Dapoi a fini di u 19u seculu, i sistemi di distribuzione di energia (spessu chjamati grids) sò stati a prima fonte d'electricità in u mondu.Quandu sti grids sò creati, travaglianu abbastanza simplice - generanu l'electricità è l'invianu à e case, l'edificazioni, è in ogni locu ci hè bisognu di electricità.
Ma cum'è a dumanda di l'electricità aumenta, una rete più efficiente hè necessaria.I moderni sistemi di distribuzione di energia "smart grid" in usu in u mondu si basanu nantu à a tecnulugia di punta per ottimisà l'efficienza.Stu documentu esplora a definizione di una rete intelligente è e tecnulugia chjave chì a facenu intelligente.
Chì ghjètecnulugia di rete intelligente?
Una rete intelligente hè una infrastruttura di distribuzione di energia chì furnisce una cumunicazione bidirezionale trà i fornituri di utilità è i clienti.I tecnulugii digitali chì permettenu e tecnulugia di rete intelligenti includenu sensori di putenza / currente, dispositivi di cuntrollu, centri di dati è metri intelligenti.
Alcune smart grids sò più intelligenti cà l'altri.Parechji paesi anu cuncentratu assai sforzi nantu à cunvertisce e reti di distribuzione obsolete in reti intelligenti, ma a trasfurmazioni hè cumplessa è durà anni o ancu decennii.
Esempii di tecnulugia di rete intelligente è cumpunenti di rete intelligente
Smart Meter - Smart Meter sò u primu passu per custruisce una rete intelligente.I contatori intelligenti furniscenu dati di cunsumu energeticu in u puntu di usu à i clienti è i pruduttori di utilità.Forniscenu u cunsumu energeticu è l'infurmazioni di i costi per avvisà l'utilizatori per riduce u gastru di energia è aiutanu i fornituri à ottimisà i carichi di distribuzione in tutta a rete.I metri intelligenti sò generalmente custituiti da trè sottosistemi principali: un sistema di putenza per misurà u cunsumu di energia, un microcontroller per gestisce a tecnulugia in u metru intelligente, è un sistema di cumunicazione per mandà è riceve dati di cunsumu di energia / cumandamentu.Inoltre, certi metri intelligenti ponu avè un putere di salvezza (quandu a linea di distribuzione principale hè falata) è moduli GSM per indicà u locu di u metru per scopi di sicurità.
L'investimentu globale in i contatori intelligenti hè radduppiatu in l'ultima decada.In u 2014, l'investimentu annuale glubale in smart meters era $ 11 milioni.Sicondu Statista, l'investimenti glubale di smart meter righjunghjenu $ 21 milioni da u 2019, tenendu in contu i guadagni di efficienza di u sistema da l'implementazione di smart meters.
Interruttori di cuntrollu di carica intelligente è centralini di distribuzione - Mentre i metri intelligenti ponu furnisce dati in tempu reale à i fornitori di utilità, ùn cuntrullanu micca automaticamente a distribuzione di energia.Per ottimisà a distribuzione di energia durante i periodi di punta d'usu o in spazii specifichi, e utilità elettriche utilizanu dispositivi di gestione di l'energia cum'è interruttori intelligenti di cuntrollu di carica è centralini.Sta tecnulugia risparmia quantità significativa di energia riducendu a distribuzione inutile o gestione automaticamente carichi chì anu superatu i so limiti di tempu d'utilizazione permessi.Per ottimisà a distribuzione di energia durante i periodi di punta d'usu o in spazii specifichi, e utilità elettriche utilizanu dispositivi di gestione di l'energia cum'è interruttori intelligenti di cuntrollu di carica è centralini.Sta tecnulugia risparmia quantità significativa di energia riducendu a distribuzione inutile o gestione automaticamente carichi chì anu superatu i so limiti di tempu d'utilizazione permessi.
Per esempiu, a cità di Wadsworth, Ohio, usa un sistema di distribuzione elettrica custruitu in u 1916. A cità di Wadsworth hà assuciatu cù Itron, un fabricatore diInterruttori Smart Load Control(SLCS), per riduce l'usu di l'electricità di u sistema da 5,300 megawatt-ora installendu SLCS in case per ciclu i compressori di l'aria condizionata durante i periodi di punta di usu di l'electricità.Automatizazione di u sistema di energia - L'automatizazione di u sistema di energia hè attivata da a tecnulugia di rete intelligente, utilizendu una infrastruttura IT di punta per cuntrullà ogni ligame in a catena di distribuzione.Per esempiu, i sistemi di putenza automatizati impieganu sistemi di cullizzioni di dati intelligenti (simili à quelli di i contatori intelligenti), sistemi di cuntrollu di putenza (cum'è interruttori di cuntrollu di carica intelligente), strumenti analitici, sistemi di calculu è algoritmi di sistema di putere.A cumminazzioni di sti cumpunenti chjave permette à a griglia (o à parechje griglie) per aghjustà è ottimisà automaticamente cù l'interazzione umana limitata necessaria.
