Grid enèji entelijan
Demann enèji mondyal yo estime ap grandi sou 2,2 pousan chak ane. Sa vle di ke aktyèl konsomasyon enèji mondyal la nan plis pase 20 petawatt èdtan ap ogmante a 2030 petawatt èdtan nan 33. An menm tan an, yo mete aksan sou itilizasyon enèji pi efikas pase anvan.
1. Auto nan griy entelijan
Lòt pwojeksyon yo prevwa ke transpò pral konsome plis pase 2050 pousan nan demann elektrisite pa 10, lajman akòz popilarite a ap grandi nan machin elektrik ak ibrid.
Si batri machin elektrik chaje pa jere byen oswa li pa travay poukont li ditou, gen yon risk pou chaj pik akòz twòp pil yo chaje an menm tan. Bezwen pou solisyon ki pèmèt machin yo dwe chaje nan moman optimal (1).
Sistèm elektrik klasik XNUMXyèm syèk la, kote elektrisite yo te pwodwi sitou nan plant santral elektrik epi yo te lage bay konsomatè yo atravè liy transmisyon wo-vòltaj ak rezo distribisyon mwayen ak ba-vòltaj, yo pa adapte ak demand nouvo epòk la.
Nan dènye ane yo, nou ka wè tou devlopman rapid nan sistèm distribiye, ti pwodiktè enèji ki ka pataje sipli yo ak mache a. Yo gen yon pati enpòtan nan sistèm distribiye. sous enèji renouvlab.
Glosè kadriyaj entelijan
AMI - kout pou Enfrastrikti Metering Avanse. Vle di enfrastrikti nan aparèy ak lojisyèl ki kominike ak mèt elektrisite, kolekte done enèji ak analize done sa yo.
jenerasyon distribye - pwodiksyon enèji pa ti enstalasyon pwodiksyon oswa enstalasyon ki konekte dirèkteman nan rezo distribisyon oswa ki sitiye nan sistèm pouvwa moun k ap resevwa a (dèyè aparèy kontwòl ak mesure), anjeneral, pwodui elektrisite nan sous enèji renouvlab oswa ki pa tradisyonèl, souvan nan konbinezon ak pwodiksyon chalè (kojenerasyon distribye). ). . Rezo jenerasyon distribiye ka gen ladan, pa egzanp, prosumers, kowoperativ enèji, oswa plant elektrik minisipal yo.
mèt entelijan – yon mèt elektrisite aleka ki gen fonksyon otomatikman transmèt done mesure enèji bay founisè a epi konsa ofri plis opòtinite pou itilizasyon konsyan elektrisite.
Mikwo sous pouvwa - yon ti plant jenerasyon pouvwa, anjeneral yo itilize pou pwòp konsomasyon. Sous mikwo a kapab ti plant domestik solè, idwo oswa van, mikwo turbin ki kouri sou gaz natirèl oswa byogaz, inite ak motè kouri sou gaz natirèl oswa byogaz.
Prosumer – yon konsomatè enèji konsyan ki pwodui enèji pou pwòp bezwen li, pou egzanp, nan sous mikwo, epi vann sipli ki pa itilize a nan rezo distribisyon an.
Pousantaj dinamik – tarif yo pran an kont chanjman chak jou nan pri enèji.
Obsèvab espas-tan
Rezoud pwoblèm sa yo (2) mande pou yon rezo ki gen yon enfrastrikti fleksib "panse" ki pral dirije enèji egzakteman kote li nesesè. Yon desizyon konsa griy enèji entelijan - griy elektrik entelijan.
2. Defi fè fas a mache enèji a
Anjeneral pale, yon griy entelijan se yon sistèm pouvwa ki entèlijan entegre aktivite yo nan tout patisipan yo nan pwosesis pwodiksyon, transmisyon, distribisyon ak itilizasyon yo nan lòd yo bay elektrisite nan yon fason ekonomik, dirab ak san danje (3).
Site prensipal li se koneksyon ki genyen ant tout patisipan yo nan mache enèji a. Rezo a konekte plant elektrik yo, gwo ak piti, ak konsomatè enèji nan yon sèl estrikti. Li ka egziste ak fonksyon gras a de eleman: automatisation bati sou detèktè avanse ak yon sistèm ICT.
Pou mete li tou senpleman: kadriyaj la entelijan "konnen" ki kote ak ki lè pi gwo bezwen an pou enèji ak pi gwo rezèv la leve, epi li ka dirije depase enèji nan kote li pi nesesè. Kòm yon rezilta, tankou yon rezo ka amelyore efikasite, fyab ak sekirite nan chèn ekipman pou enèji.
