Hvad er et Smart Grid, og hvilke fordele giver det?

Det elektriske net, der leverer energi i hele landet, består af transmissionsledninger, elgeneratorer, transformere, forbrugere og flere andre komponenter.

Det amerikanske elnet er et vidunder af teknologi og teknik, der består af mere end 9.200 strømgenererende enheder. Alene transmissionsledningerne spredte sig over mere end 600.000 miles og spredte sig over al slags terræn.

Men det konventionelle elnet er ved at blive gammelt. Det er ineffektivt, og der er en betydelig byrde, der påvirker dens ydeevne. I stedet er der øget fokus på et "smart grid" nu.

Hvad er et Smart Grid?

Konceptet med et smart grid refererer simpelthen til et moderne, smartere elnet. I det væsentlige udnytter et smart grid kraften i digital transformation til at forbedre elektricitetsstyringen, ofte ved hjælp af Internet of Things (IoT) teknologier og brugen af ​​big data.

Det nuværende elnet i USA blev oprettet i 1890 og har gennemgået betydelige ændringer. Mens overvågningsteknologier stadig er i brug, er de upålidelige og arkaiske.

Smart grids tillader tovejs el-flow og giver større nøjagtighed over dataene. Det involverer ofte brugen af ​​smartere teknologier, herunder tilsluttede målere og smarte apparater, og understøtter vedvarende energioverførsel begge veje.

Hvorfor er et Smart Grid vigtigt?

Udviklingen af ​​internettet har medført betydelige ændringer i enhver anden industri. Energisektoren gennemgår også denne transformation, og overgangen til et smart grid ville resultere i bedre energitransmission, teknologiske forbedringer, mere nøjagtig sporing og rapportering og kundebevidsthed. Der er mange fordele ved at skifte til et smart grid.

Forbedret elektrisk transmissionseffektivitet

Smart grids er i stand til at regulere elektriske transmissioner, da de er afhængige af intelligente teknologier til at afbøde elektriske tab under distribution. Dette forbedrer effektiviteten af ​​elektrisk transmission, hvilket gavner alle interessenter som et resultat.

Hurtigere elektrisk restaurering efter udfald

I tilfælde af strømafbrydelse bliver det meget nemmere at opdage præcis, hvilket område der er nede ved hjælp af smarte teknologier. Dette giver virksomheder mulighed for at sende teams og genoprette strøm meget hurtigere sammenlignet med konventionelle metoder, som er upålidelige og relativt langsomme.

Automatisk belastningsbalancering

En stor fordel ved et smart elnet er automatisk belastningsbalancering, som igen reducerer risikoen for udstyrsfejl. Da elektrisk belastning har en tendens til at variere afhængigt af eksterne omstændigheder, er virksomheder nødt til at foretage manuelle justeringer.

Men et smart grid vil bruge teknologier (ofte afhængige af genetiske algoritmer) til at gennemgå forbrugsmønstre for at håndtere belastninger. Dette reducerer stress på elektrisk udstyr, især i spidsbelastningsperioder.

Reduceret elektrisk tyveri

El-tyveri er et alvorligt problem. Ifølge Pepco, det er den tredjestørste form for tyveri i landet. I mange tilfælde bliver elektricitet stjålet gennem målermanipulation.

Forbrugerne sænker enten deres måler eller stopper den helt, mens de fortsætter med at bruge strøm. I andre tilfælde kan den afsuges via elledningerne.

Et smart grid kan forhindre dette i at ske, da målere er fjernovervåget. Ethvert forsøg på at manipulere med det vil resultere i en advarsel. Og hvis der er afvigelser i strømforbruget, vil virksomheder straks blive underrettet, hvilket tilskynder til hurtig handling.

Tilskynder til brug af vedvarende energi

Smart grids giver forbrugerne mulighed for at føre energi tilbage til nettet og regulere og spore den. Hvis en forbruger bruger forskellige måder at producere elektricitet på, og de producerer overskydende mængder, kan de føre det tilbage til nettet og generere et overskud.

