Technologia inteligentnych sieci: Nowe źródło energii odnawialnej
W kwietniu 2019 r. ilość energii wytworzonej ze źródeł odnawialnych, takich jak energia wodna, wiatrowa i słoneczna, po raz pierwszy przewyższyła całkowitą energię wyprodukowaną przez elektrownie węglowe, zgodnie z raportem Electric Power Monthly. Było to przełomowe wydarzenie, chociaż oczekiwano, że dominacja energii odnawialnej będzie chwilowa po uwzględnieniu cyklicznych zmian, takich jak wzrost i spadek produkcji energii wodnej. Energia odnawialna, niezależnie od tego, czy jest produkowana przez lokalne przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, czy przez samodzielne przedsiębiorstwa, rozwija się, a infrastruktura Internetu Rzeczy i powiązane technologie mogą przypisać sobie znaczną część zasług za ten wzrost. Internet Rzeczy umożliwia wydajną organizację tych niestabilnych i rozproszonych źródeł energii dzięki technologii inteligentnych sieci.
Nowy paradygmat elektryczny: Inteligentne sieci
Tym nowym paradygmatem są inteligentne sieci, które muszą umożliwiać zarządzanie odpowiednią liczbą różnych zasobów elektrycznych, gwarantując jednocześnie stabilność systemu przy jak najmniejszych inwestycjach. Sieci te dbają o stabilność energii elektrycznej, dostarczając stabilne napięcie, które umożliwia prawidłowe działanie urządzeń i maszyn. W rezultacie wymagany jest zbiór nowego sprzętu wraz z najnowszymi strategiami operacyjnymi, a także nowi agenci, którzy mogą prognozować zmiany w systemie elektrycznym. Główne zalety tej technologii wymieniono poniżej.
- Budowa sieci wiejskiej: Technologie inteligentnych sieci przyczyniają się do wspierania i modernizacji starzejącej się infrastruktury, zwłaszcza w sieciach wiejskich.
- Ochrona przed awariami: Technologie inteligentnych sieci wzmacniają system przed awariami, przerwami w dostawie prądu i przepięciami, zwłaszcza w sieciach wiejskich.
- Optymalna wydajność: Wysoce rozwinięta kontrola i organizacja umożliwiają sprawne i najbardziej korzystne działanie.
- Zrównoważone zużycie energii: Technologie inteligentnych liczników dają możliwość motywowania klientów do racjonalnego i zrównoważonego zużycia energii, a tym samym zmiany ich nawyków użytkowania.
- Zastosowanie w pojazdach elektrycznych: Technologie te ułatwiają korzystanie z pojazdów elektrycznych w społeczeństwach i zapewniają im nowe role i możliwości, takie jak te wynikające ze strategii vehicle-to-grid. W tym kontekście przyspieszają wdrażanie magazynowania energii przez operatorów systemów dystrybucyjnych (DSO) i użytkowników końcowych.
Rozwój na przestrzeni lat
Badania nad inteligentnymi sieciami uległy znacznemu nasileniu w ciągu ostatniej dekady. To właśnie dlatego technologia inteligentnych sieci przeszła z wirtualnej rzeczywistości i koncepcji do fazy wdrażania. W ciągu ostatnich dziesięciu lat opublikowano 26 668 różnych artykułów naukowych na temat inteligentnych sieci, co świadczy o dużym zainteresowaniu naukowców tą dziedziną. Poniższy rysunek przedstawia zapotrzebowanie i roczną publikację danych na temat technologii inteligentnych sieci.
Przejście na zieloną gospodarkę
Ogólnym celem sieci jest poprawa wydajności, niezawodności i zrównoważonego rozwoju urządzeń zasilanych energią elektryczną. W związku z tym, oto powody, dla których technologia inteligentnych sieci jest naprawdę najlepszą opcją, którą musimy promować energię odnawialną.
- Energia elektryczna na żądanie i ograniczenie zużycia: Najważniejszą zaletą inteligentnych sieci jest to, że umożliwiają one monitorowanie zużycia energii w dowolnym momencie na każdym liczniku energii. Dzięki temu użytkownicy końcowi są świadomi swojego rzeczywistego zużycia.
- Zrównoważony rozwój energetyczny: Zrównoważony rozwój energetyczny stał się problemem globalnym. Podczas gdy energia odnawialna jest kluczowym aspektem ekologii, ma ona swoje własne problemy logistyczne. Na przykład, wykorzystanie energii odnawialnej za pośrednictwem przestarzałych, tradycyjnych i starych systemów sieciowych jest prawie niepraktyczne.
- Dystrybucja inteligentnych danych: Mówiąc najprościej, wykorzystanie inteligentnych sieci do dostarczania energii jest kluczowym krokiem w kierunku cyfrowej dystrybucji energii. Zoptymalizowane, działające w czasie rzeczywistym i inteligentne urządzenia sieciowe dostarczają odpowiednich informacji, aby rozwiązywać problemy z jakością energii na czas.
- Redukcja emisji dwutlenku węgla: Wszystkie wyżej wymienione sposoby, w jakie inteligentne sieci promują energię odnawialną, prowadzą do zmniejszenia zużycia energii, co skutkuje redukcją emisji C02. W ten sposób technologia inteligentnych sieci promuje zrównoważoną przyszłość. Kiedy przedsiębiorstwa energetyczne uzyskują większą kontrolę nad sieciami, wdrażanie energii odnawialnej staje się łatwiejsze.
Stawanie się nieodzowną częścią zrównoważonego rozwoju
Rozwój technologii, urbanizacja i standardy źródeł dochodów zwiększyły zapotrzebowanie na energię. Spowodowało to wzrost zużycia energii elektrycznej do poziomów, których nie da się już kontrolować, jeśli pozostawi się je bez nadzoru. Około 75-80% całkowitego zużycia energii przypada na miasta, które odpowiadają za 80% emisji gazów cieplarnianych. Technologia inteligentnych sieci stanowi sposób na rozwiązanie problemu wytwarzania energii elektrycznej i efektywny sposób na jej rozprowadzanie i dystrybucję. Ze względu na swoją elastyczność, można ją łatwiej zainstalować i wymaga mniej miejsca w porównaniu z tradycyjnymi sieciami. Koncepcja projektu inteligentnej sieci ma na celu obserwację sieci, stworzenie możliwości sterowania zasobami oraz poprawę wydajności i bezpieczeństwa systemu elektroenergetycznego, a zwłaszcza ekonomicznych aspektów działania, utrzymania i planowania.