Smart Energy Grids

Tombanana hitombo eo amin'ny 2,2 isan-jato eo ho eo isan-taona ny fitakiana angovo manerantany. Midika izany fa ny fanjifana angovo eran-tany amin'izao fotoana izao amin'ny ora 20 petawatt dia hiakatra ho 2030 ora petawatt amin'ny 33. Etsy andanin’izany, dia omena lanja ny fampiasana angovo amin’ny fomba mahomby kokoa noho ny teo aloha.

1. Auto amin'ny smart grid

Ny vinavina hafa dia maminavina fa handany mihoatra ny 2050 isan-jaton'ny fitakiana herinaratra ny fitaterana amin'ny taona 10, noho ny fitomboan'ny lazan'ny fiara elektrika sy hybrid.

raha famandrihana bateria fiara elektrika tsy tantanina tsara na tsy mandeha irery mihitsy, atahorana ny vesatra ambony noho ny be loatra ny batterie miaraka. Ny filana vahaolana ahafahan'ny fiara mi-charge amin'ny fotoana tsara indrindra (1).

Ny rafi-pamokarana mahazatra tamin'ny taonjato faha-XNUMX, izay namokatra herinaratra betsaka indrindra tao amin'ny toby famokarana herinaratra afovoany ary aterina amin'ny mpanjifa amin'ny alàlan'ny tariby fifindran'ny voly avo lenta sy ny tambajotra fitsinjarana amin'ny antonony sy ambany, dia tsy mifanaraka amin'ny fitakian'ny vanim-potoana vaovao.

Tao anatin'ny taona vitsivitsy, afaka mahita ihany koa ny fivoarana haingana ny rafitra fizarana, mpamokatra angovo kely afaka mizara ny ambim-bavany amin'ny tsena. Manana anjara lehibe amin'ny rafitra zaraina izy ireo. loharanom-angovo azo havaozina.

Glossary of smart grids

AMI - fanafohezana ny Advanced Metering Infrastructure. Midika hoe fotodrafitrasa fitaovana sy rindrambaiko mifandray amin'ny metatra herinaratra, manangona angon-drakitra momba ny angovo ary manadihady an'io data io.

taranaka zaraina - famokarana angovo amin'ny alàlan'ny fametrahana na fotodrafitrasa mamokatra kely mifandray mivantana amin'ny tambajotra fizarana na hita ao amin'ny rafi-pamokarana herinaratra an'ny mpandray (ao ambadiky ny fitaovana fanaraha-maso sy fandrefesana), matetika mamokatra herinaratra avy amin'ny angovo azo havaozina na tsy mahazatra, matetika miaraka amin'ny famokarana hafanana (cogeneration zaraina). ). . Ny tambajotram-pamokarana zaraina dia mety ahitana, ohatra, ny prosumers, ny kaoperativa angovo, na ny orinasa mpamokatra herinaratra monisipaly.

smart metatra – katram-pamokarana herinaratra lavitra izay manana asa mamindra ho azy ny angona fandrefesana angovo mankany amin'ny mpamatsy ary noho izany dia manome fahafahana bebe kokoa amin'ny fampiasana herinaratra.

Loharano herinaratra micro – toeram-pamokarana herinaratra kely, matetika ampiasaina ho an'ny tenany manokana. Ny loharano bitika dia mety ho tobim-pamokarana angovo avy amin'ny masoandro, rano na rivotra, turbine micro mandeha amin'ny entona voajanahary na biogaz, singa misy motera mandeha amin'ny entona voajanahary na biogaz.

Prosumer – mpanjifa angovo tonga saina izay mamokatra angovo ho an'ny filany manokana, ohatra, amin'ny loharanon-karena madinika, ary mivarotra ny ambim-bava tsy ampiasaina amin'ny tambajotra mpaninjara.

tahan'ny dinamika - ny sarany amin'ny fiovan'ny vidin'ny angovo isan'andro.

habakabaka-fotoana azo jerena

Ny famahana ireo olana ireo (2) dia mitaky tambajotra misy fotodrafitrasa "fisainana" miovaova izay hitarika angovo amin'ny toerana tena ilaina. Fanapahan-kevitra toy izany smart energy grid – tambajotra marani-tsaina.

