Grids Energy Smart

Daxwaza enerjiyê ya gerdûnî tê texmîn kirin ku salê ji sedî 2,2 zêde bibe. Ev tê wê wateyê ku xerckirina enerjiya gerdûnî ya heyî ya ji 20 petawatt demjimêran zêdetir dê di sala 2030 de bibe 33 petawatt demjimêr. Di heman demê de, giranî li ser karanîna enerjiyê ji her demê bi bandortir tê danîn.

1. Auto di tora smart

Pêşbîniyên din pêşbînî dikin ku veguheztin dê heya sala 2050-an ji sedî 10-ê daxwaziya elektrîkê bixwe, bi gelemperî ji ber zêdebûna populerbûna wesayîtên elektrîkî û hîbrid.

ger şarjkirina pîlê otomobîla elektrîkê bi rêkûpêk nayê rêvebirin an jî bi serê xwe naxebite, ji ber ku di heman demê de gelek bataryayên pir zêde têne barkirin xetera barkirina lûtkeyê heye. Pêdiviya çareseriyên ku dihêle wesayît di demên çêtirîn de werin barkirin (1).

Pergalên elektrîkê yên klasîk ên sedsala XNUMX-an, ku tê de elektrîk bi giranî di santralên navendî de dihat hilberandin û bi riya xetên veguheztina voltaja bilind û torên belavkirina voltaja navîn û nizm ji xerîdaran re dihat şandin, ne li gorî daxwazên serdema nû ne.

Di salên dawî de, em dikarin pêşveçûna bilez a pergalên belavbûyî, hilberînerên piçûk ên enerjiyê yên ku dikarin zêdebûnên xwe bi sûkê re parve bikin jî bibînin. Di pergalên belavbûyî de para wan a girîng heye. çavkaniyên enerjiyê yên nûjenkirî.

Ferhenga torên zîrek

AMI - kurteya Binesaziya Metering a Pêşketî. Wate binesaziya alav û nermalava ku bi mêtroyên elektrîkê re têkilî daynin, daneyên enerjiyê berhev dikin û van daneyan analîz dikin.

nifşê belav kirin - Hilberîna enerjiyê ji hêla tesîsên hilberîner ên piçûk an dezgehên ku rasterast bi torên belavkirinê ve girêdayî ne an jî di pergala elektrîkê ya wergir de cih digirin (li pişt cîhazên pîvandinê û pîvandinê), bi gelemperî elektrîkê ji çavkaniyên enerjiyê yên nûbarkirî an ne-kevneşopî hildiberînin, bi gelemperî bi hilberîna germê re (hevjenerasyona belavkirî). ). . Dibe ku torên hilberîna belavbûyî, wek nimûne, prosumer, kooperatîfên enerjiyê, an santralên elektrîkê yên şaredariyê hebin.

metre jîr - Metreyek elektrîkê ya dûr a ku fonksiyona wê ye ku bixweber daneyên pîvana enerjiyê ji dabînkerê re dişîne û bi vî rengî ji bo karanîna hişmendî ya elektrîkê bêtir fersend pêşkêşî dike.

Çavkaniya hêza mîkro - santrala hilberîna elektrîkê ya piçûk, bi gelemperî ji bo xerckirina xwe tê bikar anîn. Çavkaniya mîkro dikare santralên piçûk ên tavê, hîdro an bayê yên navxweyî, turbînên mîkro ku bi gaza xwezayî an biogazê dixebitin, yekîneyên bi motorên ku li ser gaza xwezayî an biyogazê dixebitin bin.

Prosumer - xerîdarek enerjiyê ya hişmend ku ji bo hewcedariyên xwe enerjiyê hildiberîne, mînakî, di çavkaniyên mîkro de, û zêdeyên nekarandî difroşe tora belavkirinê.

Rêjeyên dînamîk - tarîfên ku guhertinên rojane yên bihayên enerjiyê li ber çavan digirin.

Mekan-dema çavdêrîkirî

Ji bo çareserkirina van pirsgirêkan (2) torgilokek bi binesaziyek "ramandar" a maqûl hewce dike ku dê enerjiyê tam li cîhê ku hewce bike araste bike. Biryareke wiha tora enerjiyê jîr - tora hêza jîr.

2. Zehmetiyên li pêşiya bazara enerjiyê

Bi gelemperî, tora zîrek pergalek hêzê ye ku çalakiyên hemî beşdaran di pêvajoyên hilberandin, veguheztin, belavkirin û karanîna de bi aqilane yek dike da ku elektrîkê bi rengek aborî, domdar û ewledar peyda bike (3).

