Technologia inteligentnych sieci: Nowe źródło energii odnawialnej
W kwietniu 2019 r. ilość energii wygenerowanej 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, choć oczekiwano, że dominacja odnawialnych źródeł energii będzie chwilowa, gdy tylko ustabilizują się zmiany cykliczne, takie jak spadek produkcji energii wodnej. Energia odnawialna, wytwarzana przez regionalne przedsiębiorstwa użyteczności publicznej lub samodzielne przedsiębiorstwa, rozwija się, a infrastruktura Internetu Rzeczy i powiązane technologie mogą przypisać sobie sporą część zasług za ten wzrost. Internet Rzeczy umożliwia wydajną organizację tych niestabilnych i szeroko rozproszonych źródeł 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 przy jednoczesnym zagwarantowaniu stabilności systemu przy jak najmniejszych nakładach inwestycyjnych. Dba o stabilność energii elektrycznej, zapewniając 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 są wymienione poniżej.
- Budowa sieci wiejskiej: Technologie inteligentnych sieci przyczyniają się do wspierania i aktualizacji starzejącej się infrastruktury, zwłaszcza w sieciach wiejskich.
- Ochrona przed zakłóceniami: Technologie inteligentnych sieci wzmacniają system przed zakłóceniami, awariami i przepięciami, zwłaszcza w sieciach wiejskich.
- Optymalna wydajność: Wysoce rozwinięte sterowanie i organizacja umożliwiają efektywną i najbardziej korzystną eksploatację.
- Zrównoważone wykorzystanie 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 wykorzystanie pojazdów elektrycznych w społeczeństwach i zapewniają im nowe role i możliwości, takie jak te wynikające ze strategii vehicle-to-grid. W tym kontekście usprawniają one postęp wdrażania magazynowania energii 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 pojęć do fazy wdrożenia. 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 popyt 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 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 energetyki: Zrównoważony rozwój energetyki stał się problemem globalnym. Chociaż 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 niewykonalne.
- Dystrybucja inteligentnych danych: Mówiąc najprościej, wykorzystanie inteligentnych sieci do dostarczania energii jest kluczowym krokiem w kierunku przejścia na cyfrową dystrybucję energii. Zoptymalizowane urządzenia inteligentnych sieci działające w czasie rzeczywistym dostarczają wystarczających 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 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. Spowodowało to wzrost zużycia energii elektrycznej do poziomów, których nie można już kontrolować, jeśli pozostawi się je bez nadzoru. Około 75-80% całkowitego zużycia energii jest zużywane w miastach, które odpowiadają za 80% emisji gazów cieplarnianych. Technologia inteligentnych sieci oferuje rozwiązanie dla wytwarzania energii elektrycznej i efektywny 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 inteligentnych sieci ma na celu obserwację sieci, stworzenie możliwości sterowania zasobami oraz poprawę wydajności i bezpieczeństwa systemu elektroenergetycznego, a zwłaszcza ekonomicznych aspektów operacji, konserwacji i planowania.