กริดสมาร์ทแค่ไหน?

กลุ่มการตลาดและการโฆษณามักมีแนวโน้มที่จะได้รับผลกำไรจากแนวโน้มเทคโนโลยีเร็วกว่าวิศวกรและผู้ใช้สามารถล้างให้เข้ากับเทคโนโลยีได้ บางทีมันอาจจะไม่แปลกใจที่มันยากที่จะระงับแรงจูงใจในการรับผลิตภัณฑ์ให้กับตลาดและผลกำไร ในอุดมคติตอนนี้ตัวอย่างที่จ้องมองมากที่สุดคือการฝึกฝนการวาง WiFi อย่างระมัดระวังในเครื่องใช้ไฟฟ้าและของเล่นและวางไว้บนอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ แต่มีความล้มเหลวในการเล่นในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าเช่นกัน รู้จักกันในนาม “สมาร์ทกริด” ความพยายามกำลังดำเนินการให้ทันสมัยกริดพลังงานไฟฟ้าในลักษณะเดียวกับที่อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ พยายามที่จะปรับปรุงเครื่องใช้ในครัวเรือนให้ทันสมัยมากขึ้น

เบรกเกอร์อุตสาหกรรมค้อนค้อนทำนายความสับสนที่กำลังจะมาถึงใน Smart Grid Arena.Photo โดย Bryan Cockfield
ท้ายที่สุดหากมีสิ่งใดที่ต้องการความทันสมัยมันเป็นกริดไฟฟ้า บ่อยครั้งที่ยังคงใช้เทคโนโลยีอย่างกว้างขวางที่เป็นผู้บุกเบิกในปี 1800 เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสและหม้อแปลง (ไม่ต้องพูดถึงการวัดแสงและเทคนิคการเรียกเก็บเงินที่สมบูรณ์แบบก่อนที่จะสร้างทรานซิสเตอร์) มีโอกาสมากมายในการเพิ่มการกำกับดูแลและการเชื่อมต่อไปยังเกือบทุกส่วน ของกริดจากโรงไฟฟ้าให้กับลูกค้า นอกจากนี้กริดที่ทันสมัยจำนวนมากมีอายุมากขึ้นอย่างรวดเร็วในเวลาเดียวกันกับที่เราขอให้พวกเขามีไฟฟ้ามากขึ้นและมีไฟฟ้ามากขึ้น ความทันสมัยยังสามารถช่วยให้โครงสร้างพื้นฐานของริ้วรอยมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการส่งมอบพลังงานมากขึ้น

ในขณะที่คำว่า “สมาร์ทกริด” นั้นมีความแปลกประหลาดและไม่ได้หมายถึง “อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ ” (แม้แต่คำจำกัดความของรัฐบาลสหรัฐฯก็ขุ่นมัวและคลุมเครือ), สมาร์ทกริดมีจุดประสงค์ที่อยู่เบื้องหลังและจนถึงตอนนี้ วิธีที่เป็นประโยชน์มากในการนำการปรับปรุงที่จำเป็นไปยังกริดพลังงานแม้จะไม่มีคำจำกัดความที่เหนียวแน่น ในขณะที่ไม่มีสิ่งเดียวที่เปลี่ยนตารางให้เป็นกริดสมาร์ทโดยไม่คาดคิดมีหลายสิ่งหลายอย่างเกิดขึ้นในครั้งเดียวที่แต่ละการปรับปรุงประสิทธิภาพของกริดและความสามารถในการรายงานสถานะของกริด

การควบคุมดูแลและการเก็บข้อมูล (SCADA)

ระบบควบคุมกริดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายจำนวนมากเป็นที่รู้จักกันในชื่อการควบคุมการกำกับดูแลและการเก็บข้อมูลหรือ SCADA นี่เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมในเทคโนโลยีที่หลากหลายซึ่งได้รับการดัดแปลงสำหรับการใช้งานบนกริด สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ประกอบการระบบไฟฟ้าสามารถดูว่าเครื่องเบรกเกอร์เปิดหรือปิดซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าออนไลน์สิ่งที่แรงดันไฟฟ้าอยู่ในจุดต่าง ๆ ที่อาจมีปัญหาในสายการกระจาย ฯลฯ มันช่วยให้ Dispatchers ได้รับมุมมองระดับสูงของกริด และควบคุมวิธีการไหลของพลังงานผ่านมัน การใช้งานและการเพิ่มเติมที่ใหม่กว่าระบบนี้อนุญาตให้กริดตรวจจับความผิดพลาดได้มากขึ้นอย่างรวดเร็วและเบี่ยงเบนการไหลของพลังงานไปรอบ ๆ ความผิดปกติหากเป็นไปได้ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของสมาร์ทกริดที่ทันสมัย

ในขณะที่ Scada เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับผู้ให้บริการระบบและผู้แจกจ่ายระบบสามารถขาดในบางพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบมากมายจากเทคโนโลยีที่ทันสมัย แน่นอนตารางที่มีเพียงระบบ SCADA เท่านั้นที่ไม่ถือว่าเป็นสมาร์ทกริด โดยเฉพาะมันขาดการควบคุมของอะไรที่เกิดขึ้นกับ “ด้านหลังมิเตอร์” หรือภายในการควบคุมของลูกค้าซึ่งเป็นที่ที่มีการมุ่งเน้นเทคโนโลยีสมาร์ทที่เกิดขึ้นมากมาย ซึ่งรวมถึงการจัดการการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าการจัดการเครื่องใช้ไฟฟ้าที่หิวโหยเช่นเครื่องทำน้ำอุ่นและเครื่องปรับอากาศในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงและไมโครเวฟเช่นบนหลังคาบนชั้นดาดฟ้า

