Возможно, вы слышали о “умной сети” (Smart Grid) из новостей или от поставщика электроэнергии. Но не все знают, что такое сеть, не говоря уже о “умной сети”. Под “сетью” понимается электрическая сеть – сеть линий электропередач, подстанций, трансформаторов и т. д., которые доставляют электроэнергию от электростанции до вашего дома или предприятия. Это то, к чему вы подключаетесь, когда включаете выключатель или включаете компьютер. Система “умные сети” – это эволюция этой инфраструктуры, внедрение новых технологий и методов управления для обеспечения стабильности и эффективности в современных условиях.
Наша современная электрическая сеть была построена в 1890-х годах и совершенствовалась по мере развития технологий в течение каждого десятилетия. Сегодня она состоит из более чем 9 200 электрогенераторов мощностью более 1 миллиона мегаватт, подключенных к более чем 300 000 миль линий электропередач. Хотя электрическая сеть считается чудом инженерной мысли, мы используем ее лоскутную природу в меру своих возможностей. Чтобы двигаться вперед, нам нужен новый тип электрической сети, построенной снизу вверх, чтобы справиться с огромным количеством цифрового и компьютеризированного оборудования и технологий, зависящих от нее, и которая сможет автоматизировать и управлять растущей сложностью и потребностями электроэнергии в 21 веке.
Система умные сети: что делает электросеть “умной”?
Вкратце, цифровая технология, обеспечивающая двустороннюю связь между коммунальными службами и потребителями, а также датчики на линиях электропередач – вот что делает электросеть “умной”. Как и Интернет, “умная” сеть будет состоять из систем управления, компьютеров, автоматики, новых технологий и оборудования, работающих вместе, но в данном случае эти технологии будут работать с электрической сетью, чтобы реагировать в цифровом формате на быстро меняющийся спрос на электроэнергию.
Для чего нужна интеллектуальная сеть?
Интеллектуальная сеть представляет собой беспрецедентную возможность для перехода энергетической отрасли в новую эру надежности, доступности и эффективности, которая будет способствовать нашему экономическому и экологическому здоровью. В переходный период крайне важно проводить испытания, совершенствовать технологии, просвещать потребителей, разрабатывать стандарты и правила, а также обмениваться информацией между проектами, чтобы гарантировать, что преимущества, которые мы ожидаем от умных сетей, станут реальностью. Преимущества, связанные с “умной сетью”, включают в себя:
- Более эффективная передача электроэнергии
- Более быстрое восстановление электроснабжения после сбоев в подаче электроэнергии
- Сокращение операционных и управленческих расходов для коммунальных служб и, в конечном счете, снижение стоимости электроэнергии для потребителей
- Снижение пикового спроса, что также поможет снизить тарифы на электроэнергию
- Расширение интеграции крупных систем возобновляемых источников энергии
- Более эффективная интеграция систем выработки электроэнергии, включая системы возобновляемых источников энергии.
- Повышение безопасности
Система умные сети
Сегодня перебои с электричеством, такие как отключение, могут вызвать эффект домино – серию сбоев, которые могут повлиять на банковскую деятельность, связь, транспорт и безопасность. Это особенно опасно зимой, когда домовладельцы могут остаться без тепла. Более умная сеть повысит устойчивость нашей электроэнергетической системы и сделает ее более подготовленной к таким чрезвычайным ситуациям, как сильные штормы, землетрясения, крупные вспышки на Солнце и террористические атаки.
Благодаря двусторонней интерактивности “умная” сеть позволит автоматически перестраивать маршрут при выходе из строя оборудования или перебоях в работе. Это позволит свести к минимуму перебои и минимизировать последствия, когда они случаются. Когда происходит отключение электроэнергии, технологии умные сети обнаруживают и изолируют отключения, сдерживая их до того, как они превратятся в масштабные отключения. Новые технологии также помогут обеспечить быстрое и стратегически верное восстановление электроснабжения после аварийных ситуаций, например, направив электроэнергию в первую очередь в аварийные службы. Кроме того, “умные сети” будут в большей степени использовать возможности генераторов, принадлежащих потребителям, для производства электроэнергии, когда она не поступает от коммунальных служб.
Объединив эти ресурсы “распределенной генерации”, можно обеспечить работу медицинского центра, полицейского участка, светофоров, телефонной системы и продуктового магазина во время чрезвычайных ситуаций. Кроме того, умные сети – это способ решения проблемы стареющей энергетической инфраструктуры, которую необходимо модернизировать или заменить. Это способ решить проблему энергоэффективности, повысить осведомленность потребителей о связи между использованием электроэнергии и окружающей средой. Кроме того, это способ повысить национальную безопасность нашей энергетической системы, используя большее количество электроэнергии собственного производства, которая более устойчива к стихийным бедствиям и атакам.
Система умные сети: предоставление контроля потребителям
Интеллектуальная сеть – это не только коммунальные услуги и технологии. Это также предоставление вам информации и инструментов, необходимых для принятия решений о потреблении энергии. Если вы уже управляете такими видами деятельности, как банковские операции, со своего домашнего компьютера, представьте, что вы можете управлять своим электричеством аналогичным образом.
Более умная сеть обеспечит беспрецедентный уровень участия потребителей. Например, вам больше не придется ждать ежемесячного счета, чтобы узнать, сколько электроэнергии вы используете. С “умной” сетью вы сможете получать четкое и своевременное представление о ней. “Умные счетчики” и другие механизмы позволят вам видеть, сколько электроэнергии вы используете, когда вы ее используете и какова ее стоимость.
В сочетании с ценообразованием в режиме реального времени это позволит вам экономить деньги, потребляя меньше электроэнергии в те моменты, когда она наиболее дорога. Хотя потенциальные преимущества умных сетей обычно обсуждаются с точки зрения экономики, национальной безопасности и целей использования возобновляемых источников энергии, Smart Grid может помочь вам сэкономить деньги, помогая управлять потреблением электроэнергии и выбирать оптимальное время для ее покупки. И вы можете сэкономить еще больше, вырабатывая собственную энергию.
Создание и тестирование интеллектуальной сети
Интеллектуальная сеть будет состоять из миллионов частей и деталей – контроллеров, компьютеров, линий электропередач, новых технологий и оборудования. Потребуется некоторое время, чтобы все технологии были отработаны, оборудование установлено, а системы протестированы, прежде чем они заработают в полную силу. И это произойдет не сразу – умные сети будут развиваться по частям в течение следующего десятилетия или около того. Когда эта система достигнет зрелости, она, вероятно, принесет такие же изменения, какие Интернет уже принес в то, как мы живем, работаем, играем и учимся.
Заключение: система умные сети
Внедрение “умной сети” в электроэнергетическую систему представляет собой ключевой шаг в обеспечении стабильности и эффективности энергоснабжения в условиях современного мира. Технологии умных сетей позволяют минимизировать перебои в электропитании, обеспечивать быстрое восстановление после аварийных ситуаций и предоставлять потребителям больше возможностей для управления своим потреблением электроэнергии. Это важный шаг в развитии инфраструктуры, направленный на повышение устойчивости и эффективности энергосистемы в 21 веке.
