Inteligentna sieć, inteligentna sieć, inteligentna sieć

Smart grid to inteligentna sieć elektroenergetyczna, w której istnieje połączenie pomiędzy wszystkimi uczestnikami rynku energii, mające na celu świadczenie usług energetycznych, obniżanie kosztów i zwiększanie efektywności, a także integrację rozproszonych źródeł energii, w tym odnawialnych źródeł energii.

Są to sieci elektryczne i komunikacyjne, które pozwalają na regulację w czasie rzeczywistym produkcji i zużycia energii elektrycznej, zarówno lokalnie, jak i globalnie. Ich zasadą jest interaktywna dwukierunkowa komunikacja pomiędzy źródłami produkcji a urządzeniami lub odbiorcami o aktualnych możliwościach produkcji i zużycia energii.

Inna definicja: Inteligentne sieci to systemy energetyczne, które wykorzystują technologie informacyjne i kontrolne, rozproszone przetwarzanie danych oraz powiązane czujniki i kontrole w celu zintegrowania zachowań i działań konsumentów i innych interesariuszy oraz skutecznego zapewnienia zrównoważonych, ekonomicznych i niezawodnych dostaw energii... .

Wraz ze wzrostem udziału OZE w sieci elektroenergetycznej rośnie zapotrzebowanie, zwłaszcza na sieci niskiego napięcia. Sieci niskiego napięcia nie tylko wykonują zadanie odbierania i dystrybucji energii elektrycznej z sieci dystrybucyjnych, ale w coraz większym stopniu wykonują zadanie dostarczania zdecentralizowanej wytworzonej energii elektrycznej z powrotem do sieci dystrybucyjnych.

Inwazja odnawialnych źródeł energii na krajobraz energetyczny znacząco zmieniła przepływ energii w sieci: teraz konsumenci nie tylko zużywają, ale także wytwarzają energię elektryczną za pośrednictwem tej samej sieci. Dlatego przepływ energii jest teraz dwukierunkowy.

Inteligentna sieć przesyła energię elektryczną od dostawców do konsumentów za pomocą dwukierunkowej technologii cyfrowej w celu zarządzania popytem konsumentów. Pomaga to oszczędzać energię, obniżać koszty, poprawiać użyteczność i przejrzystość.

Jednak eksperci ds. prywatności i bezpieczeństwa ostrzegają przed potencjałem inwigilacyjnym i wrażliwością tej technologii, która może być również wykorzystana przez złodziei. Ponadto synchronizacja klientów z ceną może zdestabilizować sieć.

Wykorzystanie fotowoltaicznej energii słonecznej w ekologicznie czystym obszarze Solarsiedlung w Vauban (Fryburg, Niemcy).

Charakterystyka inteligentnych sieci:

• Pełna automatyzacja. Obejmuje cyfrowy system monitorowania i kontroli, wbudowane czujniki monitorujące zachowanie sieci oraz automatyczne przełączanie awaryjne. Zapewnia dostępność informacji w czasie rzeczywistym na temat obciążenia sieci, jakości energii, przestojów itp.
• Pełna integracja z klientem. Jej istotą jest zapewnienie odbiorcom liczników cyfrowych dwukierunkowego przepływu informacji w czasie rzeczywistym, co umożliwia tworzenie taryf cenowych zgodnie z aktualną sytuacją w sieci (tzw. „Inteligentne liczniki energii elektrycznej”). Dzięki temu klienci mogą efektywnie zarządzać zużyciem, takim jak podgrzewanie wody, pranie czy ładowanie akumulatorów.
• Przystosowanie do różnych sposobów wytwarzania energii elektrycznej. Rozwój inteligentnych sieci rozpoczyna się głównie w momencie, gdy do systemu dystrybucyjnego zaczynają przyłączać się mniejsze źródła energii elektrycznej, których zachowanie jest trudne do przewidzenia, np. elektrownie słoneczne i wiatrowe, mikroturbiny gazowe i inne zdecentralizowane technologie wytwarzania energii elektrycznej, które umożliwiają użytkownikom wytwarzać energię elektryczną z własnych zasobów i sprzedawać nadwyżki do sieci. Moc światła słonecznego lub wiatru jest bardzo trudna do przewidzenia, gdziekolwiek znajdują się te zdecentralizowane źródła. Ponieważ inteligentne sieci regularnie przesyłają informacje o zużyciu energii elektrycznej, możliwa jest regulacja mocy np. w elektrowniach wykorzystujących paliwa konwencjonalne.