Pêşniyara wê ya sereke girêdana di navbera hemî beşdarên bazara enerjiyê de ye. Tora santralên elektrîkê girêdide, mezin û piçûk, û xerîdarên enerjiyê di yek avahiyê de. Ew dikare bi du hêmanan hebe û bixebite: otomasyona ku li ser senzorên pêşkeftî hatî çêkirin û pergalek ICT.

Bi hêsanî bêje: tora zîrek "dizane" li ku û kengê hewcedariya herî mezin ji bo enerjiyê û peydakirina herî mezin çêdibe, û dikare enerjiya zêde ber bi cihê ku herî zêde hewce dike ve bişîne. Wekî encamek, torgilokek weha dikare karbidestî, pêbawerî û ewlehiya zincîra dabînkirina enerjiyê baştir bike.

3. Grid Smart - plana bingehîn

4. Sê warên torên zîrek, armanc û feydeyên ku ji wan derdikevin

torên Smart destûrê dide te ku hûn ji dûr ve xwendinên pîvanên elektrîkê bigirin, rewşa wergirtinê û torê, û her weha profîla wergirtina enerjiyê bişopînin, xerckirina neqanûnî ya enerjiyê, destwerdana di metre û windahiyên enerjiyê de nas bikin, wergir ji dûr ve qut bikin / girêbidin, tarîfan biguherînin, arşîv û fatûreya nirxên xwendinê, û çalakiyên din (4).

Zehmet e ku meriv bi rastî daxwaziya elektrîkê diyar bike, ji ber vê yekê bi gelemperî pêdivî ye ku pergal bi navê rezerva germ bikar bîne. Bikaranîna nifşa belavbûyî (binihêre Ferhengoka Smart Grid) bi tevlêbûna bi Smart Grid re dikare hewcedariya ku rezervên mezin bi tevahî xebitîne kêm bike.

Pêl torên jîr pergalek pîvandinê ya berfereh, hesabkirina jîr heye (5). Ew pergalên têlefonê yên ku daneyên pîvandinê vediguhezîne xalên biryarê, û her weha agahdariya hişmend, algorîtmayên pêşbînîkirin û biryargirtinê vedihewîne.

Yekemîn sazgehên pîlot ên pergalên pîvandinê yên "aqilmend" jixwe di bin çêkirinê de ne, ku bajar an komunan vedihewîne. Bi saya wan, hûn dikarin, di nav tiştên din de, ji bo xerîdarên kesane mûçeya saetê bidin nasîn. Ev tê vê wateyê ku di hin demên rojê de, bihayê elektrîkê ji bo xerîdarek wusa yekane dê kêmtir be, ji ber vê yekê hêja ye ku, mînakî, makîneyek şuştinê vekin.

Li gorî hin zanyaran, wekî komek lêkolînerên Enstîtuya Max Planck a Alman li Göttingen bi serokatiya Mark Timm, bi mîlyonan metreyên zîrek dikarin di pêşerojê de bi tevahî xweseriyek biafirînin. tora xwe birêkûpêk, wek Înternetê nenavendî ye, û ewledar e ji ber ku ew li hember êrişên ku pergalên navendî têne rûxandin berxwe dide.

Hêza ji pirjimariyê

Çavkaniyên elektrîkê yên nûjenkirî Ji ber kapasîteya yekîneya piçûk (RES) çavkanî têne belavkirin. Ya paşîn çavkaniyên bi kapasîteya yekîneya ji 50-100 MW kêmtir e, ku li nêzîkê xerîdarê paşîn ê enerjiyê hatine saz kirin.

Lêbelê, di pratîkê de, nirxa sînor ji bo çavkaniyek ku wekî dabeşkirî tête hesibandin ji welatek bi welatek pir diguhere, mînakî, li Swêdê 1,5 MW, li Zelanda Nû 5 MW, li DY 5 MW, li Brîtanya 100 MW. .

Bi hejmareke têra xwe mezin a çavkaniyan li herêmek piçûk a pergala hêzê belav bûne û bi saya derfetên ku ew peyda dikin torên jîr, mimkun û sûdmend dibe ku van çavkaniyan di yek pergalek ku ji hêla operator ve tê kontrol kirin, biafirîne "santrala elektrîkê ya virtual".

