Što je pametna mreža i koje prednosti donosi?

Električna mreža koja opskrbljuje energiju u cijeloj zemlji sastoji se od dalekovoda, generatora energije, transformatora, potrošača i nekoliko drugih komponenti.

Američka električna mreža je čudo tehnologije i inženjeringa, a sastoji se od više od 9.200 jedinica za proizvodnju energije. Samo dalekovodi prostiru se na više od 600 000 milja, protežući se po svim vrstama terena.

Ali, konvencionalna električna mreža stari. Neučinkovit je i postoji značajan teret koji utječe na njegovu učinkovitost. Umjesto toga, sada je povećan fokus na "pametnu mrežu".

Što je pametna mreža?

Koncept pametne mreže jednostavno se odnosi na modernu, pametniju električnu mrežu. U osnovi, pametna mreža koristi moć digitalne transformacije za poboljšanje upravljanja električnom energijom, često uz pomoć tehnologije interneta stvari (IoT) i upotrebe velikih podataka.

Sadašnja električna mreža u SAD-u stvorena je 1890. godine i doživjela je značajne promjene. Iako su tehnologije praćenja još uvijek u uporabi, one su nepouzdane i arhaične.

Pametne mreže omogućuju dvosmjerni protok električne energije i nude veću točnost podataka. Često uključuje korištenje pametnijih tehnologija, uključujući povezana brojila i pametne uređaje, te podržava prijenos obnovljive energije u oba smjera.

Zašto je pametna mreža važna?

Evolucija interneta donijela je značajne promjene u svakoj drugoj industriji. Energetski sektor također prolazi kroz ovu transformaciju, a prelazak na pametnu mrežu rezultirao bi boljim prijenos energije, tehnološka poboljšanja, preciznije praćenje i izvješćivanje te svijest kupaca. Mnogo je prednosti prelaska na pametnu mrežu.

Poboljšana učinkovitost električnog prijenosa

Pametne mreže sposobne su regulirati električne prijenose jer se oslanjaju na inteligentne tehnologije za ublažavanje električnih gubitaka tijekom distribucije. To poboljšava učinkovitost električnog prijenosa, što je rezultat od koristi svim dionicima.

Brža obnova električne energije nakon nestanka

U slučaju nestanka struje, postaje puno lakše otkriti koje je točno područje dolje pomoću pametnih tehnologija. To omogućuje tvrtkama da dostave timove i povrate struju mnogo brže u usporedbi s konvencionalnim metodama, koje su nepouzdane i relativno spore.

Automatsko balansiranje opterećenja

Glavna prednost pametne električne mreže je automatsko balansiranje opterećenja, što zauzvrat smanjuje rizik od kvarova opreme. Kako električno opterećenje ima tendenciju varirati ovisno o vanjskim okolnostima, tvrtke moraju izvršiti ručne prilagodbe.

No, pametna mreža će koristiti tehnologije (često se oslanjajući na genetske algoritme) za pregled obrazaca potrošnje za upravljanje opterećenjem. To smanjuje stres na električnoj opremi, osobito tijekom vršnih vremena.

Smanjena krađa električne energije

Krađa električne energije ozbiljan je problem. Prema Pepco, to je treći oblik krađe u zemlji. U mnogim slučajevima električna energija se krade neovlaštenim neovlaštenjem brojila.

Potrošači ili usporavaju brojilo ili ga potpuno zaustavljaju dok nastavljaju trošiti električnu energiju. U drugim slučajevima, može se isprazniti putem električnih vodova.

Pametna mreža može spriječiti da se to dogodi budući da se brojila nadziru na daljinu. Svaki pokušaj neovlaštenog mijenjanja rezultirat će upozorenjem. A, ako dođe do odstupanja u potrošnji energije, tvrtke će biti odmah obaviještene, što će potaknuti brzu akciju.

Potiče korištenje obnovljive energije

Pametne mreže omogućuju potrošačima da energiju vrate natrag u mrežu, te da je reguliraju i prate. Ako potrošač koristi različite načine proizvodnje električne energije, a proizvode višak, mogu ga vratiti u mrežu i ostvariti profit.

