Markedsføring og annonseringsgrupper har ofte en tendens til å dra nytte av teknologiske trender raskere enn ingeniører, og brukere kan rydde opp i selve teknologien. Kanskje det ikke er overraskende at det er vanskelig å holde tilbake motivasjonen for å få et produkt til marked og fortjeneste. Ideelt nå er det mest strålende eksemplet praksis for uforsiktig å sette wifi i hvitevarer og leker og sette dem på internett av ting, men det er også en lignende type fiasko som spiller ut i den elektriske kraftindustrien. Kjent som “Smart Grid”, er en innsats pågått for å modernisere det elektriske kraftnettet på samme måte som Internett på ting søker å modernisere husholdningsapparater, men for mye større og umiddelbar fordel.
En Cutler-Hammer Industrial Breaker forutsier den kommende forvirringen i Smart Grid Arena.Photo av Bryan Cockfield
Til dette formål, hvis det er noe som trenger modernisering, er det det elektriske rutenettet. Ofte fortsatt i stor grad ved hjelp av teknologi som ble pionerer i 1800-tallet som synkron generatorer og transformatorer (for ikke å nevne måling og faktureringsteknikker som ble perfeksjonert før transistorenes opprettelse), er det mye mulighet til å legge til tilsyn og tilkobling til nesten alle deler av rutenettet fra kraftverket til kunden. I tillegg er mange moderne gridene aldrende raskt samtidig som vi ber dem om å bære mye mer og mye mer strøm. Modernisering kan også hjelpe aldringsinfrastrukturen til å bli mye mer effektiv til å levere energi.
Mens begrepet “smart rutenett” er så nebulous og som dårlig definert som “Internett av ting” (selv den amerikanske regjeringens definisjon er muddied og vag), har smartnettet faktisk et samlende formål bak det og så langt har vært En veldig gunstig måte å bringe nødvendige forbedringer på strømnettet til tross for mangelen på en sammenhengende definisjon. Selv om det ikke er noen ting som uventet forvandler et rutenett til et smart rutenett, er det mange ting som skjer samtidig som hver forbedrer rutenettets ytelse og statusrapporteringsevne.
Overvåkingskontroll og datainnsamling (SCADA)
Mye mye brukt gridkontrollsystem er kjent som tilsynsstyring og datainnsamling, eller SCADA. Dette er en bransjestandard på tvers av et stort utvalg av teknologier som er tilpasset for bruk på rutenettet. Dette gjør det mulig for strømsystemoperatører å se hvilke brytere som er åpne eller lukkede, hvilke generatorer som er online, hva spenningen er på forskjellige punkter, hvor problemer i distribusjonslinjer kan være, etc. Det tillater dispatchere å få et høyt nivå av rutenettet og å ta litt kontroll over hvordan strømmen strømmer gjennom den. Nyere implementeringer og tillegg til dette systemet tillater rutenettet å oppdage feil mye mer raskt og viderekoblingstrømmen rundt feilen, om mulig, som er et avgjørende trekk ved et moderne smart rutenett.
Mens SCADA er et kraftig verktøy for systemoperatører og dispatchers, kan det mangle noen områder som har vært mye påvirket av moderne teknologi. Absolutt er et rutenett utstyrt med bare et SCADA-system ikke betraktet som et smart rutenett. Spesielt mangler det kontroll over alt som skjer “bak måleren”, eller i kundens kontroll, som er hvor mye fremvoksende smartteknologi er fokusert. Dette inkluderer administrering av elektrisk bil lading, aktiv styring av kraft-sultne apparater som vannvarmere og klimaanlegg i tider med høyde etterspørsel og mikroduksjon som taket solenergi.
Smart måling
Analog Meterby Kristoferb CC-by-SA 3.0
Smart Meterby Kristoferb CC-by-SA 3.0
Foruten disse bestemte nye teknologiene, har en annen stor del av Smart Grid allerede blitt i stor grad implementert: bruken av smarte målere. Disse er elektroniske (i stedet for elektromekaniske) meter som kan rapportere energibruk eksternt, og eliminerer behovet for en målerleser. Det tillater også etterspørselsmåling og andre innovative måter å fakturere på bestemte tider på dagen og for forskjellige bruksområder som eldre stilmålere ikke kan gjøre. Dessverre, til tross for alle disse fordelene, er disse spesielle enhetene ofte i nyheten fordi en svært liten minoritet av mennesker har blitt overbevist om at de ikke-ioniserende radiobølgene som de smarte målere er på en eller annen måte skadelige, til tross for absolutt ingen bevis for å støtte sine krav , og til tross for at disse frekvensene ser betydelig bruk allerede.
Absorberende BLIPS med batteribanker
En annen avgjørende forbedring som det smarte rutenettet bringer til bordet, er evnen til å enkelt administrere energilagring. Mens batteriteknologi er notorisk bak planen, er det for tiden ikke økonomisk levedyktig å ha store batterier på rutenettet for å lagre energi i lengre tid enn noen få timer.
De fleste batteribanker som er online, gjør en oppgave kalt “Lastbalansering” hvor kortsiktige (i området sekunder til minutter) levering og etterspørsel er balansert. For eksempel, start opp en Industril Anlegg som en sagmølle kan sette en kort høy etterspørsel på det lokale rutenettet, som kan balanseres av en batteribank nesten øyeblikkelig i kjøp for å lindre en spennings sag. På den annen side kan et plutselig belastningstap på rutenettet absorberes ved å lade batteribanken som opprettholder nettstabilitet i den andre retningen.
Kanskje i fremtiden vil batterieteknologien være vanlig nok til å absorbere daglige sykluser av etterspørselen fra noe som et solsted, men prispunktet og teknologien er ikke helt der de trenger å være for utbredt adopsjon av noe på den skalaen. Flow batterier er et respektabelt alternativ til litiumionbatterier for denne typen applikasjon, men må forbedres før storskala adopsjon.
Microeneration
Som batteribanker kan mikrogenering brukes til å hjelpe Smart Grid også. Mikroduksjonen refererer til liten kraftproduksjon som taket sol eller små metanggeneratorer på deponier. Et tilstrekkelig smart rutenett har mye mer evne til å vite når disse distribuerte generasjonsanleggene er online, og kan bruke denne informasjonen til å opprettholde nettoperasjon på en mye mer effektiv måte enn det ellers ville være mulig.
Med alle fordelene har imidlertid smartnettet ikke en klar standard ennå. Som internett av ting virker det ofte som en lovløs teknologisk fri for alle. Det er ofte ikke engang enighet mellom kraftbedrifter som opererer i samme stat eller land om hvordan de må klare og gjennomføre disse fremvoksende teknologiene. Hva industriens behov er en klar standard for rally bak, men det virker ikke som noe vil fylle det ugyldige når som helst snart.