Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid

Ένα έξυπνο δίκτυο είναι ένα ευφυές δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας στο οποίο υπάρχει σύνδεση μεταξύ όλων των συμμετεχόντων στην ενεργειακή αγορά, με στόχο την παροχή ενεργειακών υπηρεσιών, τη μείωση του κόστους και την αύξηση της απόδοσης, καθώς και την ενοποίηση διανεμημένων πηγών ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Πρόκειται για ηλεκτρικά και επικοινωνιακά δίκτυα που επιτρέπουν τη ρύθμιση σε πραγματικό χρόνο της παραγωγής και κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, τόσο σε τοπικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Η αρχή τους είναι μια διαδραστική αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ των πηγών παραγωγής και των συσκευών ή των καταναλωτών σχετικά με τις τρέχουσες δυνατότητες παραγωγής και κατανάλωσης ενέργειας.

Ένας άλλος ορισμός: Τα έξυπνα δίκτυα είναι συστήματα ισχύος που χρησιμοποιούν τεχνολογίες πληροφοριών και ελέγχου, κατανεμημένη επεξεργασία δεδομένων και σχετικούς αισθητήρες και ελέγχους για να ενσωματώσουν τη συμπεριφορά και τις ενέργειες των καταναλωτών και άλλων ενδιαφερομένων και να παρέχουν αποτελεσματικά βιώσιμη, οικονομική και αξιόπιστη παροχή ρεύματος... .

Καθώς αυξάνεται το μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, αυξάνεται και η ζήτηση, ειδικά για δίκτυα χαμηλής τάσης. Τα δίκτυα χαμηλής τάσης δεν εκτελούν πλέον μόνο το έργο της λήψης και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας από τα δίκτυα διανομής, αλλά ολοένα και περισσότερο επιτελούν το έργο της τροφοδοσίας αποκεντρωμένης παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στα δίκτυα διανομής.

Η εισβολή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ενεργειακό τοπίο έχει αλλάξει σημαντικά τη ροή ενέργειας στο δίκτυο: πλέον οι καταναλωτές όχι μόνο καταναλώνουν, αλλά και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω του ίδιου δικτύου. Επομένως, η ροή της ενέργειας είναι πλέον αμφίδρομη.

Το έξυπνο δίκτυο στέλνει ηλεκτρική ενέργεια από τους προμηθευτές στους καταναλωτές χρησιμοποιώντας αμφίδρομη ψηφιακή τεχνολογία για τη διαχείριση της ζήτησης των καταναλωτών. Αυτό βοηθά στην εξοικονόμηση ενέργειας, στη μείωση του κόστους, στη βελτίωση της χρηστικότητας και της διαφάνειας.

Ωστόσο, οι ειδικοί σε θέματα ιδιωτικότητας και ασφάλειας προειδοποιούν για το δυναμικό επιτήρησης και την ευπάθεια αυτής της τεχνολογίας, την οποία θα μπορούσαν επίσης να εκμεταλλευτούν οι κλέφτες. Επιπλέον, ο συγχρονισμός των πελατών με την τιμή μπορεί να αποσταθεροποιήσει το δίκτυο.

Η χρήση της φωτοβολταϊκής ηλιακής ενέργειας στην οικολογικά καθαρή περιοχή Solarsiedlung, στο Vauban (Freiburg, Γερμανία).

Χαρακτηριστικά των έξυπνων δικτύων:

• Πλήρης αυτοματοποίηση. Περιλαμβάνει ψηφιακό σύστημα παρακολούθησης και ελέγχου, ενσωματωμένους αισθητήρες που παρακολουθούν τη συμπεριφορά του δικτύου και αυτόματη ανακατεύθυνση. Εξασφαλίζει τη διαθεσιμότητα πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο σχετικά με το φόρτο του δικτύου, την ποιότητα ρεύματος, τις διακοπές λειτουργίας κ.λπ.
• Πλήρης ενοποίηση πελατών. Η ουσία του είναι να παρέχει στους καταναλωτές ψηφιακούς μετρητές μια αμφίδρομη ροή πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο, γεγονός που καθιστά δυνατή τη δημιουργία τιμολογίων τιμών σύμφωνα με την τρέχουσα κατάσταση στο δίκτυο (οι λεγόμενοι "έξυπνοι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας"). Αυτό επιτρέπει στους πελάτες να διαχειρίζονται αποτελεσματικά την κατανάλωση, όπως θέρμανση νερού, πλύσιμο ή φόρτιση μπαταριών.
• Προσαρμογή σε διαφορετικούς τρόπους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η ανάπτυξη των έξυπνων δικτύων ξεκινά κυρίως τη στιγμή που μικρότερες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας αρχίζουν να συνδέονται με το σύστημα διανομής, η συμπεριφορά των οποίων είναι δύσκολο να προβλεφθεί. να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από δικούς τους πόρους και να πωλούν το πλεόνασμα στο δίκτυο. Η ισχύς του ηλιακού φωτός ή του ανέμου είναι πολύ δύσκολο να προβλεφθεί όπου κι αν βρίσκονται αυτές οι αποκεντρωμένες πηγές. Δεδομένου ότι τα έξυπνα δίκτυα στέλνουν τακτικά πληροφορίες σχετικά με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, είναι δυνατή η ρύθμιση της ισχύος, για παράδειγμα σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούν συμβατικά καύσιμα.

