Technologia Smart Grid
Projektowanie sieci elektroenergetycznych to proces wymagający i bardzo złożony. Współcześnie wymaga nie tylko spełniania wszelkich wymogów formalno-prawnych, ale również stosowania nowych rozwiązań i korzystania z nowoczesnych technologii. W tym kontekście można spotkać się z określeniem "technologia Smart Grid". Czym jest sieć Smart Grid i na czym polega nowoczesne projektowanie sieci elektroenergetycznych?
Czym jest technologia Smart Grid?
W najprostszym tłumaczeniu, określenie "Smart Grid", to po prostu inteligentna sieć energetyczna. Przyjmując definicję sieci jako "instalacje połączone i współpracujące ze sobą, służące do przesyłania lub dystrybucji energii elektrycznej, należące do przedsiębiorstwa energetycznego lub spółki dystrybucyjnej", musimy dodać do tego element "Smart", czyli owej inteligencji, by uzyskać sieć Smart Grid. Na czym ona polega?
W przypadku sieci elektroenergetycznych oznacza to zastosowanie w jej projekcie rozwiązań pozwalających na komunikację pomiędzy poszczególnymi jej składowymi. Komunikacja ta ma na celu integrację działań stron sieci: wytwórców, odbiorców i dystrybutorów energii elektrycznej. Jest ona możliwa dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań technologicznych, np. systemów teleinformatycznych monitorujących i zarządzających poszczególnymi aspektami (np. ewentualnymi wyłączeniami awaryjnymi, przepływami mocy - także w przypadku przyłączanych do sieci farm wiatrowych, ogniw fotowoltaicznych, regulacją wartości napięcia itp.), baz danych wymieniających się informacjami, zaawansowanej aparatury pomiarowej i inteligentnych liczników, modułów analitycznych, itd.
Inteligentna sieć energetyczna składa się zatem z wielu elementów, obejmujących nie tylko infrastrukturę (linia kablowa, magazyn energii, transformatory, stacje, rozdzielnie, itd.), ale także, a może przede wszystkim, stosowane zróżnicowane rozwiązania informatyczno-telekomunikacyjne na różnych poziomach. Nieodłącznym elementem nowoczesnej sieci są także uczestnicy rynku, bowiem jednym z aspektów Smart Grid jest także regulacja sposobu wykorzystywania energii.
Projektowanie sieci elektroenergetycznych Smart Grid - dlaczego jest tak istotne?
Sieć Smart Grid ma w założeniu przyczyniać się do lepszego wykorzystania energii i zmniejszenia poziomu jej ogólnego zużycia, mniejszych strat sieciowych, zwiększenia bezpieczeństwa sieci i jakości dostaw, szybszego wykrywania ewentualnych awarii, a nawet obniżania kosztów korzystania z energii dla odbiorców. Ma również pozwalać na przechodzenie ze scentralizowanego systemu produkcji i dostaw energii opartego o kilku dużych wytwórców na rzecz bardziej rozproszonego, włączającego mniejsze jednostki wytwórcze, m.in. zapewniając warunki techniczne dla przyłączeń odnawialnych źródeł energii (OZE). Dzięki temu technologia Smart Grid umożliwia zwiększenie poziomu elastyczności sieci elektroenergetycznej i pozwala optymalizować zużycie zasobów, a także podaż i zapotrzebowanie na energię.
Wdrażanie inteligentnych sieci energetycznych jest obecnie koniecznością ze względu na nieustannie rosnące zapotrzebowanie na energię. W obliczu ograniczeń utrudniających szybki rozwój infrastruktury, jednym ze sposobów na poradzenie sobie z tym wyzwaniem jest jej modernizacja oraz lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów. Można to osiągnąć właśnie m.in. poprzez użycie nowoczesnych urządzeń poprawiających możliwości przesyłowe, inteligentnych transformatorów czy oprogramowania umożliwiającego zdalny odczyt, raportowanie i rekonfigurację sieci.
W skali makro, wdrażanie rozwiązań Smart Grid ma również wpływ na zwiększanie bezpieczeństwa energetycznego kraju. Wpływa na efektywność wykorzystywania zasobów, magazynowanie energii, zwiększa niezależność w produkcji energii, dzięki zwiększeniu poziomu wykorzystania odnawialnych źródeł energii, a tym samym przyczynia się do zmniejszenia negatywnego oddziaływania sektora energetycznego na środowisko naturalne. Jak widać, inteligentne sieci elektroenergetyczne mają zatem istotny wpływ na funkcjonowanie całej gospodarki.
Smart Grid w projektowaniu sieci energetycznych
Inteligentne sieci elektroenergetyczne z perspektywy odbiorców indywidualnych
Jaki wpływ ma rozwój inteligentnych sieci elektroenergetycznych na odbiorców indywidualnych? Z perspektywy odbiorców jedną z korzyści jest np. łatwiejsze rozliczanie zużycia energii. Zastosowanie inteligentnych urządzeń pomiarowych pozwala na rozliczanie faktycznego zużycia, a nie według prognoz. Smart Grid pozwala również w optymalny sposób planować korzystanie z energii, dzięki bieżącemu dostępowi do informacji o zużyciu. Konsument może zatem zaplanować np. używanie określonych urządzeń (jak ładowarka samochodowa) w określonych porach dnia, by korzystać z preferencyjnych taryf. Zresztą, dzięki wykorzystaniu Smart Grid możliwe jest wprowadzanie nowoczesnych rozwiązań w obszarze rozliczeń, co pozwala jeszcze lepiej kształtować strony popytu i podaży.
Nie bez znaczenia z perspektywy odbiorców jest oczywiście fakt, że zastosowanie nowoczesnych rozwiązań ma przyczyniać się do zwiększenia bezpieczeństwa i stabilności sieci. Możliwość szybszego wykrywania i usuwania ewentualnych awarii, zmniejszenie obciążenia sieci poprzez lepsze bilansowanie oraz zwiększoną jej elastyczność czy większy poziom korzystania z odnawialnych źródeł energii, mogą przekładać się na łatwiejsze zapewnienie ciągłości dostaw energii.
Z perspektywy kosztowej, dla odbiorcy istotna jest również możliwość przyłączania do sieci własnych mikroźródeł energii, sprawiając, że odbiorca staje się prosumentem. Mowa o takich rozwiązaniach, jak panele fotowoltaiczne czy przydomowe elektrownie wiatrowe. Pozwala to zmniejszyć indywidualne zapotrzebowanie na energię. Ponadto, w tym kontekście inteligentne sieci elektroenergetyczne pozwalają tak zarządzać obciążeniem, by zwiększać wydajność sieci i minimalizować ryzyko wystąpienia niestabilnych warunków w sieci.
Smart Grid - sieć przyszłości
W obliczu rosnącego zapotrzebowania na energię, konieczności poszukiwania rozwiązań korzystniejszych dla środowiska czy z perspektywy bezpieczeństwa gospodarczego, rozwój technologii Smart Grid stanowi odpowiedź na wiele wyzwań sektora energetycznego. Pozwala efektywniej wykorzystywać surowce, a wdrażanie inteligentnych sieci przynosi korzyści zarówno indywidualnym odbiorcom, jak i całej gospodarce.