Was ist ein Smart Grid und welche Vorteile bringt es?

Das Stromnetz, das das ganze Land mit Energie versorgt, besteht aus Übertragungsleitungen, Stromgeneratoren, Transformatoren, Verbrauchern und mehreren anderen Komponenten.

Das Stromnetz der USA ist ein Wunderwerk der Technik und Technik, das aus mehr als 9.200 Stromerzeugungseinheiten besteht. Allein die Übertragungsleitungen erstreckten sich über mehr als 600.000 Meilen und erstreckten sich über alle Arten von Gelände.

Aber das herkömmliche Stromnetz ist in die Jahre gekommen. Es ist ineffizient und es gibt eine erhebliche Belastung, die seine Leistung beeinträchtigt. Stattdessen rückt jetzt verstärkt ein „Smart Grid“ in den Fokus.

Was ist ein intelligentes Netz?

Das Konzept eines Smart Grids bezieht sich einfach auf ein modernes, intelligenteres Stromnetz. Im Wesentlichen nutzt ein Smart Grid die Kraft der digitalen Transformation, um das Strommanagement zu verbessern, häufig mit Hilfe von Internet of Things (IoT)-Technologien und der Nutzung von Big Data.

Das derzeitige Stromnetz in den USA wurde 1890 geschaffen und hat erhebliche Veränderungen erfahren. Überwachungstechnologien sind zwar noch im Einsatz, aber sie sind unzuverlässig und archaisch.

Smart Grids ermöglichen einen bidirektionalen Stromfluss und bieten eine höhere Genauigkeit der Daten. Es beinhaltet oft den Einsatz intelligenterer Technologien, einschließlich vernetzter Zähler und intelligenter Geräte, und unterstützt die Übertragung erneuerbarer Energien in beide Richtungen.

Warum ist ein Smart Grid wichtig?

Die Entwicklung des Internets hat in jeder anderen Branche erhebliche Veränderungen mit sich gebracht. Auch der Energiesektor durchläuft diesen Wandel, und der Übergang zu einem intelligenten Stromnetz würde zu besseren Ergebnissen führen Energieübertragung, technologische Verbesserungen, genauere Verfolgung und Berichterstattung sowie Kundenbewusstsein. Der Umstieg auf ein Smart Grid hat viele Vorteile.

Verbesserte elektrische Übertragungseffizienz

Smart Grids sind in der Lage, elektrische Übertragungen zu regulieren, da sie auf intelligente Technologien angewiesen sind, um elektrische Verluste während der Verteilung zu mindern. Dadurch verbessert sich die Effizienz der elektrischen Übertragung, wovon alle Beteiligten profitieren.

Schnellere elektrische Wiederherstellung nach Stromausfällen

Im Falle eines Stromausfalls wird es mit intelligenten Technologien viel einfacher, genau zu erkennen, welcher Bereich ausgefallen ist. Dadurch können Unternehmen im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, die unzuverlässig und relativ langsam sind, viel schneller Teams entsenden und die Stromversorgung wiederherstellen.

Automatischer Lastenausgleich

Ein großer Vorteil eines intelligenten Stromnetzes ist der automatische Lastausgleich, der wiederum das Risiko von Geräteausfällen reduziert. Da die elektrische Last je nach äußeren Umständen variiert, müssen Unternehmen manuelle Anpassungen vornehmen.

Ein intelligentes Stromnetz verwendet jedoch Technologien (die sich häufig auf genetische Algorithmen stützen), um Verbrauchsmuster zu überprüfen und Lasten zu verwalten. Dies reduziert die Belastung der elektrischen Ausrüstung, insbesondere in Spitzenzeiten.

Weniger Elektrodiebstahl

Stromdiebstahl ist ein ernstzunehmendes Problem. Entsprechend Pepco, es ist die drittgrößte Form des Diebstahls im Land. In vielen Fällen wird Strom durch Zählermanipulation gestohlen.

Die Verbraucher drosseln ihren Zähler entweder oder bringen ihn ganz zum Stillstand, während sie weiterhin Strom verbrauchen. In anderen Fällen kann es über die Stromleitungen abgesaugt werden.

Ein Smart Grid kann dies verhindern, da Zähler fernüberwacht werden. Jeder Manipulationsversuch führt zu einer Warnung. Und bei Abweichungen beim Stromverbrauch werden die Unternehmen sofort benachrichtigt und können schnell handeln.

Fördert die Nutzung erneuerbarer Energien

Smart Grids ermöglichen es den Verbrauchern, Energie in das Netz zurückzuspeisen, zu regulieren und zu verfolgen. Wenn ein Verbraucher verwendet verschiedene Arten der Stromerzeugung, und sie produzieren überschüssige Mengen, können sie diese wieder ins Netz einspeisen und einen Gewinn erwirtschaften.

