Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid

O rețea inteligentă este o rețea de energie electrică inteligentă în care există o conexiune între toți participanții pe piața de energie, având ca scop furnizarea de servicii energetice, reducerea costurilor și creșterea eficienței, precum și integrarea surselor de energie distribuită, inclusiv sursele regenerabile de energie.

Acestea sunt rețele electrice și de comunicații care permit reglarea în timp real a producției și consumului de energie electrică, atât la nivel local, cât și global. Principiul lor este o comunicare interactivă bidirecțională între sursele de producție și dispozitive sau consumatori despre posibilitățile actuale de producere și consum de energie.

O altă definiție: rețelele inteligente sunt sisteme de energie care utilizează tehnologii de informare și control, procesarea distribuită a datelor și senzorii și controalele asociate pentru a integra comportamentul și acțiunile consumatorilor și ale altor părți interesate și pentru a oferi în mod eficient o sursă de energie durabilă, economică și fiabilă... .

Pe măsură ce ponderea surselor regenerabile de energie în rețeaua electrică crește, crește și cererea, în special pentru rețelele de joasă tensiune. Rețelele de joasă tensiune nu mai îndeplinesc doar sarcina de a primi și distribui energie electrică din rețelele de distribuție, ci îndeplinesc din ce în ce mai mult sarcina de a alimenta electricitatea generată descentralizat înapoi în rețelele de distribuție.

Invazia surselor regenerabile de energie în peisajul energetic a schimbat semnificativ fluxul de energie în rețea: acum consumatorii nu doar consumă, ci produc și energie electrică prin aceeași rețea. Prin urmare, fluxul de energie este acum în două sensuri.

Rețeaua inteligentă trimite energie electrică de la furnizori la consumatori folosind tehnologia digitală bidirecțională pentru a gestiona cererea consumatorilor. Acest lucru ajută la economisirea energiei, la reducerea costurilor, la îmbunătățirea gradului de utilizare și a transparenței.

Cu toate acestea, experții în confidențialitate și securitate avertizează asupra potențialului de supraveghere și a vulnerabilității acestei tehnologii, care ar putea fi exploatată și de hoți. În plus, sincronizarea clienților cu prețul poate destabiliza rețeaua.

Utilizarea energiei solare fotovoltaice în zona ecologic curată Solarsiedlung, din Vauban (Freiburg, Germania).

Caracteristicile rețelelor inteligente:

• Automatizare completă. Include un sistem digital de monitorizare și control, senzori încorporați care monitorizează comportamentul rețelei și failover automat. Asigură disponibilitatea informațiilor în timp real despre încărcarea rețelei, calitatea energiei, întreruperi etc.
• Integrare completă a clienților. Esența sa este de a oferi consumatorilor contoare digitale un flux de informații în două sensuri în timp real, ceea ce face posibilă crearea unor tarife de preț în conformitate cu situația actuală din rețea (așa-numitele „Contoare inteligente de energie electrică”). Acest lucru permite clienților să gestioneze eficient consumul, cum ar fi încălzirea apei, spălarea sau încărcarea bateriilor.
• Adaptarea la diferite moduri de producere a energiei electrice. Dezvoltarea rețelelor inteligente începe în principal în momentul în care surse mai mici de energie electrică încep să se conecteze la sistemul de distribuție, al căror comportament este greu de prezis.De exemplu, centrale solare și eoliene, microturbine cu gaz și alte tehnologii descentralizate de generare a energiei electrice care permit utilizatorilor să genereze energie electrică din resurse proprii și să vândă surplusul către rețea. Puterea luminii solare sau a vântului este foarte greu de prezis oriunde sunt situate aceste surse descentralizate. Deoarece rețelele inteligente trimit în mod regulat informații despre consumul de energie electrică, este posibilă reglarea puterii, de exemplu în centralele electrice care utilizează combustibili convenționali.

Rețelele electrice convenționale folosesc deja într-o oarecare măsură tehnologia de informare și control. În rețeaua inteligentă, aceste tehnologii sunt dezvoltate în continuare.

Principala schimbare la nivelul utilizatorului final este instalarea de contoare inteligente. Sarcinile lor principale sunt citirea datelor de la distanță și capacitatea de a factura prețuri care se modifică în timp.

Contor inteligent de energie electrică

Contoarele inteligente sunt contoare de energie electrică care înregistrează consumul de energie electrică la intervale de 1 oră sau mai puțin și transmit aceste informații cel puțin o dată pe zi companiei energetice în scopuri de monitorizare și control.

Contoarele inteligente asigură o comunicare bidirecțională între contor și sistemul central.

Transferul de date între componentele individuale ale rețelei se face prin modem telefonic, conexiuni GSM, ADSL sau alte metode. Acest lucru permite dezvoltarea unor tarife mai diferențiate și, prin urmare, stimulente de preț mai favorabile pentru consumatorii interni (piață inteligentă).

Spre deosebire de sistemele de monitorizare a energiei de acasă, contoarele inteligente pot colecta date pentru citirea de la distanță.

Utilizatorul poate realiza avantaje economice fără a sacrifica confortul, doar dacă există și dispozitive care funcționează automat, de preferință la tarife mici. Acestea sunt procese care nu sunt critice în timp, cum ar fi încărcarea vehiculelor electrice, funcționarea pompelor de căldură, congelarea, încălzirea (boilere electrice) sau spălarea vaselor.

De exemplu, pentru utilizatorul de energie electrică, această tehnologie asigură că vehiculul electric este încărcat exact atunci când există acces bun la energie regenerabilă ieftină. În acest fel, energia eoliană poate fi utilizată mai bine în timpul orelor în care bate vânturi puternice.

Un alt exemplu sunt sistemele de control care ajută automat industriile să închidă procesele de producție cu prioritate scăzută atunci când prețurile la energie electrică sunt temporar ridicate.

Cu încălzitoare cu acumulare de noapte și tarife fixe de noapte, acest lucru a fost deja implementat cu zeci de ani în urmă, dar sistemele moderne pot funcționa mai flexibil și mai inteligent, ceea ce este deosebit de important pentru includerea surselor de energie regenerabilă.

securitate IT

Una dintre principalele probleme ale rețelelor inteligente sunt atacurile cibernetice. Ideea, conceptul și topologia rețelelor inteligente se bazează pe soluții IT care poartă o anumită amenințare. Rețelele inteligente depind de multe computere, rețele de calculatoare, software și tehnologii de comunicare pentru funcționarea și controlul eficient.

Interferența neautorizată cu infrastructura IT a acestui criminal cibernetic poate duce la pierderi uriașe, direct și indirect, din cauza lipsei de putere a anumitor destinatari.

Complexitatea rețelei înseamnă că există încă lacune de identificat. Prin urmare, este dificil de evaluat riscul asociat cu un potențial atac din cauza dimensiunii, complexității și naturii dinamice a sistemului de alimentare, precum și a impredictibilității potențialilor atacatori.