Эволюция интеллектуальной сети

Япония сталкивается с уникальной проблемой доставки электроэнергии из-за двух совершенно несовместимых энергосистем. Странная система унаследована от 19 ^-го Век, когда местные провайдеры в Осаке использовали генераторы 60 Гц, а немецкое оборудование, закупленное в Токио, работало на частоте 50 Гц.

Здесь Ник Ботон, менеджер по продажам системного интегратора Boulting Technology , объясняет, как график модернизации энергосистемы, включая конвергенцию разрозненных систем, привел к эволюции интеллектуальной сети.

К началу 20-го ^-го века локальные сети по всему миру росли, движимые требованиями промышленной революции. Став к 1960-м годам очень большими, зрелыми и сильно связанными, электросети можно было измерять для каждого пользователя, что позволяло выставлять счета в соответствии с изменяющимся потреблением различных пользователей. Однако ограниченные возможности сбора и обработки данных означали, что фиксированные тарифы были обычным явлением.

Наряду с неидеальными вариантами выставления счетов растущий спрос на электроэнергию означал, что предложение иногда превышало спрос, особенно в часы пик, и это сказывалось на качестве электроэнергии. Между 1970-ми и 1990-ми годами такие события, как отключения электроэнергии, отключения электричества и отключения электроэнергии, когда напряжение падает на несколько минут или часов, не были редкостью во многих развитых странах.

Миллениум

Совсем недавно, на рубеже веков, технология достигла стадии, когда многие из этих ограничений были преодолены. Пиковые цены на электроэнергию больше не нужно усреднять и в равной степени передавать отечественным и коммерческим потребителям.

Однако стали очевидны и новые проблемы, в том числе нестабильность возобновляемых источников энергии. Опасения по поводу экологического ущерба от электростанций, работающих на ископаемом топливе, и нежелание использовать ядерную энергию привели к широкомасштабному использованию технологий возобновляемых источников энергии.

Согласно отчету о глобальном статусе REN21 , 19,3% мирового конечного потребляемой энергии было обеспечено за счет возобновляемых источников энергии, при этом доля современных возобновляемых источников энергии увеличилась примерно до 10,2%. Мощность возобновляемых источников энергии выросла за счет использования солнечных фотоэлектрических элементов, в то время как гидроэнергетика по-прежнему составляла большую часть генерации.

Возобновляемая энергия является ключом к борьбе с изменением климата, но она действительно производит очень изменчивую мощность, что может привести к снижению маржи энергии и, возможно, даже к отключениям в пасмурные, тихие дни. Эти риски в сочетании с потребностью в сильно распределенной сети с генерируемой и потребляемой электроэнергией привели к развитию интеллектуальных сетей.

Инвестиции

Первым шагом в модернизации интеллектуальной сети является улучшение инфраструктуры, чтобы произвести то, что Китай изобрел Strong Grid. Далее идет добавление цифрового уровня, делающего сетку интеллектуальной, а затем трансформация бизнес-процессов, необходимая для получения прибыли от инвестиций. В настоящее время большая часть этой работы сгруппирована как модернизация интеллектуальных сетей.

Интеллектуальная сеть - это конечная цель, позволяющая использовать весь набор функций, доступных для электросетей. К ним относятся технология оценки состояния, которая улучшает обнаружение неисправностей и позволяет самовосстановление и использование нескольких маршрутов питания, повышающих надежность, отказоустойчивость и гибкость.

Современные интеллектуальные сети также могут обрабатывать двухсторонние потоки энергии, продвигая дальше к цели распределенной генерации. Это достигается за счет обратного потока энергии от фотоэлектрических элементов, топливных элементов и заряда аккумуляторов электромобилей. Двунаправленный поток повышает безопасность и разумно снижает проблемы с надежностью.

Алгоритмы могут использовать данные, возвращаемые в систему, чтобы предсказать, сколько резервных генераторов потребуется, чтобы справиться с быстрым увеличением нагрузки сети. Это способствует снижению нагрузки, что может устранить проблемы со стабильностью.

Интеллектуальные сети - это естественная эволюция энергосистемы для большинства стран и очевидный выбор для развивающихся стран, инвестирующих в энергетическую инфраструктуру или превращающих города в умные. Эти преимущества привели к более стабильному качеству электроэнергии для коммерческих объектов, производителей и других отраслей промышленности.

Интеллектуальные сети эффективно устраняют или учитывают многие проблемы с качеством и надежностью электроэнергии. Несмотря на многочисленные преимущества модернизации интеллектуальной сети, отдельные электросети Японии могут потребовать дополнительной работы, прежде чем они станут совместимыми.

Автор этого блога - Ник Ботон, менеджер по продажам системного интегратора Boulting Technology