Dies reduziert die Abhängigkeit von Öl, was eine Reihe zusätzlicher Vorteile mit sich bringt, wie z. B. reduzierte Emissionen, positive Auswirkungen auf die Umwelt und auch den Kampf gegen den Klimawandel.

Reduzierter Wartungsaufwand

Derzeit geben Unternehmen jedes Jahr eine beträchtliche Summe Geld aus, um alternde Infrastrukturen zu reparieren und zu warten. Der Wechsel zu einem Smart Grid kann dazu beitragen, die Wartungsausgaben zu reduzieren, da alle Berichte und Nachverfolgungen automatisch erfolgen.

Unternehmen können diesen Vorteil an die Verbraucher weitergeben, was letztendlich zu niedrigeren Stromkosten für die Nutzer führt. Diese Einsparungen können Unternehmen dann in Forschung und Entwicklung investieren.

Smart Grid vs. Konventionelle Stromnetze

Derzeit haben konventionelle Stromnetze nur minimale Speicherkapazitäten. Sie folgen normalerweise einem nachfrageorientierten Modell, bei dem Unternehmen die Netzspannung reduzieren, um die Nutzung durch verschiedene Verbraucher zu ermöglichen.

Wenn Sie verschiedene Variablen wie Wetteränderungen, Schäden durch Wildtiere, Sabotage durch Menschen oder Naturkatastrophen berücksichtigen, wird leicht ersichtlich, dass Stromnetze schwierig zu warten sind.

Ein Smart Grid hingegen verfügt über Selbstheilungskräfte. Dies bedeutet einfach, dass das Netz Ausfallbereiche erkennt und den Strom (falls möglich) automatisch umleitet, während Reparaturteams benachrichtigt werden.

Da es einen Stromfluss in beide Richtungen ermöglicht, können die Beteiligten die Daten, die in das Netz eingespeist werden, überprüfen und überprüfen Prognoseänderungen in der Nachfrage, Planen für schlechtes Wetter und Erstellen von Notfallplänen für längere Zeit Ausfälle.

Ziel ist es, ein Netz zu schaffen, das minimale Ausfälle enthält und verhindert, dass sie zu großflächigen Stromausfällen werden. Neue Technologien werden eine schnellere Reaktion von Rettungsdiensten ermöglichen und könnten dies durch den Einsatz einer dezentralen Stromerzeugung zur Bildung eines „Microgrids“ führen, in dem eine Gemeinschaft ihre wesentlichen Dienste im Falle eines Stromausfalls selbst mit Strom versorgen kann Notfall.

Smart Grids setzen auf Dezentralisierung

Ein Smart Grid ist nicht nur auf intelligentere Zähler oder effizientere Stromleitungen angewiesen. Außerdem setzt sie vor allem auf Dezentralisierung, wodurch Energie näher am Verbraucher produziert und gespeichert werden kann.

„Näher“ bedeutet nicht immer direkte physische Distanz. Stattdessen wird ein Smart Grid es den Energieverbrauchern ermöglichen, auch zu verkaufen. So könnten Sie im Falle eines ernsthaften Stromausfalls effektiv Strom von einem Nachbarn kaufen, wenn dieser einen hat Solarstromanlage, zum Beispiel.

Herausforderungen bei der Bereitstellung eines Smart Grid

Die Idee eines Smart Grid ist vielversprechend, aber nicht ohne Herausforderungen. Die größte Herausforderung kommt von den Verbrauchern, die sich oft gegen die Installation von etwas so Einfachem wie einem intelligenten Zähler wehren.

Infolgedessen sind Regierungen oder Energieunternehmen häufig gezwungen, Kunden, die sich nicht daran halten, finanzielle Belohnungen anzubieten oder Geldstrafen zu verhängen. Es gibt noch eine weitere größere Herausforderung zu meistern: die Cybersicherheit.

Wenn Sie Die Hard 4 gesehen haben, kennen Sie dieses Szenario wahrscheinlich. Es besteht immer das Risiko, dass Hacker in ein angeschlossenes Stromnetz eindringen und Ressourcen umleiten oder, schlimmer noch, Teile des Netzes kapern können. Das gesagt, Auch unsere bestehende Infrastruktur ist anfällig zu diesen Themen.

Das Smart Grid ist ein jahrzehntelanger Plan

Das Smart Grid kann nicht auf einmal bereitgestellt werden. Es wird umfangreiche Tests erfordern, zumal es aus Millionen von Komponenten besteht, die harmonisch miteinander arbeiten müssen. Von der Berechnung der Stromkosten bis hin zum Ausgleich elektrischer Lasten muss jedes einzelne Teil in das Netz integriert werden.

Es wird mehr als ein Jahrzehnt dauern, bis all dies zusammenkommt, aber sobald das Smart Grid ausgereift ist, werden seine Vorteile weit in die kommenden Generationen hinein widerhallen.

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