Од крајот на 19 век, системите за дистрибуција на електрична енергија (често наречени мрежи) се примарен извор на електрична енергија во светот.Кога ќе се создадат овие мрежи, тие работат прилично едноставно – генерираат електрична енергија и ја испраќаат до домовите, зградите и секаде каде што има потреба од електрична енергија.
Но, како што се зголемува побарувачката за електрична енергија, потребна е поефикасна мрежа.Модерните системи за дистрибуција на енергија „паметна мрежа“ кои сега се користат низ целиот свет се потпираат на најсовремена технологија за оптимизирање на ефикасноста.Овој труд ја истражува дефиницијата за паметна мрежа и клучните технологии што ја прават паметна.
Што етехнологија за паметна мрежа?
Паметната мрежа е инфраструктура за дистрибуција на електрична енергија која обезбедува двонасочна комуникација помеѓу давателите на комунални услуги и клиентите.Дигиталните технологии кои овозможуваат технологии за паметна мрежа вклучуваат сензори за струја/струја, контролни уреди, центри за податоци и паметни броила.
Некои паметни мрежи се попаметни од другите.Многу земји фокусираа многу напор на претворање на застарените дистрибутивни мрежи во паметни мрежи, но трансформацијата е сложена и ќе трае со години, па дури и децении.
Примери на технологии за паметна мрежа и компоненти на паметна мрежа
Паметни броила – Паметните броила се првиот чекор во изградбата на паметна мрежа.Паметните броила обезбедуваат податоци за потрошувачката на енергија за точка на употреба на клиентите и производителите на комунални услуги.Тие обезбедуваат информации за потрошувачката на енергија и трошоците за да ги предупредат корисниците да го намалат енергетскиот отпад и да им помогнат на давателите на услуги да ги оптимизираат дистрибутивните оптоварувања низ мрежата.Паметните броила генерално се состојат од три главни потсистеми: енергетски систем за мерење на потрошувачката на енергија, микроконтролер за управување со технологијата во паметниот броила и комуникациски систем за испраќање и примање на потрошувачката на енергија/команда на податоци.Дополнително, некои паметни броила може да имаат резервна моќност (кога главната дистрибутивна линија е исклучена) и GSM модули за прецизно одредување на локацијата на мерачот за безбедносни цели.
Глобалните инвестиции во паметни броила се удвоија во последната деценија.Во 2014 година, глобалната годишна инвестиција во паметни броила беше 11 милиони долари.Според Statista, глобалните инвестиции за паметни броила достигнуваат 21 милион долари до 2019 година, земајќи ги предвид придобивките од ефикасноста на системот од имплементацијата на паметни броила.
Паметни прекинувачи за контрола на оптоварувањето и разводни табли за дистрибуција – Иако паметните броила можат да обезбедат податоци во реално време до давателите на комунални услуги, тие не ја контролираат автоматски дистрибуцијата на енергија.За да се оптимизира дистрибуцијата на енергија за време на периодите на максимално користење или во одредени области, електричните комунални претпријатија користат уреди за управување со енергија како што се интелигентни прекинувачи за контрола на оптоварувањето и разводни табли.Оваа технологија заштедува значителни количини на енергија со намалување на непотребната дистрибуција или автоматско управување со товарите што ги надминале дозволените временски ограничувања за користење.За да се оптимизира дистрибуцијата на енергија за време на периодите на максимално користење или во одредени области, електричните комунални претпријатија користат уреди за управување со енергија како што се интелигентни прекинувачи за контрола на оптоварувањето и разводни табли.Оваа технологија заштедува значителни количини на енергија со намалување на непотребната дистрибуција или автоматско управување со товарите што ги надминале дозволените временски ограничувања за користење.
На пример, градот Вадсворт, Охајо, користи електричен дистрибутивен систем изграден во 1916 година. Градот Вадсворт соработува со Итрон, производител наПаметни прекинувачи за контрола на оптоварување(SLCS), за да се намали потрошувачката на електрична енергија во системот за 5.300 мегават часови со инсталирање на SLCS во домовите за да се движат компресори за климатизација за време на периодите на шпиц на користење на електрична енергија.Автоматизација на електроенергетскиот систем – Автоматизацијата на електроенергетскиот систем е овозможена со технологија на паметна мрежа, користејќи најсовремена ИТ инфраструктура за контрола на секоја алка во синџирот на дистрибуција.На пример, автоматизираните електроенергетски системи користат интелигентни системи за собирање податоци (слични на оние на паметните броила), системи за контрола на моќноста (како што се паметни прекинувачи за контрола на оптоварувањето), аналитички алатки, компјутерски системи и алгоритми на електроенергетскиот систем.Комбинацијата на овие клучни компоненти овозможува мрежата (или повеќе мрежи) автоматски да се приспособува и да се оптимизира со потребна ограничена човечка интеракција.