Dette reducerer afhængigheden af ​​olie, hvilket bringer en række yderligere fordele med sig, såsom reducerede emissioner, en positiv indvirkning på miljøet og bekæmper også klimaændringer.

Reducerede vedligeholdelsesudgifter

I øjeblikket bruger virksomheder en betydelig mængde penge hvert år på at reparere og vedligeholde aldrende infrastruktur. At flytte til et smart grid kan hjælpe med at reducere vedligeholdelsesudgifter, da al rapportering og sporing sker automatisk.

Virksomheder kan videregive denne fordel til forbrugerne, hvilket i sidste ende resulterer i lavere elomkostninger for brugerne. Virksomheder kan derefter investere disse besparelser i forskning og udvikling.

Smart Grid vs. Konventionelle elnet

I øjeblikket har konventionelle elektriske net minimale lagerkapaciteter. De følger normalt en efterspørgselsorienteret model, hvor virksomheder reducerer netværksspændingen for at tillade brug af forskellige forbrugere.

Når du medregner forskellige variabler, såsom vejrændringer, skader på vilde dyr, sabotage fra mennesker eller naturkatastrofer, bliver det let at se, at elektriske net er svære at vedligeholde.

Et smart grid har på den anden side selvhelbredende evner. Dette betyder ganske enkelt, at nettet registrerer udfaldsområder og automatisk omdirigerer elektricitet (hvis muligt), mens det advarer reparationsteams.

Da det tillader tovejs el-flow, kan interessenter gennemgå de data, der føres ind i nettet og forudsige ændringer i efterspørgslen, planlægge for dårligt vejr og udarbejde beredskabsplaner for længerevarende udfald.

Målet er at skabe et gitter, der indeholder minimale udfald og forhindrer dem i at blive til storstilede strømafbrydelser. Nye teknologier vil give mulighed for hurtigere reaktion fra nødtjenester, og ved at stole på distribueret elproduktion, kunne resultere i dannelsen af ​​et "microgrid", hvor et samfund kan drive sine væsentlige tjenester af sig selv i tilfælde af en nødsituation.

Smart Grids Fokus på decentralisering

Et smart grid er ikke kun afhængig af smartere målere eller mere effektive elledninger. Den fokuserer også primært på decentralisering, som gør det muligt at producere og lagre energi tættere på forbrugeren.

"Tættere" oversættes ikke altid til direkte fysisk afstand. I stedet vil et smart grid også give energiforbrugerne mulighed for at sælge. I tilfælde af et alvorligt udfald kan du således effektivt købe strøm af en nabo, hvis de har en solcelleanlæg, for eksempel.

Udfordringer ved at implementere et Smart Grid

Ideen om et smart grid er lovende, men det er ikke uden udfordringer. Den største udfordring er fra forbrugerne, som ofte modsætter sig installationen af ​​noget så grundlæggende som en smartmåler.

Som følge heraf er regeringer eller elselskaber ofte tvunget til at tilbyde økonomiske belønninger eller pålægge bøder til kunder, der ikke overholder kravene. Der er også en anden større udfordring at overvinde: cybersikkerhed.

Hvis du har set Die Hard 4, kender du sikkert dette scenarie. Der er altid en risiko for, at hackere kan bryde ind i et tilsluttet elnet og omdirigere ressourcer, eller endnu værre, kapre dele af nettet. Det sagt, vores eksisterende infrastruktur er også sårbar til disse spørgsmål.

Smart Grid er en plan af et årti

Smart grid kan ikke implementeres på én gang. Det kommer til at kræve omfattende test, især da det består af millioner af komponenter, der skal fungere i harmoni med hinanden. Fra at give folk mulighed for at beregne deres elomkostninger til at hjælpe med at balancere elektriske belastninger, skal hver eneste del integreres i nettet.

Det kommer til at tage mere end et årti, før det hele samles, men når først det smarte net når modenhed, vil dets fordele genlyde langt ind i de kommende generationer.

Beregn dine elomkostninger med disse 8 praktiske værktøjer

Læs Næste

Om forfatteren