3. Smart gri - konplo debaz
4. Twa zòn nan grilles entelijan, objektif ak benefis ki soti nan yo
Rezo entelijan pèmèt ou adistans pran lekti nan mèt elektrisite, kontwole estati a nan resepsyon ak rezo, osi byen ke pwofil la nan resepsyon enèji, idantifye konsomasyon enèji ilegal, entèferans nan mèt ak pèt enèji, adistans dekonekte / konekte moun k ap resevwa a, chanje tarif yo, achiv. ak bòdwo pou li valè ak lòt aktivite (4).
Li difisil pou detèmine avèk presizyon demann pou elektrisite, kidonk anjeneral sistèm lan dwe sèvi ak sa yo rele rezèv cho. Itilizasyon jenerasyon distribiye (gade Glosè Smart Grid la) an konbinezon ak Smart Grid la ka siyifikativman redwi nesesite pou kenbe gwo rezèv konplètman operasyonèl.
Gwo poto grille entelijan gen yon sistèm mezi vaste, entèlijan kontablite (5). Li gen ladann sistèm telekominikasyon ki transmèt done mezi nan pwen desizyon, osi byen ke enfòmasyon entèlijan, previzyon ak algoritm pou pran desizyon.
Premye enstalasyon pilòt sistèm mesure "entelijan" yo deja sou konstriksyon, ki kouvri tout vil oswa komin yo. Mèsi a yo, ou ka, pami lòt bagay, prezante peye èdtan pou kliyan endividyèl yo. Sa vle di ke nan sèten moman nan jounen an, pri a nan elektrisite pou yon sèl konsomatè konsa yo pral pi ba, kidonk li vo vire sou, pou egzanp, yon machin lave.
Dapre kèk syantis, tankou yon gwoup chèchè nan Enstiti Alman Max Planck nan Göttingen ki te dirije pa Mark Timm, dè milyon de mèt entelijan ta ka nan lavni kreye yon konplètman otonòm. rezo oto-reglemante, desantralize tankou entènèt la, epi an sekirite paske li rezistan a atak ke sistèm santralize yo ekspoze a.
Fòs soti nan plizyè
Sous elektrisite renouvlab Akòz kapasite nan ti inite (RES) yo distribye sous. Lèt la gen ladan sous ki gen yon kapasite inite ki mwens pase 50-100 MW, enstale nan tou pre konsomatè final la nan enèji.
Sepandan, nan pratik, limit la pou yon sous konsidere kòm yon sous distribiye varye anpil de peyi an peyi, pou egzanp, nan Sweden li se 1,5 MW, nan New Zeland 5 MW, nan USA a 5 MW, nan UK a 100 MW. .
Avèk yon kantite ase gwo sous dispèse sou yon ti zòn nan sistèm pouvwa a ak gras a opòtinite yo bay yo grille entelijan, li vin posib ak pwofitab konbine sous sa yo nan yon sèl sistèm kontwole pa operatè a, kreye yon "izin elektrik vityèl".
Objektif li se konsantre jenerasyon distribiye nan yon sèl sistèm ki lojikman konekte, ogmante efikasite teknik ak ekonomik pwodiksyon elektrisite. Jenerasyon distribiye ki sitiye tou pre konsomatè enèji kapab tou itilize resous gaz lokal yo, tankou biocarburants ak enèji renouvlab, e menm fatra minisipal yo.
Yon plant elektrik vityèl konekte anpil diferan sous kouran lokal nan yon sèten zòn (idwo, van, plant elektrik fotovoltaik, turbin sik konbine, dèlko ki kondwi ak motè, elatriye) ak depo enèji (tank dlo, pil) ki kontwole adistans pa yon. vaste IT rezo. sistèm.
Yon fonksyon enpòtan nan kreyasyon plant pouvwa vityèl yo ta dwe jwe pa aparèy depo enèji, ki pèmèt ajiste jenerasyon elektrisite nan chanjman chak jou nan demann konsomatè yo. Anjeneral rezèvwa sa yo se pil oswa supercapacitors; estasyon depo ponpe ka jwe yon wòl menm jan an.
Yon zòn enèjik balanse, ki fòme yon plant pouvwa vityèl, ka separe de griy elektrik la lè l sèvi avèk switch modèn. Tankou yon switch pwoteje, fè travay mezi ak senkronize sistèm nan ak rezo a.
Mond lan ap vin pi entelijan
W grille entelijan kounye a envesti pa tout pi gwo konpayi enèji nan mond lan. An Ewòp, pou egzanp, EDF (Frans), RWE (Almay), Iberdrola (Espay) ak British Gas (UK).
6. Smart gri konbine sous tradisyonèl ak renouvlab
Yon eleman enpòtan nan kalite sistèm sa a se rezo distribisyon telekominikasyon an, ki bay yon transmisyon IP serye de-fason ant sistèm aplikasyon santral yo ak mèt elektrisite entelijan ki sitiye dirèkteman nan fen sistèm pouvwa a, nan fen konsomatè yo.
