Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid

Viedais tīkls ir inteliģents elektroenerģijas tīkls, kurā ir savienojums starp visiem enerģijas tirgus dalībniekiem, kura mērķis ir sniegt energopakalpojumus, samazināt izmaksas un paaugstināt efektivitāti, kā arī integrēt sadalītos enerģijas avotus, tostarp atjaunojamos energoresursus.

Tie ir elektriskie un sakaru tīkli, kas ļauj reāllaikā regulēt elektroenerģijas ražošanu un patēriņu gan lokāli, gan globāli. To princips ir interaktīva divvirzienu komunikācija starp ražošanas avotiem un ierīcēm vai patērētājiem par pašreizējām enerģijas ražošanas un patēriņa iespējām.

Vēl viena definīcija: viedie tīkli ir energosistēmas, kas izmanto informācijas un kontroles tehnoloģijas, izkliedētu datu apstrādi un saistītos sensorus un vadības ierīces, lai integrētu patērētāju un citu ieinteresēto pušu uzvedību un darbības un efektīvi nodrošinātu ilgtspējīgu, ekonomisku un uzticamu elektroenerģijas piegādi... .

Palielinoties atjaunojamo energoresursu īpatsvaram elektrotīklā, pieaug arī pieprasījums, īpaši pēc zemsprieguma tīkliem. Zemsprieguma tīkli vairs neveic tikai elektroenerģijas saņemšanu un sadali no sadales tīkliem, bet arvien vairāk pilda uzdevumu arī decentralizēti saražoto elektroenerģiju padot atpakaļ sadales tīkliem.

Atjaunojamo energoresursu invāzija enerģētikas ainavā ir būtiski mainījusi enerģijas plūsmu tīklā: tagad patērētāji ne tikai patērē, bet arī ražo elektroenerģiju caur to pašu tīklu. Tāpēc enerģijas plūsma tagad ir divvirzienu.

Viedais tīkls sūta elektroenerģiju no piegādātājiem patērētājiem, izmantojot divvirzienu digitālās tehnoloģijas, lai pārvaldītu patērētāju pieprasījumu. Tas palīdz ietaupīt enerģiju, samazināt izmaksas, uzlabot lietojamību un caurspīdīgumu.

Tomēr privātuma un drošības eksperti brīdina par šīs tehnoloģijas novērošanas potenciālu un ievainojamību, ko var izmantot arī zagļi. Turklāt klientu sinhronizēšana ar cenu var destabilizēt tīklu.

Fotoelektriskās saules enerģijas izmantošana ekoloģiski tīrā Solarsiedlung apgabalā Vaubanā (Freiburga, Vācija).

Viedo tīklu raksturojums:

• Pilnīga automatizācija. Tas ietver digitālu uzraudzības un kontroles sistēmu, iebūvētus sensorus, kas uzrauga tīkla darbību, un automātisku kļūmjpārlēci. Nodrošina reāllaika informācijas pieejamību par tīkla slodzi, strāvas kvalitāti, pārtraukumiem utt.
• Pilnīga klientu integrācija. Tās būtība ir nodrošināt patērētājus ar digitālajiem skaitītājiem ar divvirzienu informācijas plūsmu reāllaikā, kas ļauj veidot cenu tarifus atbilstoši aktuālajai situācijai tīklā (tā sauktie "Viedie elektroenerģijas skaitītāji"). Tas ļauj klientiem efektīvi pārvaldīt patēriņu, piemēram, uzsildīt ūdeni, mazgāt vai uzlādēt akumulatorus.
• Pielāgošanās dažādiem elektroenerģijas ražošanas veidiem. Viedo tīklu attīstība galvenokārt sākas laikā, kad sadales sistēmai sāk pieslēgties mazāki elektroenerģijas avoti, kuru uzvedība ir grūti prognozējama, piemēram, saules un vēja elektrostacijas, gāzes mikroturbīnas un citas decentralizētas elektroenerģijas ražošanas tehnoloģijas, kas ļauj lietotājiem. ražot elektroenerģiju no saviem resursiem un pārpalikumu pārdot elektrotīklam. Saules gaismas vai vēja spēku ir ļoti grūti paredzēt, lai kur šie decentralizētie avoti atrastos. Tā kā viedie tīkli regulāri sūta informāciju par elektroenerģijas patēriņu, ir iespējams regulēt jaudu, piemēram, spēkstacijās, kurās izmanto parasto kurināmo.

