Kuinka älykäs verkko on?

marketing and advertising groups often have a tendency to profit from technological trends faster than engineers and users can clear up into the technology itself. Ehkä se ei ole mikään yllätys, että on vaikeaa pitää motivaatio saada tuote markkinoille ja voitolle. Ihanteellinen nyt häikäisemäkin esimerkki on käytäntö huolimattomasti laittaa WiFi laitteisiin ja leluihin ja asettaa ne asioiden internetiin, mutta sähköteollisuudessa on samanlainen tyyppinen fiasco. Tunnettu nimellä “Smart Grid”, ponnistus on käynnissä sähkövoiman modernisoimiseksi samalla tavoin kuin asioiden internet pyrkii nykyaikaisemaan kodinkoneita vaan paljon suurempaa ja välitöntä hyötyä.

Cutler-Hammer Industrial Breaker ennustaa lopullisesti tulevan sekaannuksen Smart Grid Arena.Photo Bryan Cockfield
Tätä tarkoitusta varten, jos tarvitset nykyaikaistamista, se on sähköverkko. usein yhä laajasti käyttäen teknologiaa, joka oli edellä 1800-luvulla, kuten synkroniset generaattorit ja muuntajat (ei mainitsematta mittaus- ja laskutustekniikoita, jotka olivat täydellisiä ennen transistorin luomista), on paljon mahdollisuuksia lisätä valvontaa ja yhteyden lähes jokaiseen osaan virtalähteestä voimalaitoksesta asiakkaalle. Lisäksi paljon moderneja verkkoja ikääntyy nopeasti samanaikaisesti, että pyydämme heitä kuljettamaan paljon enemmän ja paljon enemmän sähköä. Modernisointi voi myös auttaa ikääntymisinfrastruktuuria tulevat paljon tehokkaammin energian toimittamisessa.

Vaikka termi “Smart Grid” on yhtä hermostunut ja huonosti määritelty “asioiden internet” (myös Yhdysvaltain hallituksen määritelmä on mutainen ja epämääräinen), älykkäällä verkkolla on tosiasiallisesti yhtenäinen tarkoitus sen takana ja toistaiseksi on ollut Erittäin hyödyllinen tapa tuoda tarvittavat parannukset sähköverkkoon huolimatta yhtenäisen määritelmän puutteesta. Vaikka ei ole mitään yksittäistä asiaa, jotka odottamattomasti muunnetaan ruudukkoksi älykkään verkkoon, siellä on paljon asioita, joissa jokainen parantaa verkkojen suorituskykyä ja tilan raportointikykyä.

Valvontavalvonta ja tiedonhankinta (SCADA)

Paljon laajalti käytettyä ruudukkojärjestelmää kutsutaan valvonta- ja tiedonhankintana tai SCADA: lla. Tämä on alan standardi monenlaisessa teknologiassa, joka on mukautettu käytettäväksi verkkoon. This allows power system operators to see which breakers are open or closed, which generators are online, what the voltages are at various points, where problems in distribution lines might be, etc. It allows dispatchers to get a high-level view of the grid ja ottaa valvontaa siitä, kuinka virta virtaa sen läpi. Uudemmat toteutukset ja lisäykset tähän järjestelmään antavat verkon havaita virheitä paljon nopeammin ja ohjata tehovirtaa vian ympärille, mikä on mahdollisuuksien mukaan tärkeä ominaisuus modernista älyverkosta.

Vaikka SCADA on tehokas työkalu järjestelmän toimijoille ja lähettäjille, voi puuttua joillakin alueilla, jotka ovat olleet paljon vaikutusta nykyaikaiseen teknologiaan. Varmasti verkko, joka on varustettu vain SCADA-järjestelmällä, ei pidetä smart-verkoksi. Erityisesti sillä ei ole valvontaa mistään “metrin takana” tai asiakkaan hallinnassa, jossa on paljon uusia älykkäitä teknologioita. This includes managing electric car charging, active management of power-hungry appliances like water heaters and air conditioners during times of height demand, and microgeneration like rooftop solar.

Älykäs mittaus

Analog METERBY KRISTOFERB CC-BY-SA 3.0

Smart Meterby KRISTOFERB CC-BY-SA 3.0

Näiden tiettyjen uusien teknologioiden lisäksi vielä tärkeä osa Smart Gridista on jo laajalti toteutettu: älykkäiden mittareiden käyttö. Nämä ovat elektronisia (eikä sähkömekaanisia) mittareita, jotka voivat raportoida energiankäytöstä etänä, mikä poistaa mittarinlukijan tarve. Se mahdollistaa myös kysyntätasonmittauksen ja muiden innovatiivisten laskujen laskuja ja eri käyttötarkoituksiin, joita vanhemmat tyylit eivät voi tehdä. Valitettavasti kaikista näistä eduista huolimatta nämä erityiset laitteet ovat usein uutisia, koska hyvin pieni vähemmistö ihmisistä on vakuuttunut siitä, että älykkäiden mittareiden käyttö on jotenkin haitallisia, huolimatta ei ole todisteita vaatimusten tukemiseksi Ja huolimatta siitä, että nämä taajuudet ovat jo merkittäviä käyttöä.

Absorbing Blips with Battery Banks

Another crucial improvement that the smart grid brings to the table is the ability to easily manage energy storage. While battery technology is notoriously behind schedule, it’s currently not economically viable to have large-scale batteries on the grid to store energy for longer than a few hours.

Most battery banks that are online do a task called “load balancing” where short-term (in the range of seconds to minutes) supply and demand is balanced. For example, starting up an industriaL-laitos, kuten sahanmyllyt, voi asettaa lyhyen suuren kysynnän paikallisessa verkossa, joka voi tasapainottaa akkupankki lähes hetkessä ostaa jännitteen sagin lievittämiseksi. Toisaalta ruudukon äkillinen kuormitushäviö voidaan imeytyä lataamalla akkupankki, joka ylläpitää verkon vakautta toisessa suunnassa.

Ehkä tulevaisuudessa akkutekniikka on valtavirta tarpeeksi imeä päivittäisiä kysynnän syklejä jotain aurinkopaikalta, mutta hintapiste ja teknologia eivät ole aivan silloin, kun heidän on oltava laajalle levinnyt käyttöönotto jotain kyseiselle tasolle. Virtausparistot ovat kunnioitettava vaihtoehto litiumioniakkuille tällaiselle sovellukselle, mutta niitä on parannettava ennen laajamittaista hyväksymistä.

Microgogeneration

Kuten akkupankit, mikrogeneraatiota voidaan käyttää myös älykkään verkkoon. Mikrogogeneraatio viittaa pieneen sähköntuotantoon, kuten katolla aurinko- tai pienet metaanigeneraattorit kaatopaikoilla. Riittävästi Smart Grid on paljon enemmän kykyä tietää, milloin nämä hajautetut tuotantolaitokset ovat verkossa, ja ne voivat käyttää näitä tietoja ylläpitämään verkkotoimintaa paljon tehokkaammin kuin muuten olisi mahdollista.

Kaikilla sen eduilla älykkäällä verkkolla ei kuitenkaan ole selkeää standardia. Kuten Internetin internet, se tuntuu usein laittomalta teknologisilta vapaasti. Samassa tilassa tai maassa toimivien voimalaitosten välillä ei useinkaan ole edes sopimusta siitä, miten niiden on hallittava ja toteutettava näitä kehittyviä tekniikoita. Mitä teollisuuden tarpeet ovat selkeä standardi ralliin taakse, mutta se ei näytä, että mitä tahansa tyhjiö milloin tahansa pian.