การวัดแสงอัจฉริยะ

Analog Meterby Kristoferb CC-BY-SA 3.0

Smart Meterby Kristoferb CC-BY-SA 3.0

นอกเหนือจากเทคโนโลยีใหม่เหล่านี้บางส่วนที่สำคัญอีกส่วนหนึ่งของสมาร์ทกริดได้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง: การใช้เมตรสมาร์ท เหล่านี้เป็นอิเล็กทรอนิกส์ (แทนที่จะเป็นระบบเครื่องกลไฟฟ้า) ที่สามารถรายงานการใช้พลังงานจากระยะไกลกำจัดความต้องการเครื่องอ่านมิเตอร์ นอกจากนี้ยังช่วยให้การวัดแสงตามต้องการและวิธีการเรียกเก็บเงินที่เป็นนวัตกรรมอื่น ๆ ในช่วงเวลาหนึ่งของวันและสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันซึ่งไม่สามารถทำได้ น่าเสียดายที่แม้จะมีข้อได้เปรียบทั้งหมดเหล่านี้อุปกรณ์เหล่านี้มักจะอยู่ในข่าวเพราะผู้คนจำนวนน้อยที่มีความเชื่อมั่นว่าคลื่นวิทยุที่ไม่ก่อให้เกิดไอออนที่การใช้มิเตอร์สมาร์ทนั้นเป็นอันตรายอย่างใดแม้จะไม่มีหลักฐานใด ๆ ที่จะสนับสนุนการเรียกร้องของพวกเขา และแม้จะมีความจริงที่ว่าความถี่เหล่านี้เห็นการใช้งานที่สำคัญอยู่แล้ว

การดูดซับ Blips กับธนาคารแบตเตอรี่

การปรับปรุงที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่ Smart Grid นำมาสู่ตารางคือความสามารถในการจัดการการจัดเก็บพลังงานได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่เทคโนโลยีแบตเตอรี่อยู่เบื้องหลังกำหนดการ แต่ปัจจุบันยังไม่ทำงานในเชิงเศรษฐกิจที่มีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่บนกริดเพื่อเก็บพลังงานให้นานกว่าสองสามชั่วโมง

ธนาคารแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ที่ออนไลน์ทำภารกิจที่เรียกว่า “โหลดบาลานซ์” ที่ระยะสั้น (ในช่วงวินาทีถึงนาที) อุปสงค์และอุปทานมีความสมดุล ตัวอย่างเช่นการเริ่มต้นอุตสาหกรรมโรงงาน L เช่นเดียวกับโรงเลื่อยอาจมีความต้องการสูงในตารางท้องถิ่นซึ่งสามารถสมดุลได้โดยธนาคารแบตเตอรี่เกือบจะทันทีในการซื้อเพื่อบรรเทาแรงดันไฟฟ้าลดลง ในทางกลับกันการสูญเสียการโหลดอย่างกะทันหันบนกริดสามารถดูดซึมได้โดยการชาร์จธนาคารแบตเตอรี่ซึ่งรักษาเสถียรภาพของกริดในทิศทางอื่น

บางทีในอนาคตเทคโนโลยีแบตเตอรี่จะมีกระแสหลักเพียงพอที่จะดูดซับวงจรของความต้องการในชีวิตประจำวันจากบางสิ่งบางอย่างเช่นแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ แต่จุดราคาและเทคโนโลยีไม่ได้เป็นที่ที่พวกเขาต้องใช้สำหรับการยอมรับบางสิ่งบางอย่างในระดับนั้น แบตเตอรี่การไหลเป็นทางเลือกที่น่านับถือสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับแอปพลิเคชันประเภทนี้ แต่ต้องได้รับการปรับปรุงเมื่อก่อนการยอมรับขนาดใหญ่

ขนาดใหญ่

เช่นเดียวกับธนาคารแบตเตอรี่สามารถใช้ Microgeneration เพื่อช่วยให้กริดสมาร์ทได้เช่นกัน Microgeneration หมายถึงการผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กเช่นบนหลังคาบนหลังคาหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีเทนขนาดเล็กที่ฝังกลบ สมาร์ทกริดที่เพียงพอมีความสามารถมากขึ้นในการรู้ว่าสิ่งอำนวยความสะดวกการผลิตแบบกระจายเหล่านี้ออนไลน์และสามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อรักษาการทำงานของกริดในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าที่จะเป็นไปได้

อย่างไรก็ตามด้วยประโยชน์ทั้งหมดของมันสมาร์ทกริดยังไม่มีมาตรฐานที่ชัดเจน เช่นเดียวกับอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ มันมักจะดูเหมือนเป็นอิสระทางเทคโนโลยีแบบไร้กฎหมายสำหรับทุกคน มักจะไม่มีข้อตกลงระหว่าง บริษัท พลังงานที่ทำงานในรัฐหรือประเทศเดียวกันกับวิธีที่พวกเขาต้องจัดการและดำเนินการเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้ สิ่งที่อุตสาหกรรมต้องการเป็นมาตรฐานที่ชัดเจนในการชุมนุมด้านหลัง แต่ดูเหมือนว่าจะไม่มีอะไรที่จะเติมเป็นโมฆะนั้นในไม่ช้า