2. Fanamby atrehin'ny tsenan'ny angovo

Amin'ny ankapobeny, ny smart grid dia rafitra herinaratra izay mampiditra am-pahakingana ny asan'ny mpandray anjara rehetra amin'ny fizotran'ny famokarana, fandefasana, fizarana ary fampiasana mba hanomezana herinaratra amin'ny fomba ara-toekarena, maharitra ary azo antoka (3).

Ny tena fototry ny fifandraisan'ny mpandray anjara rehetra amin'ny tsenan'ny angovo. Ny tambajotra dia mampifandray ireo orinasa mpamokatra herinaratra, lehibe sy kely ary mpanjifa angovo ao anaty rafitra iray. Afaka misy sy miasa izy io noho ny singa roa: automatique natsangana tamin'ny sensor mandroso sy rafitra ICT.

Raha tsorina dia: “fantatra” ny “smart grid” hoe aiza sy rahoviana no ilàna angovo lehibe indrindra sy ny famatsiana lehibe indrindra, ary afaka mitarika angovo be loatra ho any amin'izay ilana azy indrindra. Vokatr'izany, ny tambajotra toy izany dia afaka manatsara ny fahombiazana, ny fahatokisana ary ny fiarovana ny rojo famatsiana angovo.

3. Smart grid - rafitra fototra

4. Faritra telo amin'ny tambajotra marani-tsaina, tanjona ary tombontsoa azo avy amin'izy ireo

Smart networks mamela anao haka lavitra ny famakian-jiro metatra, manara-maso ny toetry ny fandraisana sy ny tambajotra, ary koa ny mombamomba ny fandraisana angovo, hamantarana ny tsy ara-dalàna fanjifàna angovo, fitsabahana amin'ny metatra sy ny angovo very, lavitra manapaka / mampifandray ny mpandray, mifamadika tariffs, arisiva sy volavolan-dalàna ho an'ny soatoavina vakina, ary asa hafa (4).

Sarotra ny mamaritra tsara ny fangatahana herinaratra, ka matetika ny rafitra dia tsy maintsy mampiasa ilay antsoina hoe tahiry mafana. Ny fampiasana taranaka zaraina (jereo ny Glossary Smart Grid) miaraka amin'ny Smart Grid dia afaka mampihena be ny filana ny fitazonana tahiry be dia be amin'ny asany.

Andry smart grids misy rafitra fandrefesana midadasika, kaonty manan-tsaina (5). Tafiditra ao anatin'izany ny rafi-pifandraisan-davitra izay mampita angon-drakitra fandrefesana mankany amin'ny teboka fanapahan-kevitra, ary koa ny fampahalalana manan-tsaina, ny vinavina ary ny algorithm amin'ny fanapahan-kevitra.

Efa eo an-dalam-panamboarana ireo rafitra fandrefesana "smart" voalohany, izay mandrakotra ny tanàna na kaominina tsirairay. Misaotra azy ireo, azonao atao, ankoatra ny zavatra hafa, ny mampiditra karama isan'ora ho an'ny mpanjifa tsirairay. Midika izany fa amin'ny fotoana sasany amin'ny andro dia hidina ny vidin'ny herinaratra ho an'ny mpanjifa tokana toy izany, ka mendrika ny hamelona, ​​ohatra, ny milina fanasan-damba.

Araka ny filazan'ny mpahay siansa sasany, toy ny vondrona mpikaroka avy amin'ny German Max Planck Institute ao Göttingen notarihan'i Mark Timm, metatra maranitra an-tapitrisany no mety hamorona rafitra mahaleotena tanteraka amin'ny ho avy. tambajotra mifehy tena.