Parastie elektrotīkli parasti jau zināmā mērā izmanto informācijas un vadības tehnoloģijas. Viedtīklā šīs tehnoloģijas tiek tālāk attīstītas.

Galvenās izmaiņas galalietotāju līmenī ir viedo skaitītāju uzstādīšana. Viņu galvenie uzdevumi ir attālināta datu nolasīšana un iespēja izrakstīt cenas, kas laika gaitā mainās.

Viedais elektrības skaitītājs

Viedie skaitītāji ir elektroenerģijas skaitītāji, kas fiksē elektroenerģijas patēriņu ar intervālu 1 stunda vai mazāk un vismaz reizi dienā nosūta šo informāciju energokompānijai uzraudzības un kontroles nolūkos.

Viedie skaitītāji nodrošina divvirzienu saziņu starp skaitītāju un centrālo sistēmu.

Datu pārsūtīšana starp atsevišķām tīkla sastāvdaļām tiek veikta, izmantojot telefona modemu, GSM, ADSL savienojumus vai citas metodes. Tas ļauj izstrādāt diferencētākus tarifus un līdz ar to arī izdevīgākus cenu stimulus vietējiem patērētājiem (inteliģentais tirgus).

Atšķirībā no mājas enerģijas monitoringa sistēmām, viedie skaitītāji var savākt datus attālinātai nolasīšanai.

Lietotājs var realizēt ekonomiskās priekšrocības, nezaudējot ērtības, tikai tad, ja ir arī ierīces, kas darbojas automātiski, vēlams zemo tarifu laikā. Tie ir procesi, kuriem nav nozīmes laikā, piemēram, elektrisko transportlīdzekļu uzlāde, siltumsūkņu darbināšana, sasaldēšana, sildīšana (elektriskie katli) vai trauku mazgāšana.

Piemēram, elektroenerģijas lietotājam šī tehnoloģija nodrošina, ka elektromobilis tiek uzlādēts tieši tad, kad ir laba pieeja lētajai atjaunojamajai enerģijai. Tādā veidā vēja enerģiju var labāk izmantot stundās, kad pūš stiprs vējš.

Vēl viens piemērs ir kontroles sistēmas, kas automātiski palīdz nozarēm slēgt zemas prioritātes ražošanas procesus, kad elektroenerģijas cenas īslaicīgi ir augstas.

Ar nakts akumulatoriem un fiksētajiem nakts tarifiem tas tika ieviests jau pirms gadu desmitiem, taču mūsdienu sistēmas var darboties elastīgāk un gudrāk, kas ir īpaši svarīgi atjaunojamo energoresursu iekļaušanai.

IT drošība

Viena no galvenajām viedo tīklu problēmām ir kiberuzbrukumi. Viedo tīklu ideja, koncepcija un topoloģija ir balstīta uz IT risinājumiem, kas nes noteiktus draudus. Viedie tīkli ir atkarīgi no daudziem datoriem, datortīkliem, programmatūras un sakaru tehnoloģijām to darbībai un efektīvai kontrolei.

Neatļauta iejaukšanās šī kibernoziedznieka IT infrastruktūrā var radīt milzīgus zaudējumus gan tieši, gan netieši, jo konkrētiem saņēmējiem trūkst jaudas.

Tīkla sarežģītība nozīmē, ka vēl ir jānoskaidro nepilnības. Tāpēc ir grūti novērtēt ar potenciālu uzbrukumu saistīto risku energosistēmas lieluma, sarežģītības un dinamiskuma, kā arī iespējamo uzbrucēju neprognozējamības dēļ.