Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid
Az intelligens hálózat olyan intelligens villamosenergia-hálózat, amelyben az energiapiac valamennyi szereplője között kapcsolat van, melynek célja az energetikai szolgáltatások nyújtása, a költségek csökkentése és a hatékonyság növelése, valamint az elosztott energiaforrások, köztük a megújuló energiaforrások integrálása.
Ezek olyan elektromos és kommunikációs hálózatok, amelyek lehetővé teszik a villamosenergia-termelés és -fogyasztás valós idejű szabályozását helyi és globális szinten egyaránt. Alapelvük a termelési források és eszközök vagy fogyasztók közötti interaktív, kétirányú kommunikáció az energiatermelés és -fogyasztás aktuális lehetőségeiről.
Egy másik definíció: Az intelligens hálózatok olyan energiaellátó rendszerek, amelyek információs és vezérlési technológiákat, megosztott adatfeldolgozást, valamint kapcsolódó érzékelőket és vezérlőket használnak a fogyasztók és más érdekelt felek viselkedésének és intézkedéseinek integrálására, valamint a fenntartható, gazdaságos és megbízható áramellátás hatékony biztosítására... .
A megújuló energiaforrások arányának növekedésével a villamosenergia-hálózatban úgy nő az igény is, különösen a kisfeszültségű hálózatok iránt. A kisfeszültségű hálózatok már nemcsak a villamos energia elosztó hálózatokból történő fogadását és elosztását látják el, hanem egyre inkább azt a feladatot látják el, hogy a decentralizáltan termelt villamos energiát visszatáplálják az elosztóhálózatokba.
A megújuló energiaforrások inváziója az energiaterületen jelentősen megváltoztatta az energia áramlását a hálózatban: ma már a fogyasztók nem csak fogyasztanak, hanem villamos energiát is termelnek ugyanazon a hálózaton keresztül. Ezért az energiaáramlás most kétirányú.
Az intelligens hálózat kétirányú digitális technológia segítségével küldi el az áramot a szolgáltatóktól a fogyasztókhoz a fogyasztói kereslet kezelésére. Ez energiát takarít meg, csökkenti a költségeket, javítja a használhatóságot és az átláthatóságot.
Az adatvédelmi és biztonsági szakértők azonban figyelmeztetnek a technológia megfigyelési potenciáljára és sebezhetőségére, amelyet a tolvajok is kihasználhatnak. Ezenkívül az ügyfelek árral való szinkronizálása destabilizálhatja a hálózatot.
A fotovoltaikus napenergia felhasználása az ökológiailag tiszta Solarsiedlung területén, Vaubanban (Freiburg, Németország).
Az intelligens hálózatok jellemzői:
- Teljes automatizálás. Tartalmaz egy digitális felügyeleti és vezérlőrendszert, beépített érzékelőket, amelyek figyelik a hálózati viselkedést, és automatikus feladatátvételt. Biztosítja a valós idejű információk elérhetőségét a hálózati terhelésről, az áramminőségről, a kimaradásokról stb.
- Teljes ügyfélintegráció. Lényege, hogy a digitális fogyasztásmérőkkel rendelkező fogyasztókat valós időben kétirányú információáramlással látják el, ami lehetővé teszi a hálózat aktuális helyzetének megfelelő ártarifák kialakítását (ún. "Smart villanymérők"). Ez lehetővé teszi az ügyfelek számára, hogy hatékonyan kezeljék a fogyasztást, például vízmelegítést, mosást vagy akkumulátorok töltését.
- Alkalmazkodás a különböző villamosenergia-termelési módokhoz. Az intelligens hálózatok fejlesztése elsősorban akkor kezdődik, amikor az elosztórendszerhez kisebb áramforrások kezdenek kapcsolódni, amelyek viselkedése nehezen megjósolható, például nap- és szélerőművek, gázmikroturbinák és más decentralizált villamosenergia-termelési technológiák, amelyek lehetővé teszik a felhasználók számára saját forrásból villamos energiát termelni és a felesleget eladni a hálózatnak. A napfény vagy a szél erejét nagyon nehéz megjósolni, bárhol is legyenek ezek a decentralizált források. Mivel az intelligens hálózatok rendszeresen küldenek információkat az áramfogyasztásról, lehetséges a teljesítmény szabályozása, például a hagyományos tüzelőanyagot használó erőművekben.
A hagyományos villamosenergia-hálózatok általában már használnak bizonyos mértékig információs és vezérlési technológiát. Az intelligens hálózatban ezeket a technológiákat továbbfejlesztik.
A fő változás végfelhasználói szinten az intelligens mérők telepítése. Fő feladataik a távoli adatolvasás és az idővel változó árak számlázása.
Intelligens villanyóra
Az intelligens mérőórák olyan elektromos fogyasztásmérők, amelyek 1 órás vagy rövidebb időközönként rögzítik a villamosenergia-fogyasztást, és ezt az információt naponta legalább egyszer továbbítják az energiatársaságnak felügyeleti és ellenőrzési célból.
Az intelligens mérőórák kétirányú kommunikációt biztosítanak a mérő és a központi rendszer között.
Az adatátvitel a hálózat egyes elemei között telefonos modemes, GSM, ADSL kapcsolaton vagy egyéb módon történik. Ez lehetővé teszi a differenciáltabb tarifák és ezáltal a hazai fogyasztók számára kedvezőbb árösztönző kialakítását (intelligens piac).
Az otthoni energiafigyelő rendszerekkel ellentétben az intelligens mérők képesek adatokat gyűjteni távleolvasáshoz.
A felhasználó a kényelem feláldozása nélkül csak akkor tud gazdasági előnyöket realizálni, ha vannak olyan eszközök is, amelyek automatikusan, lehetőleg alacsony tarifák mellett működnek. Ezek olyan folyamatok, amelyek nem időkritikusak, mint például az elektromos járművek töltése, a hőszivattyúk működtetése, a fagyasztás, a fűtés (elektromos kazán) vagy a mosogatás.
Például a villamosenergia-felhasználók számára ez a technológia biztosítja, hogy az elektromos jármű pontosan akkor legyen feltöltve, amikor az olcsó megújuló energiához jó hozzáférés van. Ily módon a szélenergia jobban hasznosítható azokban az órákban, amikor erős szél fúj.
Egy másik példa az olyan vezérlőrendszerek, amelyek automatikusan segítik az iparágakat az alacsony prioritású termelési folyamatok leállításában, amikor az áramárak átmenetileg magasak.
Az éjszakai tárolófűtéssel és a fix éjszakai tarifákkal ez már évtizedekkel ezelőtt megvalósult, de a modern rendszerek rugalmasabban és intelligensebben tudnak működni, ami különösen fontos a megújuló energiaforrások bevonása szempontjából.
IT biztonság
Az intelligens hálózatok egyik fő problémája a kibertámadások. Az intelligens hálózatok ötlete, koncepciója és topológiája bizonyos fenyegetést hordozó informatikai megoldásokon alapul. Az intelligens hálózatok működése és hatékony vezérlése számos számítógéptől, számítógépes hálózattól, szoftvertől és kommunikációs technológiától függ.
A kiberbûnözõ informatikai infrastruktúrájába való jogosulatlan beavatkozás közvetlenül és közvetve hatalmas veszteségeket okozhat, mivel bizonyos címzettek nem kapnak hatalmat.
A hálózat összetettsége azt jelenti, hogy vannak még azonosításra váró hiányosságok. Ezért az energiarendszer mérete, összetettsége és dinamikus jellege, valamint a potenciális támadók kiszámíthatatlansága miatt nehéz felmérni a potenciális támadással járó kockázatot.