Hery avy amin'ny plurality

Loharano herinaratra azo havaozina Noho ny fahafahan'ny tarika madinika (RES) dia mizara loharano. Ity farany dia ahitana loharano manana tanjaka latsaky ny 50-100 MW, napetraka eo akaikin'ny mpanjifa farany amin'ny angovo.

Na izany aza, amin'ny fampiharana, ny sandan'ny fetra ho an'ny loharano iray heverina ho zaraina dia miovaova be isaky ny firenena, ohatra, any Soeda dia 1,5 MW, any Nouvelle Zélande 5 MW, any Etazonia 5 MW, any UK 100 MW. .

Miaraka amin'ny loharanom-baovao marobe miparitaka amin'ny faritra kely amin'ny rafi-pahefana ary noho ny fahafahana omeny smart grids, dia lasa azo atao sy mahasoa ny manambatra ireo loharano ireo ho rafitra iray fehezin'ny operatera, mamorona "plant de power virtoaly".

Ny tanjony dia ny hampifantoka ny famokarana zaraina ho rafitra iray mifandray amin'ny lojika, mampitombo ny fahombiazan'ny famokarana herinaratra ara-teknika sy ara-toekarena. Ny taranaka voazara izay manakaiky ny mpanjifa angovo dia afaka mampiasa ny loharanon-tsolika eo an-toerana, anisan'izany ny biofuel sy ny angovo azo havaozina, ary na dia ny fako avy amin'ny kaominina aza.

Ny tobim-pamokarana herinaratra virtoaly dia mampifandray loharanon-jiro maro samihafa eo an-toerana ao amin'ny faritra iray (hydro, rivotra, fotovoltaika, turbine mitambatra, mpamokatra maotera, sns.) ary fitahirizana angovo (tobin-drano, bateria) izay fehezin'ny tambajotra IT midadasika.

Ny asa manan-danja amin'ny famoronana tobim-pamokarana herinaratra virtoaly dia tokony holalaovin'ny fitaovana fitahirizana angovo izay ahafahanao manitsy ny famokarana herinaratra amin'ny fanovana isan'andro amin'ny fangatahan'ny mpanjifa. Matetika ny fitahirizana toy izany dia bateria na supercapacitors; ireo toby fitehirizana paompy dia afaka mitana anjara toerana mitovy.

Ny faritra voalanjalanja mavitrika izay mamorona toby famokarana herinaratra virtoaly dia azo sarahina amin'ny tambazotran-jiro amin'ny alàlan'ny switch maoderina. Ny switch toy izany dia miaro, manatanteraka asa fandrefesana ary mampifanaraka ny rafitra amin'ny tambajotra.

Miha-hendry izao tontolo izao

W smart grids ampiasain'ny orinasa mpamokatra angovo lehibe indrindra eran-tany amin'izao fotoana izao. Any Eoropa, ohatra, ny EDF (France), RWE (Alemana), Iberdrola (Espaina) ary ny British Gas (UK).

6. Smart grid dia manambatra ireo loharano mahazatra sy azo havaozina

Ny singa manan-danja amin'ity karazana rafitra ity dia ny tambajotran'ny fitsinjarana ny fifandraisan-davitra, izay manome fifindran'ny IP azo itokisana eo anelanelan'ny rafitra fampiharana foibe sy ny metatra herinaratra marani-tsaina izay hita mivantana eo amin'ny faran'ny rafitra herinaratra, amin'ny mpanjifa farany.

Amin'izao fotoana izao, ny tambajotram-pifandraisan-davitra lehibe indrindra eran-tany ho an'ny filana Smart Grid avy amin'ny mpandraharaha angovo lehibe indrindra any amin'ny fireneny - toy ny LightSquared (Etazonia) na EnergyAustralia (Australia) - dia novokarina tamin'ny alàlan'ny teknolojia tsy misy tariby Wimax.