Kounye a, pi gwo rezo telekominikasyon nan mond lan pou bezwen yo gri Smart soti nan pi gwo operatè enèji nan peyi yo - tankou LightSquared (USA) oswa EnergyAustralia (Ostrali) - yo pwodui lè l sèvi avèk Wimax teknoloji san fil.
Anplis de sa, premye ak youn nan pi gwo aplikasyon yo planifye nan sistèm AMI (Advanced Metering Infrastructure) nan Polòy, ki se yon pati entegral nan rezo entelijan Energa Operator SA a, enplike itilizasyon sistèm Wimax pou transmisyon done.
Yon avantaj enpòtan nan solisyon an Wimax an relasyon ak lòt teknoloji yo itilize nan sektè enèji a pou transmisyon done, tankou PLC, se ke pa gen okenn bezwen fèmen tout seksyon nan liy elektrik nan ka ta gen yon ijans.
7. Piramid enèji an Ewòp
Gouvènman Chinwa a te devlope yon gwo plan alontèm pou envesti nan sistèm dlo, amelyore ak elaji rezo transmisyon ak enfrastrikti nan zòn riral yo, ak grille entelijan. Chinese State Grid Corporation planifye pou prezante yo pa 2030.
Japan Electricity Industry Federation planifye pou devlope yon rezo entelijan ki mache ak solè pa 2020 ak sipò gouvènman an. Kounye a, yon pwogram leta pou teste enèji elektwonik pou grilles entelijan ap aplike nan Almay.
Yon "super gri" enèji pral kreye nan peyi Inyon Ewopeyen yo, atravè ki enèji renouvlab yo pral distribye, sitou nan fèm van. Kontrèman ak rezo tradisyonèl yo, li pral baze pa sou altène, men sou kouran elektrik dirèk (DC).
Fon Ewopeyen finanse rechèch ki gen rapò ak pwojè ak pwogram fòmasyon MEDOW, ki pote ansanm inivèsite ak reprezantan endistri enèji a. MEDOW se yon abrevyasyon nan non angle "Multi-terminal DC Grid For Offshore Wind".
Yo prevwa pwogram fòmasyon an pou rive jiska mas 2017. Kreyasyon rezo enèji renouvlab sou yon echèl kontinantal ak koneksyon efikas nan rezo ki deja egziste (6) fè sans akòz karakteristik espesifik enèji renouvlab, ki karakterize pa sipli peryodik oswa mank de kapasite.
Pwogram Smart Peninsula opere sou Hel Peninsula la byen li te ye nan endistri enèji Polonè. Se isit la ke Energa te aplike premye esè sistèm lekti aleka nan peyi a epi li gen enfrastrikti teknik apwopriye pou pwojè a, ki pral amelyore plis.
Kote sa a pa te chwazi pa chans. Zòn sa a karakterize pa gwo fluctuations nan konsomasyon enèji (konsomasyon segondè an ete, anpil mwens nan sezon fredi), ki kreye yon defi adisyonèl pou enjenyè enèji.
Sistèm enplemante a ta dwe karakterize pa sèlman pa segondè fyab, men tou, pa fleksibilite nan sèvis kliyan, ki pèmèt yo optimize konsomasyon enèji, chanje tarif elektrisite ak sèvi ak émergentes sous enèji altènatif (panno fotovoltaik, ti turbin van, elatriye).
Dènyèman, gen enfòmasyon tou parèt ke Polskie Sieci Energetyczne vle estoke enèji nan pil pwisan ak yon kapasite nan omwen 2 MW. Operatè a planifye pou konstwi enstalasyon depo enèji nan Polòy ki pral sipòte griy elektrik la lè li asire kontinite rezèv lè sous enèji renouvlab (RES) sispann fonksyone akòz mank van oswa apre fè nwa. Lè sa a, elektrisite ki soti nan depo a pral ale nan griy la.
Tès solisyon an ka kòmanse nan dezan. Dapre enfòmasyon ofisyèl yo, Japonè yo soti nan Hitachi ofri PSE teste resipyan batri pwisan. Yon batri ityòm-ion sa yo kapab bay 1 MW pouvwa.
Depo kapab tou redwi nesesite pou elaji plant elektrik konvansyonèl yo nan tan kap vini an. Ferm van, ki karakterize pa yon gwo varyasyon nan pwodiksyon pouvwa (ki depann sou kondisyon meteyorolojik), fòse endistri pouvwa tradisyonèl la kenbe yon rezèv pouvwa pou moulen van yo ka ranplase oswa konplete nenpòt ki lè ak pwodiksyon pouvwa redwi.
Operatè atravè Ewòp ap envesti nan depo enèji. Dènyèman, Britanik yo te lanse pi gwo enstalasyon nan kalite sa a sou kontinan nou an. Etablisman an nan Leighton Buzzard toupre Lond kapab estoke jiska 10 MWh enèji ak delivre 6 MW pouvwa.