Armanca wê ew e ku hilberîna belavbûyî li yek pergalek bi mentiqî ve girêbide, ku karbidestiya teknîkî û aborî ya hilberîna elektrîkê zêde bike. Hilberîna belavbûyî ya ku li nêzîkê xerîdarên enerjiyê ye dikare çavkaniyên sotemeniyê yên herêmî jî bikar bîne, di nav de biyosûmêt û enerjiya nûjenkirî, û tewra bermayiyên şaredariyê jî.

Santrala elektrîkê ya virtual gelek çavkaniyên cihêreng ên hêzê yên herêmî li deverek diyar (hîdro, ba, santralên elektrîkê yên fotovoltaîk, turbinên çerxa hevgirtî, jeneratorên motorê, hwd.) û depokirina enerjiyê (tankên avê, bataryayên) yên ku ji dûr ve ji hêla anekek ve têne kontrol kirin ve girêdide. tora berfireh a IT. pergal.

Di afirandina santralên virtual de fonksiyonek girîng divê ji hêla amûrên hilanîna enerjiyê ve were lîstin ku dihêle hûn hilberîna elektrîkê li gorî guhertinên rojane yên daxwaziya xerîdar rast bikin. Bi gelemperî rezervên weha pîlê an superkapacitor in; stasyonên hilanînê yên pompkirî dikarin rolek wekhev bilîzin.

Deverek hevseng a enerjî ku santralek elektrîkê ya virtual pêk tîne dikare bi karanîna guhezên nûjen ji tora elektrîkê were veqetandin. Veguheztinek wusa diparêze, xebata pîvandinê pêk tîne û pergalê bi torê re hevdeng dike.

Dinya zîrektir dibe

W torên jîr niha ji hêla hemî mezintirîn pargîdaniyên enerjiyê yên cîhanê ve hatî veberhênan. Li Ewropayê, wek nimûne, EDF (Fransa), RWE (Almanya), Iberdrola (Ispanya) û Brîtanya Gaz (Îngilîzî).

6. Tora biaqil çavkaniyên kevneşopî û yên nûjenkirî bi hev re tîne

Hêmanek girîng a vê celebê pergalê tora belavkirina têlefonê ye, ku di navbera pergalên serîlêdana navendî û metreyên elektrîkê yên biaqil ên ku rasterast li dawiya pergala elektrîkê, li serfkarên paşîn, veguheztinek IP-ya du-alî ya pêbawer peyda dike.

Heya niha, torên herî mezin ên têlefonê yên cîhanê ji bo hewcedariyên Grid Smart ji mezintirîn operatorên enerjiyê yên li welatên wan - wek LightSquared (DY) an EnergyAustralia (Australya) - bi karanîna teknolojiya wireless ya Wimax têne hilberandin.

Wekî din, yekem û yek ji mezintirîn pêkanînên plansazkirî yên pergala AMI (Binesaziya Meteringa Pêşkeftî) li Polonya, ku beşek yekbûyî ya tora hişmend a Energa Operator SA ye, karanîna pergala Wimax ji bo veguheztina daneyê vedihewîne.

Feydeyek girîng a çareseriya Wimax-ê di derbarê teknolojiyên din ên ku di sektora enerjiyê de ji bo veguheztina daneyê, wekî PLC-yê têne bikar anîn, ev e ku di rewşek acîl de ne hewce ye ku hemî beşên xetên elektrîkê werin girtin.

7. Pîramîda enerjiyê li Ewropayê

Hikûmeta Çînê ji bo veberhênana pergalên avê, nûvekirin û berfirehkirina torên veguheztinê û binesaziya li deverên gundewarî, plansaziyek dirêj-demdirêj pêşxistiye, û torên zîrek. Pargîdaniya Grid ya Dewleta Chineseînî plan dike ku wan heya 2030 bide nasîn.

Federasyona Pîşesaziya Elektrîkê ya Japonya plan dike ku heya sala 2020-an bi piştgiriya hukûmetê torek hişmend a bi enerjiya rojê pêşve bibe. Niha li Almanyayê bernameyeke dewletê ya ji bo ceribandina enerjiya elektronîk ji bo torên jîr tê meşandin.

Dê li welatên Yekîtiya Ewropayê "sûper tora" enerjiyê were çêkirin, ku bi wê enerjiya dikare bê nûkirin, bi giranî ji zeviyên bayê were belavkirin. Berevajî torên kevneşopî, ew ê ne li ser veguheztinê, lê li ser herika elektrîkê ya rasterast (DC) be.