Ankoatr'izay, ny voalohany sy iray amin'ireo fampiharana lehibe indrindra nomanina ho an'ny rafitra AMI (Advanced Metering Infrastructure) any Polonina, izay ampahany manan-danja amin'ny tambajotra marani-tsaina an'ny Energa Operator SA, dia misy ny fampiasana ny rafitra Wimax amin'ny fandefasana angon-drakitra.

Ny tombony manan-danja amin'ny vahaolana Wimax mifandraika amin'ny teknolojia hafa ampiasaina amin'ny sehatry ny angovo ho an'ny fandefasana angon-drakitra, toy ny PLC, dia ny tsy ilaina ny famonoana ny ampahany manontolo amin'ny tariby herinaratra raha sendra misy maika.

7. Piramida angovo any Eoropa

Ny governemanta Shinoa dia namolavola drafitra maharitra maharitra amin'ny fampiasam-bola amin'ny rafi-drano, fanatsarana sy fanitarana ny tambajotra fampitana sy fotodrafitrasa any ambanivohitra, ary smart grids. Mikasa ny hampiditra azy ireo ny Chinese State Grid Corporation amin'ny taona 2030.

Ny Federasionan'ny indostrian'ny herinaratra ao Japana dia mikasa ny hamolavola tambajotra marani-tsaina mandeha amin'ny herin'ny masoandro amin'ny taona 2020 miaraka amin'ny fanohanan'ny governemanta. Amin'izao fotoana izao, misy programam-panjakana amin'ny fitiliana angovo elektronika ho an'ny grids marani-tsaina apetraka any Alemaina.

Hamorona "super grid" angovo any amin'ireo firenena ao amin'ny Vondrona Eoropeana, izay hizarana angovo azo havaozina, indrindra avy amin'ny toeram-piompiana rivotra. Tsy toy ny tambajotra nentim-paharazana, tsy hifototra amin'ny fifandimbiasana, fa amin'ny herinaratra mivantana (DC).

Ny vola Eoropeana no namatsy vola ny tetikasa MEDOW momba ny fikarohana sy ny programa fanofanana, izay mampivondrona ny oniversite sy ny solontenan'ny indostrian'ny angovo. MEDOW dia fanafohezana ny anarana anglisy "Multi-terminal DC Grid For Offshore Wind".

Andrasana hatramin’ny volana martsa 2017 ny fandaharam-piofanana. zavaboary tambajotra angovo azo havaozina amin'ny sehatra kaontinanta sy fifandraisana mahomby amin'ny tambajotra efa misy (6) dia misy dikany noho ny toetra manokana amin'ny angovo azo havaozina, izay asehon'ny ambim-bava na ny tsy fahampian'ny fahafaha-manao.

Ny programa Smart Peninsula miasa ao amin'ny Saikinosy Hel dia malaza amin'ny indostrian'ny angovo poloney. Teo no nampiharan’ny Energa ny rafitra famakiam-boky lavitra andrana voalohany eto amin’ny firenena ary manana fotodrafitrasa ara-teknika mifanaraka amin’ny tetikasa, izay havaozina bebe kokoa.

Tsy tongatonga ho azy ity toerana ity. Ity faritra ity dia miavaka amin'ny fiovaovan'ny fanjifana angovo (fanjifana be amin'ny fahavaratra, kely kokoa amin'ny ririnina), izay miteraka fanamby fanampiny ho an'ny injeniera angovo.

Ny rafitra nampiharina dia tokony ho marihina fa tsy amin'ny fahatokisana avo lenta ihany, fa amin'ny alàlan'ny flexibilité amin'ny serivisy mpanjifa, ahafahan'izy ireo manatsara ny fanjifana angovo, manova ny vidin'ny herinaratra ary mampiasa loharano angovo hafa mipoitra (panneau photovoltaic, turbine rivotra kely, sns.).