Dèyè li gen S&C Electric, Samsung, osi byen ke UK Power Networks ak Younicos. Nan mwa septanm 2014, konpayi an te bati premye depo enèji komèsyal nan Ewòp. Li te lanse nan Schwerin, Almay e li gen yon kapasite de 5 MW.
Dokiman "Smart Grid Projects Outlook 2014" gen 459 pwojè aplike depi 2002, kote itilizasyon nouvo teknoloji, kapasite ICT (teleenfòmasyon) kontribye nan kreyasyon yon "grid entelijan".
Li ta dwe remake ke pwojè yo te pran an kont kote omwen yon Eta Manm Inyon Ewopeyen te patisipe (te yon patnè) (7). Sa fè kantite peyi ki kouvri nan rapò a rive 47.
Jiskaprezan, 3,15 milya ero yo te atribye pou pwojè sa yo, byenke 48 pousan nan yo poko fini. Pwojè R&D kounye a konsome 830 milyon ero, pandan tès ak aplikasyon koute 2,32 milya dola.
Pami yo, per capita, Denmark envesti pi plis la. Lafrans ak UK a, nan lòt men an, gen pwojè ki pi wo bidjè yo, an mwayèn € 5 milyon dola pou chak pwojè.
Konpare ak peyi sa yo, peyi yo nan Ewòp lès te pase pi mal. Dapre rapò a, yo jenere sèlman 1 pousan nan bidjè total tout pwojè sa yo. Dapre kantite pwojè aplike, senk pi wo yo se: Almay, Denmark, Itali, Espay ak Lafrans. Polòy te pran 18yèm plas nan klasman an.
Swis te devan nou, ki te swiv pa Iland. Anba eslogan grid entelijan, solisyon anbisye, prèske revolisyonè yo ap aplike nan anpil kote atravè mond lan. plan modènize sistèm elektrik la.
Youn nan pi bon egzanp yo se Ontario Smart Infrastructure Project (2030), ki te prepare nan dènye ane yo e li espere dire jiska 8 ane.
8. Plan pou deplwaye Smart Grid nan pwovens Kanadyen an nan Ontario.
Viris enèji?
Sepandan, si rezo enèji vin tankou entènèt la, ou dwe pran an kont ke li ka fè fas a menm menas ke nou fè fas a nan rezo òdinatè modèn.
9. Robo ki fèt pou travay nan rezo enèji
F-Secure Laboratories dènyèman te avèti sou yon nouvo menas konplèks pou sistèm sèvis endistri yo, ki gen ladan rezo elektrik yo. Li rele Havex epi li itilize yon nouvo teknik trè avanse pou enfekte òdinatè yo.
Havex gen de eleman prensipal yo. Premye a se lojisyèl Trojan, ki itilize pou kontwole sistèm atake a adistans. Dezyèm eleman se sèvè PHP a.
Atakè yo te atache chwal Trojan nan lojisyèl APCS/SCADA ki responsab pou kontwole pwogrè pwosesis teknolojik ak pwodiksyon an. Viktim telechaje pwogram sa yo nan sit espesyalize yo, yo pa konnen menas la.
Viktim yo nan Havex yo te prensipalman enstitisyon Ewopeyen yo ak konpayi ki enplike nan solisyon endistriyèl. Yon pati nan kòd Havex sijere ke kreyatè li yo, anplis vle vòlè done sou pwosesis pwodiksyon, ta ka tou enfliyanse kou yo.
10. Zòn griy entelijan
Otè yo nan malveyan sa a te patikilyèman enterese nan rezo enèji. Petèt yon eleman nan lavni sistèm pouvwa entelijan robo pral tou.
Dènyèman, chèchè nan Michigan Tech University devlope yon modèl robo (9) ki delivre enèji nan kote ki afekte nan pann kouran, tankou sa ki te koze pa dezas natirèl.
Pou egzanp, machin nan kalite sa a ta ka retabli kouran nan enfrastrikti telekominikasyon yo (gwo fò won ak estasyon baz) yo nan lòd yo pote operasyon sekou pi efikas. Robo yo otonòm, yo menm yo chwazi pi bon chemen an nan destinasyon yo.
Yo ka gen pil sou tablo oswa panno solè. Yo ka manje youn ak lòt. Siyifikasyon ak fonksyon grille entelijan ale pi lwen pase enèji (10).
Enfrastrikti ki kreye nan fason sa a ka itilize pou kreye yon nouvo lavi mobil entelijan nan tan kap vini an, ki baze sou dènye teknoloji. Jiskaprezan, nou ka sèlman imajine avantaj yo (men tou dezavantaj) nan kalite solisyon sa a.
