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 przekroczyła całkowitą energię wytworzoną przez elektrownie węglowe, zgodnie z raportem Electric Power Monthly. Było to przełomowe wydarzenie, chociaż oczekiwano, że dominacja energii odnawialnej będzie chwilowa po uwzględnieniu zmian cyklicznych, takich jak spadek wzrostu energii wodnej. Energia odnawialna, niezależnie od tego, czy jest wytwarzana przez regionalne przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, czy przez niezależne przedsiębiorstwa, rozwija się, a infrastruktura Internetu Rzeczy i powiązane technologie mogą przypisać sobie znaczną część zasług za ten wzrost. Internet Rzeczy umożliwia efektywną organizację tych zmiennych i szeroko rozproszonych źródeł wytwarzania energii elektrycznej za pomocą technologii inteligentnych sieci.
Nowy paradygmat elektryczny: Inteligentne sieci
Tym nowym paradygmatem są inteligentne sieci, które muszą umożliwić zarządzanie znaczną liczbą różnych zasobów elektrycznych, gwarantując jednocześnie stabilność systemu przy minimalnych inwestycjach. Dba o stabilność energii elektrycznej, dostarczając stabilne napięcie, które zapewnia 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 korzyści płynące z tej technologii wymieniono poniżej.
- Budowa sieci wiejskiej: Technologie inteligentnych sieci przyczyniają się do wspierania i modernizacji przestarzałej infrastruktury, szczególnie w sieciach wiejskich.
- Ochrona przed awariami: Technologie inteligentnych sieci wzmacniają system przed awariami, zanikami napięcia i przepięciami, szczególnie 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, które wynikają ze strategii vehicle-to-grid. W tym kontekście usprawniają one proces wdrażania magazynowania przez operatorów systemów dystrybucyjnych (DSO) i użytkowników końcowych.
Wzrost na przestrzeni lat
Badania nad inteligentnymi sieciami uległy znacznemu wzmocnieniu w ciągu ostatniej dekady. To dlatego technologia inteligentnych sieci została przeniesiona z wirtualnej rzeczywistości i pojęcia do fazy wdrażania. W ciągu ostatnich dziesięciu lat opublikowano 26 668 różnych artykułów naukowych na temat inteligentnych sieci, co świadczy o dużym zainteresowaniu badaczy tą dziedziną. Poniższy rysunek przedstawia zapotrzebowanie i roczną publikację danych na temat technologii inteligentnych sieci.
Przejście do zielonej gospodarki
Ogólnym celem sieci jest poprawa wydajności, niezawodności i zrównoważonego rozwoju urządzeń zasilanych energią elektryczną. W związku z tym istnieją następujące powody, dla których technologia inteligentnych sieci jest naprawdę najlepszą opcją, którą musimy promować energię odnawialną.
- Energia elektryczna na żądanie i zmniejszenie zużycia: Najważniejszą zaletą inteligentnych sieci jest to, że umożliwiają one monitorowanie zużycia energii w dowolnym momencie na dowolnym 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 sieci jest praktycznie niemożliwe.
- Dystrybucja inteligentnych danych: Najprościej mówiąc, wykorzystanie inteligentnych sieci do dostarczania energii jest kluczowym krokiem w kierunku cyfrowej dystrybucji energii. Zoptymalizowane urządzenia inteligentnych sieci działające w czasie rzeczywistym dostarczają wystarczających informacji, aby na czas rozwiązać problemy z jakością energii.
- 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. Gdy przedsiębiorstwa użyteczności publicznej 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. To spowodowało, że wykorzystanie energii elektrycznej wzrasta do poziomów, które mogą być niekontrolowane, jeśli pozostaną bez opieki. Około 75-80% całkowitego zużycia energii jest zużywane w miastach, które są odpowiedzialne za 80% emisji gazów cieplarnianych. Technologia inteligentnych sieci stanowi sposób na rozwiązanie problemu wytwarzania energii elektrycznej i skuteczny sposób na rozpowszechnianie i dystrybucję tej energii. Ze względu na swoją elastyczność można ją łatwiej zainstalować i wymaga mniej miejsca w porównaniu z tradycyjnymi sieciami. Koncepcja projektowania inteligentnej sieci ma na celu obserwację sieci, stworzenie możliwości sterowania zasobami oraz poprawę wydajności i bezpieczeństwa systemu elektroenergetycznego, a zwłaszcza ekonomicznych aspektów eksploatacji, konserwacji i planowania.