Vao tsy ela akory izay, nisy ihany koa ny vaovao nipoitra fa i Polskie Sieci Energetyczne dia te-hitahiry angovo amin'ny bateria matanjaka manana fahafaha-manao farafahakeliny 2 MW. Mikasa ny hanorina trano fitahirizana angovo any Polonina ny mpandraharaha izay hanohana ny tambazotran-jiro, hiantohana ny fitohizan'ny famatsiana rehefa tsy miasa intsony ny loharanom-angovo azo havaozina (RES) noho ny tsy fahampian'ny rivotra na aorian'ny maizina. Ny herinaratra avy amin'ny trano fanatobiana entana dia handeha amin'ny tambajotra.

Ny fitsapana ny vahaolana dia mety hanomboka ao anatin'ny roa taona. Araka ny vaovao tsy ofisialy, ny Japoney avy any Hitachi dia manolotra PSE mba hitsapana ireo fitoeran'entana bateria matanjaka. Ny batterie lithium-ion iray toy izany dia afaka manome hery 1 MW.

Ny trano fanatobiana entana ihany koa dia afaka mampihena ny filana hanitarana ireo toby famokarana herinaratra mahazatra amin'ny ho avy. Ny toeram-pambolena rivotra, izay miavaka amin'ny fiovaovan'ny herinaratra avo lenta (miankina amin'ny toetry ny toetr'andro), dia manery ny angovo nentim-paharazana hitazona ny tahirin-jiro mba hahafahan'ny fihodin'ny rivotra hosoloina na ampiana amin'ny fotoana rehetra miaraka amin'ny fihenan'ny herinaratra.

Ny mpandraharaha manerana an'i Eoropa dia mampiasa vola amin'ny fitahirizana angovo. Vao haingana, ny Britanika dia namoaka ny fametrahana lehibe indrindra amin'ity karazana ity eto amin'ny kaontinanta. Mahavita mitahiry angovo hatramin'ny 10 MWh sy mitondra herinaratra 6 MW ilay fitaovana ao amin'ny Leighton Buzzard akaikin'i London.

Ao aoriany ny S&C Electric, Samsung, ary koa ny UK Power Networks sy Younicos. Tamin'ny Septambra 2014, nanangana ny fitahirizana angovo ara-barotra voalohany tany Eoropa ity orinasa farany ity. Natomboka tany Schwerin, Alemaina izy io ary manana tanjaka 5 MW.

Ny antontan-taratasy "Smart Grid Projects Outlook 2014" dia misy tetikasa 459 notanterahina nanomboka tamin'ny 2002, izay nahatonga ny fampiasana teknolojia vaovao, ny fahaizan'ny ICT (fahitalavitra) nandray anjara tamin'ny famoronana "smart grid".

Marihina fa ny tetikasa dia noraisina izay nandraisan'ny Fanjakana mpikambana iray ao amin'ny Vondrona Eoropeana (mpiara-miasa) farafahakeliny (7). Izany dia mitondra ny isan'ny firenena voarakitra ao amin'ny tatitra ho 47.

3,15 miliara euros no natokana ho an’ireo tetikasa ireo hatramin’izao, na dia mbola tsy vita aza ny 48 isan-jaton’izy ireo. Ny tetikasa R&D amin'izao fotoana izao dia mandany 830 tapitrisa euros, raha toa ka mitentina 2,32 miliara euros kosa ny fitiliana sy ny fampiharana.

Amin'izy ireo, isan'olona, ​​Danemark no mampiasa vola be indrindra. I Frantsa sy UK kosa dia manatanteraka tetikasa manana tetibola ambony indrindra, mitentina 5 tapitrisa euros isaky ny tetikasa.

Raha oharina amin’ireo firenena ireo, dia niharatsy kokoa ny firenena any Eoropa Atsinanana. Araka ny tatitry ny tatitra dia 1 isan-jaton’ny tetibola manontolo amin’ireo tetikasa rehetra ireo izy ireo. Amin'ny isan'ny tetikasa ampiharina, ny dimy voalohany dia: Alemaina, Danemark, Italia, Espaina ary Frantsa. Laharana faha-18 teo amin’ny laharana i Polonina.