Fonayên Ewropî bernameya lêkolîn û perwerdehiyê ya têkildarî projeyê MEDOW fînanse kir, ku zanîngeh û nûnerên pîşesaziya enerjiyê dicivîne. MEDOW kurteya navê îngilîzî "Treka DC ya Pir-termînal Ji bo bayê deryayî" ye.

Tê payîn ku bernameya perwerdeyê heta Adara 2017'an dewam bike. Xuliqî şebekeyên enerjiyê yên nûjenkirî li ser astek parzemînî û girêdana bikêrhatî ya bi torên heyî re (6) ji ber taybetmendiyên taybetî yên enerjiya nûvebar, ku bi zêdebûn an kêmbûna kapasîteyê ya demkî ve tête diyar kirin, watedar e.

Bernameya Nîvgirava Smart ku li Nîvgirava Helê dixebite di pîşesaziya enerjiyê ya Polonî de baş tê zanîn. Li vir e ku Energa yekem pergalên xwendina ji dûr ve ceribandina welat bicîh kiriye û xwedan binesaziya teknîkî ya guncan e ji bo projeyê, ku dê bêtir were nûve kirin.

Ev der ne bi tesadufî hatiye hilbijartin. Ev dever bi guheztinên zêde di xerckirina enerjiyê de (di havînê de xerckirina zêde, di zivistanê de pir hindiktir), ku ji endezyarên enerjiyê re dijwariyek din çêdike.

Pêdivî ye ku pergala bicîhkirî ne tenê ji hêla pêbaweriya bilind ve, lê di heman demê de bi nermbûna di karûbarê xerîdar de jî were diyar kirin, ku rê dide wan ku xerckirina enerjiyê xweşbîn bikin, tarîfên elektrîkê biguhezînin û çavkaniyên enerjiya alternatîf ên derketine bikar bînin (panelên fotovoltaîk, turbînên bayê piçûk, hwd.).

Di van demên dawî de, agahdarî jî xuya bû ku Polskie Sieci Energetyczne dixwaze enerjiyê di bataryayên hêzdar ên bi kapasîteya herî kêm 2 MW de hilîne. Operator plan dike ku li Polonyayê tesîsên hilanîna enerjiyê ava bike ku dê piştgirî bide tora elektrîkê, dema ku çavkaniyên enerjiyê yên nûjenkirî (RES) ji ber nebûna bayê an piştî tariyê rawestin, domdariya peydakirinê misoger bike. Elektrîka ji embarê wê paşê biçe torê.

Testkirina çareseriyê dikare di nav du salan de dest pê bike. Li gorî agahdariya nefermî, Japonî ji Hitachi PSE pêşkêşî ceribandina konteynerên baterî yên hêzdar dikin. Yek ji van bataryayên lîtium-îon dikare 1 MW hêz bide.

Depo jî dikarin di pêşerojê de hewcedariya berfirehkirina santralên kevneşopî kêm bikin. Parzûnên bayê, yên ku ji hêla guhezbariyek zêde di hilberana hêzê de têne xuyang kirin (li gorî şert û mercên meteorolojîkî ve girêdayî ye), enerjiya kevneşopî neçar dikin ku rezervek hêzê bidomînin da ku mêşên bayê di her kêliyê de bi hilbera hêzê ya kêmkirî ve werin guheztin an zêdekirin.

Operatorên li seranserê Ewropayê veberhênanan li hilanîna enerjiyê dikin. Di van demên dawî de, Brîtanî li parzemîna me sazkirina herî mezin a bi vî rengî dest pê kir. Tesîsa li Leighton Buzzard a li nêzî Londonê dikare heya 10 MWh enerjiyê hilîne û 6 MW hêz bide.

Li pişt wî S&C Electric, Samsung, û her weha UK Power Networks û Younicos hene. Di îlona 2014 de, pargîdaniya paşîn yekem depoya enerjiyê ya bazirganî li Ewropayê ava kir. Li bajarê Schwerin ê Almanyayê hat destpêkirin û kapasîteya wê 5 MW e.

Belgeya "Smart Grid Projects Outlook 2014" 459 projeyên ku ji sala 2002-an û vir ve hatine bicîh kirin vedihewîne, ku tê de karanîna teknolojiyên nû, kapasîteyên ICT (televîzyonê) beşdarî afirandina "tevra jîr" bûne.

Divê were zanîn ku projeyên ku bi kêmanî yek Welatek Endamek Yekîtiya Ewropî tê de beşdar bû (hevkar bû) hatin girtin (7). Bi vî awayî hejmara welatên ku di raporê de cih girtine derket 47an.

