pārraides efektivitāte

Viedie tīkli spēj regulēt elektriskās pārraides, jo tie balstās uz viedām tehnoloģijām, lai samazinātu elektriskos zudumus sadales laikā. Tas uzlabo elektriskās pārvades efektivitāti, kā rezultātā ieguvēji ir visas ieinteresētās puses.

Ātrāka elektrības atjaunošana pēc pārtraukumiem

Elektrības padeves pārtraukuma gadījumā, izmantojot viedās tehnoloģijas, kļūst daudz vieglāk noteikt, kurā apgabalā tieši nav. Tas ļauj uzņēmumiem nosūtīt komandas un atjaunot enerģiju daudz ātrāk, salīdzinot ar parastajām metodēm, kas ir neuzticamas un salīdzinoši lēnas.

Automātiskā slodzes balansēšana

Liela viedā elektrotīkla priekšrocība ir automātiskā slodzes balansēšana, kas savukārt samazina iekārtu atteices riskus. Tā kā elektriskā slodze mēdz mainīties atkarībā no ārējiem apstākļiem, uzņēmumiem ir jāveic manuāla regulēšana.

Taču viedais tīkls izmantos tehnoloģijas (bieži paļaujoties uz ģenētiskajiem algoritmiem), lai pārskatītu patēriņa modeļus, lai pārvaldītu slodzi. Tas samazina elektroiekārtu stresu, īpaši sastrēguma laikā.

Samazināta elektriskā zādzība

Elektrības zādzība ir nopietna problēma. Saskaņā ar Pepco, tas ir trešais lielākais zādzības veids valstī. Daudzos gadījumos elektrība tiek nozagta, manipulējot ar skaitītāju.

Patērētāji vai nu palēnina skaitītāju, vai arī to pilnībā apstādina, vienlaikus turpinot patērēt elektrību. Citos gadījumos to var izvadīt pa elektropārvades līnijām.

Viedais tīkls to var novērst, jo skaitītāji tiek uzraudzīti attālināti. Jebkurš mēģinājums to iejaukt izraisīs brīdinājumu. Un, ja būs novirzes enerģijas patēriņā, uzņēmumi tiks nekavējoties informēti, mudinot ātri rīkoties.

Aicina izmantot atjaunojamo enerģiju

Viedie tīkli ļauj patērētājiem ievadīt enerģiju atpakaļ tīklā, regulēt un izsekot to. Ja patērētājs izmanto dažādi elektroenerģijas ražošanas veidi, un viņi saražo pārmērīgu daudzumu, viņi var to atgriezt tīklā un gūt peļņu.

Tas samazina atkarību no naftas, kas rada virkni papildu priekšrocību, piemēram, samazinātu emisiju, pozitīvu ietekmi uz vidi, kā arī cīnās pret klimata pārmaiņām.

Samazināti uzturēšanas izdevumi

Pašlaik uzņēmumi katru gadu tērē ievērojamu naudas summu, lai labotu un uzturētu novecojošu infrastruktūru. Pāreja uz viedo tīklu var palīdzēt samazināt uzturēšanas izdevumus, jo visa atskaite un izsekošana tiek veikta automātiski.

Uzņēmumi var nodot šo labumu patērētājiem, kas galu galā rada zemākas elektroenerģijas izmaksas lietotājiem. Pēc tam uzņēmumi šos ietaupījumus var ieguldīt pētniecībā un attīstībā.

Smart Grid vs. Tradicionālie elektroenerģijas tīkli

Pašlaik parastajiem elektriskajiem tīkliem ir minimālas uzglabāšanas iespējas. Tie parasti izmanto uz pieprasījumu orientētu modeli, kurā uzņēmumi samazina tīkla spriegumu, lai ļautu to izmantot dažādiem patērētājiem.

Ja ņem vērā dažādus mainīgos lielumus, piemēram, laikapstākļu izmaiņas, postījumus savvaļas dzīvniekiem, cilvēku sabotāžu vai dabas katastrofas, kļūst viegli saprast, ka elektriskos tīklus ir grūti uzturēt.

No otras puses, viedajam tīklam ir pašatjaunošanās iespējas. Tas vienkārši nozīmē, ka tīkls nosaka pārtraukumu zonas un automātiski novirza elektroenerģiju (ja iespējams), brīdinot remonta komandas.

Tā kā tas nodrošina divvirzienu elektroenerģijas plūsmu, ieinteresētās personas var pārskatīt datus, kas tiek ievadīti tīklā un prognozēt pieprasījuma izmaiņas, plānot nelabvēlīgus laikapstākļus un sagatavot ārkārtas rīcības plānus ilgstošam pārtraukumi.

Mērķis ir izveidot tīklu, kas satur minimālus atslēgumus un neļauj tiem pārvērsties par liela mēroga elektroapgādes pārtraukumiem. Jaunās tehnoloģijas ļaus neatliekamās palīdzības dienestiem ātrāk reaģēt, un, paļaujoties uz dalītu elektroenerģijas ražošanu, tas varētu notikt rezultātā veidojas "mikrorežģis", kurā kopiena pati var nodrošināt savus būtiskos pakalpojumus ārkārtas.

Viedie tīkli koncentrējas uz decentralizāciju

Viedais tīkls nepaļaujas tikai uz viedākiem skaitītājiem vai efektīvākām elektropārvades līnijām. Tā arī galvenokārt koncentrējas uz decentralizāciju, kas ļauj ražot un uzglabāt enerģiju tuvāk patērētājam.

"Tuvāk" ne vienmēr nozīmē tiešu fizisko attālumu. Tā vietā viedais tīkls ļaus pārdot arī enerģijas patērētājiem. Tādējādi nopietnu atslēgumu gadījumā jūs varētu efektīvi pirkt elektrību no kaimiņa, ja viņam ir a saules enerģijas sistēma, piemēram.

Problēmas viedā tīkla ieviešanā

Ideja par viedo tīklu ir daudzsološa, taču tā nav bez problēmām. Lielākais izaicinājums ir patērētājiem, kuri bieži vien pretojas tāda elementāra uzstādīšanai kā viedais skaitītājs.

Rezultātā valdības vai elektroenerģijas uzņēmumi bieži ir spiesti piedāvāt finansiālu atlīdzību vai uzlikt naudassodus klientiem, kuri neievēro noteikumus. Ir arī vēl viens lielāks izaicinājums, kas jāpārvar: kiberdrošība.

Ja esat redzējis Die Hard 4, jūs droši vien zināt šo scenāriju. Vienmēr pastāv risks, ka hakeri var ielauzties pieslēgtā elektrotīklā un novirzīt resursus vai, vēl ļaunāk, nolaupīt tīkla daļas. Tas teica, arī mūsu esošā infrastruktūra ir neaizsargāta šiem jautājumiem.

Viedais tīkls ir desmitgades plāns

Viedo tīklu nevar izvietot visu uzreiz. Tam būs nepieciešama plaša pārbaude, jo īpaši tāpēc, ka tas sastāv no miljoniem komponentu, kuriem jādarbojas harmoniski vienam ar otru. Sākot ar iespēju cilvēkiem aprēķināt savas elektrības izmaksas līdz palīdzot līdzsvarot elektriskās slodzes, katrai daļai ir jāintegrējas tīklā.

Paies vairāk nekā desmit gadu, lai tas viss apvienotos, taču, tiklīdz viedtīkls sasniegs briedumu, tā priekšrocības atbalsīsies arī nākamajās paaudzēs.

Aprēķiniet savas elektroenerģijas izmaksas, izmantojot šos 8 ērtos rīkus

Lasiet Tālāk

Par autoru