Τα συμβατικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας συνήθως χρησιμοποιούν ήδη σε κάποιο βαθμό τεχνολογία πληροφοριών και ελέγχου. Στο έξυπνο δίκτυο, αυτές οι τεχνολογίες αναπτύσσονται περαιτέρω.

Η κύρια αλλαγή σε επίπεδο τελικού χρήστη είναι η εγκατάσταση έξυπνων μετρητών. Τα κύρια καθήκοντά τους είναι η απομακρυσμένη ανάγνωση δεδομένων και η δυνατότητα χρέωσης τιμών που αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Έξυπνος μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας

Οι έξυπνοι μετρητές είναι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας που καταγράφουν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε διαστήματα 1 ώρας ή λιγότερο και διαβιβάζουν αυτές τις πληροφορίες τουλάχιστον μία φορά την ημέρα στην εταιρεία ενέργειας για σκοπούς παρακολούθησης και ελέγχου.

Οι έξυπνοι μετρητές παρέχουν αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ του μετρητή και του κεντρικού συστήματος.

Η μεταφορά δεδομένων μεταξύ των επιμέρους στοιχείων του δικτύου γίνεται με τηλεφωνικό μόντεμ, συνδέσεις GSM, ADSL ή άλλες μεθόδους. Αυτό επιτρέπει την ανάπτυξη πιο διαφοροποιημένων τιμολογίων και συνεπώς ευνοϊκότερων κινήτρων τιμών για τους εγχώριους καταναλωτές (έξυπνη αγορά).

Σε αντίθεση με τα οικιακά συστήματα παρακολούθησης ενέργειας, οι έξυπνοι μετρητές μπορούν να συλλέγουν δεδομένα για απομακρυσμένη ανάγνωση.

Ο χρήστης μπορεί να συνειδητοποιήσει οικονομικά πλεονεκτήματα χωρίς να θυσιάζει την ευκολία, μόνο εάν υπάρχουν και συσκευές που λειτουργούν αυτόματα, κατά προτίμηση σε χαμηλές τιμές. Πρόκειται για διαδικασίες που δεν είναι κρίσιμες για το χρόνο, όπως η φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων, η λειτουργία αντλιών θερμότητας, η κατάψυξη, η θέρμανση (ηλεκτρικοί λέβητες) ή το πλύσιμο πιάτων.

Για παράδειγμα, για τον χρήστη ηλεκτρικής ενέργειας, αυτή η τεχνολογία διασφαλίζει ότι το ηλεκτρικό όχημα φορτίζεται ακριβώς όταν υπάρχει καλή πρόσβαση σε φθηνή ανανεώσιμη ενέργεια. Με αυτόν τον τρόπο, η αιολική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί καλύτερα τις ώρες που πνέουν ισχυροί άνεμοι.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι τα συστήματα ελέγχου που βοηθούν αυτόματα τις βιομηχανίες να κλείνουν διαδικασίες παραγωγής χαμηλής προτεραιότητας όταν οι τιμές του ηλεκτρικού ρεύματος είναι προσωρινά υψηλές.

Με θερμαντήρες νυχτερινής αποθήκευσης και σταθερά νυχτερινά τιμολόγια, αυτό είχε ήδη εφαρμοστεί πριν από δεκαετίες, αλλά τα σύγχρονα συστήματα μπορούν να λειτουργούν πιο ευέλικτα και έξυπνα, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη συμπερίληψη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Ασφάλεια πληροφορικής

Ένα από τα κύρια προβλήματα των έξυπνων δικτύων είναι οι επιθέσεις στον κυβερνοχώρο. Η ιδέα, η ιδέα και η τοπολογία των έξυπνων δικτύων βασίζονται σε λύσεις πληροφορικής που φέρουν μια συγκεκριμένη απειλή. Τα έξυπνα δίκτυα εξαρτώνται από πολλούς υπολογιστές, δίκτυα υπολογιστών, λογισμικό και τεχνολογίες επικοινωνίας για τη λειτουργία και τον αποτελεσματικό τους έλεγχο.

Η μη εξουσιοδοτημένη παρέμβαση στην υποδομή πληροφορικής αυτού του εγκληματία στον κυβερνοχώρο μπορεί να οδηγήσει σε τεράστιες απώλειες, άμεσα και έμμεσα, λόγω της έλλειψης ισχύος σε συγκεκριμένους παραλήπτες.

Η πολυπλοκότητα του δικτύου σημαίνει ότι υπάρχουν κενά που δεν έχουν ακόμη εντοπιστεί. Ως εκ τούτου, είναι δύσκολο να εκτιμηθεί ο κίνδυνος που σχετίζεται με μια πιθανή επίθεση λόγω του μεγέθους, της πολυπλοκότητας και της δυναμικής φύσης του συστήματος ισχύος, καθώς και της μη προβλεψιμότητας των πιθανών εισβολέων.