Marketing- en reclamegroepen hebben vaak de neiging om te profiteren van technologische trends sneller dan ingenieurs en gebruikers kunnen opruimen in de technologie zelf. Misschien is het geen verrassing dat het moeilijk is om de motivatie terug te houden om een product op de markt te brengen en te profiteren. Ideaal nu het meest glakkerende voorbeeld is de praktijk van zorgeloze wifi in apparaten en speelgoed en het plaatsen op het internet van dingen, maar er is ook een soortgelijk type fiasco uitgespeeld in de elektrische energie-industrie. Bekend als het “Smart Grid”, is een inspanning onderweg om het elektrische vermogensraster te moderniseren, op dezelfde manier dat het internet van dingen naar huishoudelijke apparaten wil moderniseren, maar tot veel groter en onmiddellijk voordeel.
Een cutler-hamer industriële breaker voorspelt de komende verwarring in de Smart Grid Arena.photo door Bryan Cockfield
Daartoe, als er iets is dat modernisering nodig is, is het het elektrische raster. Vaak met behulp van technologie die pionierde in de 1800s zoals synchrone generatoren en transformatoren (om niet te vermelden meting- en factuurtechnieken die werden geperfectioneerd vóór de creatie van de transistor), is er veel gelegenheid om toezicht en connectiviteit te voegen aan bijna elk onderdeel van het rooster van de elektriciteitscentrale naar de klant. Daarnaast zijn veel moderne roosters snel verouderd op hetzelfde moment dat we hen vragen om veel meer en veel meer elektriciteit te dragen. Modernisering kan ook helpen de verouderende infrastructuur veel efficiënter te worden bij het leveren van energie.
Hoewel de term “Smart Grid” net zo vaag en zo slecht is gedefinieerd als “Internet of Things” (zelfs de definitie van de Amerikaanse overheid is Muddied en vaag), heeft het Smart Grid eigenlijk een uniformend doel erachter en is tot nu toe Een zeer gunstige manier om de benodigde verbeteringen aan het elektriciteitsnet te halen, ondanks het gebrek aan een samenhangende definitie. Hoewel er geen enkel ding is dat onverwachts een raster in een smart grid transformeert, zijn er veel dingen die tegelijkertijd aan de gang zijn dat elk de prestaties en de statusrapportagevermogen van de raster verbeteren.
Toezichthoudende controle en gegevensverwerving (SCADA)
Het veel veel gebruikte rasterbesturingssysteem staat bekend als toezichthoudende controle en gegevensverwerving of SCADA. Dit is een industriestandaard in een groot aantal technologieën die is aangepast voor gebruik op het raster. Hierdoor kunnen elektrische exploitanten zien welke brekers open of gesloten zijn, welke generatoren online zijn, wat de spanningen op verschillende punten zijn, waar problemen in distributielijnen mogelijk zijn, enz. Hiermee kunnen dispatchers een weergave op hoog niveau van het rooster mogelijk maken en om wat controle te nemen over hoe stroom er doorheen stroomt. Nieuwere implementaties en toevoegingen aan dit systeem laten het raster toe om fouten veel sneller te detecteren en de stroomstroom rond de fout af te draaien, indien mogelijk, een cruciaal kenmerk van een modern smart raster.
Terwijl SCADA een krachtig hulpmiddel is voor systeemoperators en dispatchers, kan het ontbreken in sommige gebieden die veel van invloed zijn geweest op moderne technologie. Zeker, een raster uitgerust met alleen een SCADA-systeem wordt niet als een smart raster beschouwd. Specifiek ontbreekt het de controle over alles wat aan de gang is “achter de meter”, of binnen de controle van de klant, waarvan een heleboel opkomende slimme technologieën zijn gericht. Dit omvat het beheren van elektrische auto-opladen, actief beheer van power-hongerige apparaten zoals waterverwarmers en airconditioners in tijden van hoogtevraag, en microgeneratie zoals op het dak zonne-energie.
Slimme meting
Analoge Meterby Kristoferb CC-BY-SA 3.0
Smart Meterby Kristoferb CC-BY-SA 3.0
Naast deze bepaalde nieuwe technologieën is nog een groot deel van het Smart Grid al op grote schaal geïmplementeerd: het gebruik van slimme meters. Dit zijn elektronische (in plaats van elektromechanische) meters die op afstand energie-gebruik kunnen melden en de behoefte aan een meterlezer elimineert. Het maakt ook een vraag-rate meting en andere innovatieve manieren van facturering op bepaalde tijdstippen en voor verschillende toepassingen die oudere stijlmeters niet kunnen doen. Unfortunately, despite all of these advantages, these particular devices are often in the news because an very small minority of people have become convinced that the non-ionizing radio waves that the smart meters use are somehow harmful, despite absolutely no evidence to support their claims , en ondanks het feit dat deze frequenties al aanzienlijk gebruik zien.
Absorberende blips met batterijbanken
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 Functie Als een zaagmolen kan een korte vraag naar het lokale net, dat bijna onmiddellijk in balans kan worden gebracht door een batterijbank in het koopje om een spanning door te verlichten. Aan de andere kant kan een plotseling belastingsverlies op het raster worden geabsorbeerd door de batterijbank op te laden die netstabiliteit in de andere richting onderhoudt.
Misschien in de toekomst zal de batterijtechnologie mainstream genoeg zijn om dagelijkse cycli van de vraag van iets als een zonnecycle te absorberen, maar het prijspunt en de technologie zijn niet helemaal waar ze moeten zijn voor een wijdverspreide goedkeuring van iets op die schaal. FLOW-batterijen zijn een respectabel alternatief voor lithium-ion-batterijen voor dit type aanvraag, maar moeten worden verbeterd vóór grootschalige adoptie.
Microgeneratie
Net als batterijbanken kan microgeneratie worden gebruikt om het smart grid te helpen ook. Microgeneratie verwijst naar kleine stroomopwekking zoals op het dak zonne-energie of kleine methaangeneratoren op stortplaatsen. Een voldoende Smart Grid heeft veel meer vermogen om te weten wanneer deze verdeelde generatiefaciliteiten online zijn en deze informatie kunnen gebruiken om het roosterbewerking op een stuk efficiëntere manier te handhaven dan anders mogelijk zou zijn.
Met al zijn voordelen heeft het slimme raster echter nog geen duidelijke standaard. Net als het internet van dingen lijkt het vaak een wetteloze technologische vrij-voor-alles. Er is vaak geen overeenstemming tussen energiebedrijven die in dezelfde staat of het land opereren over hoe ze deze opkomende technologieën moeten beheren en uitvoeren. Wat de sectorbehoeften nodig heeft is een duidelijke standaard om achter te rally achter, maar het lijkt niet alsof alles snel zal vullen die al snel.