Time se smanjuje ovisnost o nafti, što sa sobom donosi niz dodatnih pogodnosti kao što su smanjene emisije, pozitivan utjecaj na okoliš, a također se bori protiv klimatskih promjena.

Smanjeni troškovi održavanja

Trenutačno tvrtke troše značajnu količinu novca svake godine na popravak i održavanje zastarjele infrastrukture. Prelazak na pametnu mrežu može pomoći u smanjenju troškova održavanja budući da se sva izvješćivanja i praćenje obavljaju automatski.

Poduzeća mogu tu pogodnost prenijeti na potrošače, što u konačnici rezultira nižim troškovima električne energije za korisnike. Poduzeća tada mogu uložiti te uštede u istraživanje i razvoj.

Smart Grid vs. Konvencionalne električne mreže

Trenutno, konvencionalne električne mreže imaju minimalne mogućnosti pohrane. Obično slijede model usmjeren na potražnju, gdje tvrtke smanjuju napon mreže kako bi omogućile korištenje različitim potrošačima.

Kada uzmete u obzir različite varijable, poput vremenskih promjena, oštećenja divljih životinja, sabotaže od strane ljudi ili prirodnih katastrofa, postaje lako vidjeti da je električne mreže teško održavati.

Pametna mreža, s druge strane, ima mogućnosti samoizlječenja. To jednostavno znači da mreža detektira područja s prekidima i automatski preusmjerava struju (ako je moguće) dok upozorava timove za popravke.

Budući da omogućuje dvosmjerni protok električne energije, dionici mogu pregledati podatke koji se unose u mrežu i prognozirati promjene u potražnji, planirati za loše vrijeme i pripremiti planove za nepredviđene situacije za dugotrajno ispadi.

Cilj je stvoriti mrežu koja sadrži minimalne prekide rada i sprječava njihovo pretvaranje u velike nestanke struje. Nove tehnologije omogućit će brži odgovor hitnih službi, a oslanjajući se na distribuiranu proizvodnju električne energije rezultirati formiranjem "mikromreže", gdje zajednica može sama pokretati svoje bitne usluge u slučaju nestanka hitan slučaj.

Pametne mreže usredotočene su na decentralizaciju

Pametna mreža ne oslanja se samo na pametnija brojila ili učinkovitije vodove. Također se prvenstveno usredotočuje na decentralizaciju, koja omogućuje proizvodnju i pohranu energije bliže potrošaču.

"Bliže" ne znači uvijek izravnu fizičku udaljenost. Umjesto toga, pametna mreža će potrošačima energije omogućiti i prodaju. Dakle, u slučaju ozbiljnog nestanka, mogli biste učinkovito kupiti struju od susjeda ako imaju solarni energetski sustav, na primjer.

Izazovi u implementaciji pametne mreže

Ideja o pametnoj mreži obećava, ali nije bez izazova. Najveći izazov predstavljaju potrošači koji se često opiru ugradnji nečeg tako osnovnog poput pametnog brojila.

Kao rezultat toga, vlade ili elektroenergetske tvrtke često su prisiljene ponuditi financijske nagrade ili nametnuti novčane kazne kupcima koji se ne pridržavaju. Postoji i još jedan veći izazov koji treba prevladati: kibernetička sigurnost.

Ako ste gledali Umri muški 4, vjerojatno znate ovaj scenarij. Uvijek postoji rizik da hakeri mogu provaliti u povezanu električnu mrežu i preusmjeriti resurse, ili još gore, oteti dijelove mreže. To je rekao, naša postojeća infrastruktura također je ranjiva na ova pitanja.

Pametna mreža je plan koji traje desetljeće

Pametna mreža ne može se implementirati odjednom. Zahtijevat će opsežna testiranja, pogotovo jer se sastoji od milijuna komponenti koje moraju raditi u skladu jedna s drugom. Od dopuštanja ljudima da izračunaju svoje troškove električne energije do pomaganja u ravnoteži električnih opterećenja, svaki dio mora se integrirati u mrežu.

Trebat će više od desetljeća da se sve to spoji, ali kada pametna mreža dosegne zrelost, njezine će se prednosti dobro odjeknuti u generacijama koje dolaze.

Izračunajte svoje troškove električne energije s ovih 8 praktičnih alata

Pročitajte dalje

O autoru