Имплементација на паметна мрежа
Кога се имплементираат дигитални, двонасочни технологии за комуникација и автоматизација во паметната мрежа, голем број инфраструктурни промени ќе ја максимизираат ефикасноста на мрежата.Имплементацијата на паметната мрежа ги овозможи следните инфраструктурни промени:
1.Децентрализирано производство на енергија
Бидејќи паметната мрежа може континуирано да ја следи и контролира дистрибуцијата на енергија, веќе нема потреба од една голема електрана за производство на електрична енергија.Наместо тоа, електричната енергија може да се произведува од многу децентрализирани централи, како што се турбини на ветер, соларни фарми, станбени фотоволтаични соларни панели, мали хидроелектрични брани итн.
2.Фрагментиран пазар
Инфраструктурата на паметната мрежа, исто така, поддржува поврзување на повеќе мрежи како средство за интелигентно споделување енергија низ традиционалните централизирани системи.На пример, во минатото општините имаа посебни производствени капацитети кои не беа поврзани со соседните општини.Со имплементација на инфраструктура за паметна мрежа, општините можат да придонесат за заеднички производствен план за елиминирање на зависноста од производството во случај на прекин на електричната енергија.
3.Пренос од мал обем
Еден од најголемите енергетски отпад во мрежата е дистрибуцијата на енергија на долги растојанија.Имајќи предвид дека паметните мрежи го децентрализираат производството и пазарите, нето растојанието на дистрибуција во рамките на паметната мрежа е значително намалено, со што се намалува и дистрибутивниот отпад.Замислете, на пример, мала соларна фарма во заедницата која генерира 100% од дневните потреби за електрична енергија на заедницата, на само 1 км.Без локална соларна фарма, заедницата можеби ќе треба да добие струја од поголема централа оддалечена 100 километри.Загубите на енергија забележани за време на преносот од далечни електрани може да бидат сто пати поголеми од загубите во пренос забележани од локалните соларни фарми.
4.Двонасочна дистрибуција
Во случај на локални соларни фарми, може да има ситуација кога соларната фарма може да генерира повеќе енергија отколку што троши заедницата, со што се создава енергетски вишок.Овој вишок енергија потоа може да се дистрибуира во паметната мрежа, помагајќи да се намали побарувачката од далечните електрани.
Во овој случај, енергијата тече од соларната фарма до главната мрежа што не е во заедницата во текот на денот, но кога соларната фарма е неактивна, енергијата тече од главната мрежа до таа заедница.Овој двонасочен проток на енергија може да се следи и оптимизира со алгоритми за дистрибуција на енергија за да се осигура дека најмалата количина на енергија се троши во секое време за време на употребата.
Во паметна мрежна инфраструктура со двонасочна дистрибуција и децентрализирани мрежни граници, корисниците можат да дејствуваат како микро-генератори.На пример, индивидуалните домови можат да бидат опремени со самостојни фотоволтаични соларни системи кои генерираат електрична енергија кога се во употреба.Доколку резиденцијалниот PV систем генерира вишок енергија, оваа енергија може да се испорача до поголемата мрежа, што дополнително ја намалува потребата од големи централизирани електрани.
Важноста на паметната мрежа
На макроекономско ниво, паметните мрежи се клучни за намалување на потрошувачката на електрична енергија.Многу локални даватели на комунални услуги и влади нудат дарежливи и агресивни мерки за учество во усвојувањето на паметните мрежи бидејќи тоа е финансиски и еколошки корисно.Со усвојување на паметна мрежа, производството на енергија може да се децентрализира, со што се елиминира ризикот од прекини на струја, се намалуваат трошоците за работа на електроенергетскиот систем и се елиминира непотребниот енергетски отпад.
Време на објавување: Мар-15-2023