Smart-Grid-Technologie: Neue erneuerbare Energiequelle
Im April 2019 überstieg die Menge des aus erneuerbaren Quellen wie Wasserkraft, Wind und Sonne erzeugten Stroms zum ersten Mal die gesamte Energie, die von Kohlekraftwerken erzeugt wurde, so der Electric Power Monthly. Es war ein Meilenstein, obwohl erwartet wurde, dass die Dominanz der Erneuerbaren nur von kurzer Dauer sein würde, sobald zyklische Anpassungen wie der Anstieg der Wasserkraft eintreten. Erneuerbare Energien, ob von regionalen Versorgungsunternehmen oder eigenständigen Unternehmen erzeugt, boomen, und die Infrastruktur des Internets der Dinge und verwandte Technologien können sich einen beträchtlichen Teil des Erfolgs für ihren Aufstieg anrechnen lassen. Das Internet der Dinge ermöglicht die effiziente Organisation dieser volatilen und weit verteilten Stromerzeugungsquellen mithilfe der Smart-Grid-Technologie.
Das neue elektrische Paradigma: Smart Grids
Dieses neue Paradigma sind Smart Grids, die es ermöglichen müssen, eine relevante Anzahl verschiedener elektrischer Ressourcen zu verwalten und gleichzeitig die Systemstabilität mit den geringsten Investitionen zu gewährleisten. Es kümmert sich um die Stabilität des Stroms, indem es eine stabile Spannung liefert, die dafür sorgt, dass Geräte und Maschinen ordnungsgemäß funktionieren. Infolgedessen ist eine Zusammenstellung neuer Geräte zusammen mit den neuesten Betriebsstrategien sowie neuen Akteuren erforderlich, die Änderungen im elektrischen System vorhersagen können. Die wichtigsten Vorteile der Technologie sind unten aufgeführt.
- Aufbau eines ländlichen Netzes: Smart-Grid-Technologien tragen zur Unterstützung und Aktualisierung der in die Jahre gekommenen Infrastruktur bei, insbesondere in ländlichen Netzen.
- Schutz vor Ausfällen: Smart-Grid-Technologien verstärken das System gegen Ausfälle, Stromausfälle und Überspannungen, insbesondere in ländlichen Netzen.
- Optimale Effizienz: Die hochentwickelte Steuerung und Organisation ermöglicht einen ressourcenschonenden und vorteilhaftesten Betrieb.
- Nachhaltige Energienutzung: Smart-Meter-Technologien bieten die Möglichkeit, Kunden zu einer rationellen und nachhaltigen Energienutzung zu motivieren und so ihre Nutzungsgewohnheiten zu ändern.
- Einsatz in Elektrofahrzeugen: Diese Technologien erleichtern den Einsatz von Elektrofahrzeugen in Gesellschaften und geben ihnen neue Rollen und Kapazitäten, wie z. B. solche, die sich aus der Vehicle-to-Grid-Strategie ergeben. In diesem Zusammenhang erleichtern sie den Fortschritt des Einsatzes von Speichern durch DSOs und Endnutzer.
Wachstum im Laufe der Jahre
Die Forschung über Smart Grids hat im letzten Jahrzehnt extrem zugenommen. Dies ist der Grund, warum die Smart-Grid-Technologie von der virtuellen Realität und dem Begriff zur Implementierungsphase übergegangen ist. In den letzten zehn Jahren wurden 26.668 verschiedene Forschungsartikel über Smart Grids veröffentlicht, was ein großes Interesse der Forscher an diesem Gebiet zeigt. Die folgende Abbildung zeigt die Nachfrage und die jährliche Veröffentlichung von Daten über die Smart-Grid-Technologie.
Übergang zu einer grünen Wirtschaft
Das übergeordnete Ziel von Grids ist es, die Effizienz, Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit von Geräten zu verbessern, die mit Strom betrieben werden. In diesem Zusammenhang sind dies die folgenden Gründe, warum die Smart-Grid-Technologie wirklich die beste Option ist, die wir für erneuerbare Energien fördern müssen.
- Strom auf Abruf & Reduzierung des Verbrauchs: Der wichtigste Vorteil von Smart Grids ist, dass sie die Überwachung des Energieverbrauchs jederzeit an jedem Stromzähler ermöglichen. So sind sich die Endnutzer ihres tatsächlichen Verbrauchs bewusst.
- Energie-Nachhaltigkeit: Energie-Nachhaltigkeit ist zu einem globalen Problem geworden. Während erneuerbare Energien der Schlüsselaspekt für eine grüne Entwicklung sind, haben sie einige eigene logistische Probleme. Zum Beispiel ist es nahezu unpraktisch, erneuerbare Energien über veraltete, traditionelle und in die Jahre gekommene Grid-Systeme zu nutzen.
- Verteilung von Smart Data: In den einfachsten Worten ist der Einsatz von Smart Grids zur Energieversorgung der wichtigste Schritt für den Übergang zu einer digitalen Energieverteilung. Optimierte, Echtzeit- und Smart-Grid-Geräte liefern ausreichende Informationen, um Probleme mit der Stromqualität rechtzeitig zu beheben.
- Reduzierung der Kohlenstoffemissionen: All die oben genannten Wege, auf denen Smart Grids erneuerbare Energien vorantreiben, führen zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs, was zu einer Reduzierung der C02-Emissionen führt. Somit fördert die Smart-Grid-Technologie eine nachhaltige Zukunft. Wenn Versorgungsunternehmen mehr Kontrolle über die Grids erhalten, wird der Einsatz erneuerbarer Energien einfacher.
Entwicklung zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Nachhaltigkeit
Die Entwicklung der Technologie, die Urbanisierung und die Standards der Einnahmequellen haben den Bedarf an Energiebedarf erhöht. Dies hat dazu geführt, dass der Stromverbrauch auf ein Niveau ansteigt, das nicht mehr kontrollierbar ist, wenn er unbeaufsichtigt bleibt. Etwa 75-80 % des gesamten Energieverbrauchs werden in Städten verbraucht, die für 80 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich sind. Die Smart-Grid-Technologie bietet einen Weg für eine Lösung für die Erzeugung von elektrischer Energie und eine ressourcenschonende Art und Weise für die Verteilung dieser Energie. Aufgrund ihrer Flexibilität kann sie leichter installiert werden und benötigt weniger Platz als herkömmliche Grids. Das Konzept des Smart-Grid-Designs zielt auf die Beobachtbarkeit des Grids ab, schafft Kontrollierbarkeit von Vermögenswerten und verbessert die Leistung und Sicherheit des Stromsystems und insbesondere die wirtschaftlichen Aspekte des Betriebs, der Wartung und der Planung.