Teo alohantsika i Soisa, nanaraka an’i Irlandy. Eo ambanin'ny teny filamatra ny smart grid, vahaolana feno fatra-paniry laza saika revolisionera no ampiharina any amin'ny toerana maro manerana izao tontolo izao. mikasa ny hanavao ny rafitra herinaratra.

Ny iray amin'ireo ohatra tsara indrindra dia ny Ontario Smart Infrastructure Project (2030), izay nomanina tato anatin'ny taona vitsivitsy ary tombanana maharitra hatramin'ny 8 taona.

8. Drafitra amin'ny fametrahana Smart Grid ao amin'ny faritanin'i Ontario any Kanada.

Viriosy angovo?

Na izany aza, raha tambajotra angovo lasa tahaka ny Internet, dia tsy maintsy raisinao fa mety hiatrika ireo fandrahonana mitovy amin'ny atrehantsika amin'ny tambajotran'ny solosaina maoderina izany.

9. Robots natao hiasa amin'ny tambajotra angovo

Ny laboratoara F-Secure vao haingana dia nampitandrina momba ny loza mitatao ho an'ny rafitra serivisy indostrialy, anisan'izany ny tambajotra herinaratra. Antsoina hoe Havex izy io ary mampiasa teknika vaovao faran'izay mandroso mba hamindra ny solosaina.

Havex dia manana singa roa lehibe. Ny voalohany dia rindrambaiko Trojan, izay ampiasaina amin'ny fanaraha-maso lavitra ny rafitra voatafika. Ny singa faharoa dia ny server PHP.

Ny soavaly Trojan dia nafatotry ny mpanafika tamin'ny rindrambaiko APCS/SCADA tompon'andraikitra amin'ny fanaraha-maso ny fivoaran'ny teknolojia sy ny fizotran'ny famokarana. Ireo niharam-boina dia misintona programa toy izany avy amin'ny tranokala manokana, tsy mahafantatra ny fandrahonana.

Ireo niharam-boina tamin'ny Havex dia andrim-panjakana sy orinasa Eoropeana voalohany nandray anjara tamin'ny vahaolana indostrialy. Ny ampahany amin'ny kaody Havex dia manoro hevitra fa ny mpamorona azy, ankoatra ny te hangalatra angona momba ny fizotran'ny famokarana, dia mety hisy fiantraikany amin'ny lalany ihany koa.

10. Faritra misy smart grids

Ireo mpanoratra an'ity malware ity dia tena liana tamin'ny tambajotra angovo. Mety ho singa ho avy smart power system robots koa.

Vao haingana, ny mpikaroka ao amin’ny Michigan Technological University dia nanamboatra maodely robot (9) izay manome angovo any amin’ireo toerana iharan’ny fahatapahan-jiro, toy ireo vokatry ny loza voajanahary.

Ny milina toy izany, ohatra, dia afaka mamerina ny herinaratra amin'ny fotodrafitrasa momba ny fifandraisan-davitra (tilikambo sy toby fiantsonana) mba hahavitana ny asa famonjena amin'ny fomba mahomby kokoa. Ny robot dia tsy miankina, izy ireo ihany no misafidy ny lalana tsara indrindra mankany amin'ny toerana halehany.

Mety misy bateria ao anaty sambo na panneau solaire. Afaka mifampihinana izy ireo. Ny dikany sy ny asany smart grids mandeha lavitra mihoatra ny angovo (10).

Ny fotodrafitrasa noforonina toy izany dia azo ampiasaina hamoronana fiainana marani-tsaina amin'ny finday vaovao amin'ny ho avy, mifototra amin'ny teknolojia manara-penitra. Hatreto aloha dia azo eritreretina ihany ny tombony (fa koa ny tsy fahampiana) amin'ity karazana vahaolana ity.