Konwencjonalne sieci elektroenergetyczne zazwyczaj wykorzystują już w pewnym stopniu technologię informacyjną i sterującą. W inteligentnej sieci technologie te są dalej rozwijane.

Główną zmianą na poziomie użytkownika końcowego jest instalacja inteligentnych liczników. Ich głównymi zadaniami jest zdalny odczyt danych oraz możliwość naliczania cen, które zmieniają się w czasie.

Inteligentny licznik energii elektrycznej

Inteligentne liczniki to liczniki energii elektrycznej, które rejestrują zużycie energii elektrycznej w odstępach 1-godzinnych lub krótszych i przesyłają te informacje co najmniej raz dziennie do przedsiębiorstwa energetycznego w celu monitorowania i kontroli.

Inteligentne liczniki zapewniają dwukierunkową komunikację między licznikiem a systemem centralnym.

Transfer danych pomiędzy poszczególnymi elementami sieci odbywa się za pomocą modemu telefonicznego, połączeń GSM, ADSL lub innych metod. Pozwala to na opracowanie bardziej zróżnicowanych taryf, a tym samym korzystniejszych zachęt cenowych dla konsumentów krajowych (inteligentny rynek).

W przeciwieństwie do domowych systemów monitorowania energii, inteligentne liczniki mogą zbierać dane do zdalnego odczytu.

Użytkownik może osiągnąć korzyści ekonomiczne, nie rezygnując z wygody, tylko jeśli dostępne są również urządzenia, które działają automatycznie, najlepiej w czasie niskich taryf. Są to procesy, które nie są krytyczne czasowo, takie jak ładowanie pojazdów elektrycznych, uruchamianie pomp ciepła, zamrażanie, ogrzewanie (kotły elektryczne) czy zmywanie naczyń.

Na przykład dla użytkownika energii elektrycznej technologia ta zapewnia ładowanie pojazdu elektrycznego dokładnie wtedy, gdy jest dobry dostęp do taniej energii odnawialnej. W ten sposób energia wiatru może być lepiej wykorzystana w godzinach, kiedy wieją silne wiatry.

Innym przykładem są systemy sterowania, które automatycznie pomagają przemysłowi w zamykaniu procesów produkcyjnych o niskim priorytecie, gdy ceny energii elektrycznej są chwilowo wysokie.

W przypadku nocnych grzejników akumulacyjnych i stałych taryf nocnych zostało to wdrożone już dziesiątki lat temu, ale nowoczesne systemy mogą działać bardziej elastycznie i inteligentnie, co jest szczególnie ważne w przypadku włączenia odnawialnych źródeł energii.

bezpieczeństwo IT

Jednym z głównych problemów inteligentnych sieci są ataki cybernetyczne. Idea, koncepcja i topologia inteligentnych sieci opierają się na rozwiązaniach informatycznych niosących ze sobą określone zagrożenie. Inteligentne sieci są uzależnione od wielu komputerów, sieci komputerowych, oprogramowania i technologii komunikacyjnych dla ich funkcjonowania i skutecznej kontroli.

Nieautoryzowana ingerencja w infrastrukturę informatyczną tego cyberprzestępcy może skutkować ogromnymi stratami, bezpośrednio i pośrednio, z powodu braku zasilania określonych odbiorców.

Złożoność sieci oznacza, że ​​istnieją jeszcze luki, które należy jeszcze zidentyfikować. W związku z tym trudno jest ocenić ryzyko związane z potencjalnym atakiem ze względu na wielkość, złożoność i dynamiczny charakter systemu elektroenergetycznego, a także nieprzewidywalność potencjalnych napastników.