Ji bo van projeyan heta niha 3,15 milyar euro hatiye veqetandin, ji sedî 48ê wan jî nehatine temamkirin. Projeyên R&D niha 830 mîlyon euro dixwe, lê ceribandin û pêkanîn 2,32 mîlyar euro ye.

Di nav wan de, serê mirovî, Danîmarka herî zêde veberhênanê dike. Ji hêla din ve, Fransa û Keyaniya Yekbûyî, xwedan projeyên herî bilind ên budceyê ne, bi navînî 5 mîlyon € ji bo her projeyê.

Li gorî van welatan, welatên Ewropaya Rojhilat gelekî xerabtir bûn. Li gorî raporê, ew tenê ji sedî 1ê bûdceya tevahiya van projeyan derdixin. Li gorî hejmara projeyên ku hatine pêkanîn, pênc yekem ev in: Almanya, Danîmarka, Îtalya, Spanya û Fransa. Polonya di rêza 18an de cih girt.

Swîsre li pêş me bû, pişt re Îrlanda bû. Di bin dirûşma tora zîrek de, li gelek deverên cîhanê çareseriyên azwerî, hema hema şoreşgerî têne meşandin. plan dike ku pergala desthilatdariyê nûjen bike.

Yek ji baştirîn nimûne Projeya Binesaziya Smart a Ontario (2030) ye, ku di van salên dawî de hatî amadekirin û heyama wê heya 8 salan tê texmîn kirin.

8. Plan ji bo bicihkirina Smart Grid li parêzgeha Kanada ya Ontario.

Vîrûsên enerjiyê?

Lêbelê, ger tora enerjiyê bibin mîna Înternetê, divê hûn vê yekê bihesibînin ku dibe ku ew bi heman tehdîdên ku em di torên komputerên nûjen de rû bi rû dimînin re rû bi rû bimîne.

9. Robotên ku di torên enerjiyê de dixebitin hatine çêkirin

Laboratuvarên F-Secure herî dawî hişyarî da metirsiyek nû ya tevlihev li ser pergalên karûbarê pîşesaziyê, tevî torên elektrîkê. Navê wê Havex e û ew teknîkek nû ya pir pêşkeftî bikar tîne da ku komputeran bişewitîne.

Havex du hêmanên sereke hene. Yekem nermalava Trojan e, ku ji bo kontrolkirina pergala êrîşkar ji dûr ve tê bikar anîn. Hêmana duyemîn servera PHP ye.

Hespê Trojan ji hêla êrîşkaran ve bi nermalava APCS/SCADA ve hate girêdan ku berpirsiyarê şopandina pêşkeftina pêvajoyên teknolojîk û hilberînê ye. Mexdûran bernameyên weha ji malperên pispor dakêşin, bêyî ku haya wan ji xetereyê hebe.

Mexdûrên Havex di serî de sazî û pargîdaniyên Ewropî bûn ku beşdarî çareseriyên pîşesaziyê bûn. Beşek ji koda Havex pêşniyar dike ku afirînerên wê, ji bilî ku dixwazin daneyên di derbarê pêvajoyên hilberînê de bidizin, dikarin bandorê li qursa wan jî bikin.

10. Herêmên şebekeyên jîr

Nivîskarên vê malware bi taybetî bi torên enerjiyê re eleqedar bûn. Dibe ku hêmanek pêşerojê sîstema hêza jîr robot jî dê.

Di van demên dawî de, lêkolînerên li Zanîngeha Teknolojiyê ya Michigan modelek robotek (9) çêkiriye ku enerjiyê digihîne cihên ku ji qutbûna elektrîkê bandor bûne, wek karesatên xwezayî.

Mînakî, makîneyên bi vî rengî dikarin elektrîkê li binesaziya têlefonê (birr û stasyonên bingehîn) vegerînin da ku operasyonên rizgarkirinê bi bandortir pêk bînin. Robot xweser in, ew bi xwe riya herî çêtirîn ji bo cihê xwe hildibijêrin.

Dibe ku li ser panelê an panelên rojê bataryayên wan hebin. Dikarin hevdû bixwin. Wate û fonksiyonên torên zîrek ji enerjiyê wêdetir biçin (10).

Binesaziya ku bi vî rengî hatî afirandin dikare were bikar anîn da ku li ser bingeha teknolojiyên nûjen, jiyanek nû ya jîr a siberojê ya pêşerojê biafirîne. Heya nuha, em tenê dikarin avantajên (lê di heman demê de dezawantajên) vê celebê çareseriyê xeyal bikin.