Implementazione Smart Grid
Quandu i tecnulugii di cumunicazione digitale, bidirezionale è automatizazione sò implementati in a rete intelligente, una quantità di cambiamenti di l'infrastruttura maximizerà l'efficienza di a rete.L'implementazione di a Smart Grid hà permessu i seguenti cambiamenti infrastrutturali:
1.Pruduzzione di energia descentralizata
Perchè a rete intelligente pò monitorà è cuntrullà continuamente a distribuzione di l'energia, ùn ci hè più bisognu di una sola grande centrale elettrica per generà elettricità.Invece, l'electricità pò esse prodotta da parechje centrali decentralizate, cum'è turbine eoliche, solar farms, pannelli solari fotovoltaici residenziali, picculi dighe idroelettriche, etc.
2.Mercatu frammentatu
L'infrastruttura di rete intelligente supporta ancu a cunnessione di più reti cum'è un mezzu di sparte in modu intelligente l'energia in i sistemi centralizzati tradiziunali.Per esempiu, in u passatu, e municipalità avianu strutture di produzzione separati chì ùn eranu micca cunnessi cù e municipalità vicine.Cù l'implementazione di una infrastruttura di rete intelligente, e municipalità ponu cuntribuisce à un pianu di produzzione spartutu per eliminà a dependenza di a produzzione in casu d'una mancanza di energia.
3.Trasmissione à piccula scala
Unu di i più grossi rifiuti energetichi in a reta hè a distribuzione di l'energia à longu distanzi.In cunsiderà chì e rete intelligenti decentralizanu a produzzione è i mercati, a distanza di distribuzione netta in una rete intelligente hè significativamente ridutta, riducendu cusì i rifiuti di distribuzione.Imagine, per esempiu, una piccula splutazioni solare comunitaria chì genera 100% di i bisogni di l'electricità di a cumunità di ghjornu, solu à 1 km di distanza.Senza una splutazioni solare lucale, a cumunità pò avè bisognu di ottene energia da una centrale elettrica più grande à 100 chilometri di distanza.E perdite di energia osservate durante a trasmissione da e centrali luntani pò esse centu volte più grande di e perdite di trasmissione osservate da e splutazioni solari lucali.
4.Distribuzione bidirezionale
In u casu di splutazioni solari lucali, ci pò esse una situazione induve a splutazioni solare pò generà più energia chì a cumunità cunsuma, cusì creanu un surplus d'energia.Questa energia eccessiva pò esse distribuita in a rete intelligente, aiutendu à riduce a dumanda da e centrali luntani.
In questu casu, l'energia scorri da a splutazioni solare à a rete principale non comunitaria durante u ghjornu, ma quandu a splutazioni solare hè inattiva, l'energia scorri da a rete principale à quella cumunità.Stu flussu di energia bidirezionale pò esse monitoratu è ottimisatu da l'algoritmi di distribuzione di energia per assicurà chì a quantità minima di energia hè persa in ogni mumentu durante l'usu.
5.Participazione di l'utilizatori
In una infrastruttura di rete intelligente cù distribuzione bidirezionale è frontiere di rete decentralizate, l'utilizatori ponu agisce cum'è micro-generatori.Per esempiu, e case individuali ponu esse equipate cù sistemi solari fotovoltaici stand-alone chì generanu l'electricità quandu sò in usu.Se u sistema PV residenziale genera energia eccessiva, questa energia pò esse furnita à a rete più grande, riducendu ancu a necessità di grandi centrali centralizzate.
L'impurtanza di Smart Grid
À u livellu macroeconomicu, e rete intelligenti sò critichi per riduce u cunsumu di l'electricità.Parechji fornitori di utilità lucali è guverni offrenu misure generose è aggressive per participà à l'adopzione di reti intelligenti perchè hè finanziariamente è benefiziu per l'ambiente.Aduttendu una rete intelligente, a produzzione d'energia pò esse decentralizata, eliminendu cusì u risicu di blackouts, riducendu i costi di u funziunamentu di u sistema di energia, è eliminendu i rifiuti energetichi inutili.
Tempu di post: 15-mar-2023