Lưới Điện Thông Minh, Lưới Điện Thông Minh, Lưới Điện Thông Minh

Lưới điện thông minh là mạng lưới điện thông minh, trong đó có sự kết nối giữa tất cả các bên tham gia thị trường năng lượng, nhằm cung cấp dịch vụ năng lượng, giảm chi phí và tăng hiệu quả, cũng như tích hợp các nguồn năng lượng phân tán, bao gồm cả các nguồn năng lượng tái tạo.

Đây là những mạng lưới điện và truyền thông cho phép điều chỉnh sản xuất và tiêu thụ điện theo thời gian thực, cả ở địa phương và trên toàn cầu. Nguyên tắc của họ là giao tiếp hai chiều tương tác giữa các nguồn sản xuất và thiết bị hoặc người tiêu dùng về khả năng sản xuất và tiêu thụ năng lượng hiện tại.

Một định nghĩa khác: Lưới điện thông minh là hệ thống điện sử dụng công nghệ thông tin và điều khiển, xử lý dữ liệu phân tán, các cảm biến và điều khiển liên quan để tích hợp hành vi và hành động của người tiêu dùng và các bên liên quan khác, đồng thời cung cấp nguồn điện bền vững, tiết kiệm và đáng tin cậy một cách hiệu quả... .

Khi tỷ lệ các nguồn năng lượng tái tạo trong lưới điện tăng lên, nhu cầu cũng tăng theo, đặc biệt là đối với lưới điện hạ thế. Lưới điện hạ thế không còn chỉ thực hiện nhiệm vụ tiếp nhận và phân phối điện từ lưới điện phân phối mà ngày càng thực hiện nhiệm vụ cung cấp điện năng sản xuất phi tập trung trở lại lưới điện phân phối.

Sự xâm chiếm của các nguồn năng lượng tái tạo trong bối cảnh năng lượng đã thay đổi đáng kể dòng năng lượng trong lưới điện: giờ đây người tiêu dùng không chỉ tiêu thụ mà còn sản xuất điện qua cùng một lưới điện. Do đó, dòng năng lượng bây giờ là hai chiều.

Lưới điện thông minh gửi điện từ nhà cung cấp đến người tiêu dùng sử dụng công nghệ kỹ thuật số hai chiều để quản lý nhu cầu của người tiêu dùng. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí, cải thiện khả năng sử dụng và tính minh bạch.

Tuy nhiên, các chuyên gia về quyền riêng tư và bảo mật cảnh báo về khả năng giám sát và lỗ hổng của công nghệ này, những thứ cũng có thể bị kẻ trộm khai thác. Ngoài ra, việc đồng bộ hóa khách hàng với giá có thể gây mất ổn định cho mạng lưới.

Việc sử dụng năng lượng mặt trời quang điện trong khu vực sinh thái sạch Solarsiedlung, ở Vauban (Freiburg, Đức).

Đặc điểm của lưới điện thông minh:

• Tự động hóa hoàn toàn. Nó bao gồm một hệ thống giám sát và điều khiển kỹ thuật số, các cảm biến tích hợp giúp theo dõi hành vi của mạng và chuyển đổi dự phòng tự động. Đảm bảo tính khả dụng của thông tin thời gian thực về tải mạng, chất lượng điện năng, sự cố mất điện, v.v.
• Tích hợp khách hàng đầy đủ. Bản chất của nó là cung cấp cho người tiêu dùng công tơ kỹ thuật số luồng thông tin hai chiều trong thời gian thực, giúp tạo ra biểu giá phù hợp với tình hình hiện tại trong mạng (cái gọi là "Công tơ điện thông minh"). Điều này cho phép khách hàng quản lý hiệu quả mức tiêu thụ, chẳng hạn như đun nước, giặt hoặc sạc pin.
• Thích ứng với các cách sản xuất điện khác nhau. Sự phát triển của lưới điện thông minh chủ yếu bắt đầu vào thời điểm khi các nguồn điện nhỏ hơn bắt đầu kết nối với hệ thống phân phối, hoạt động của chúng rất khó dự đoán. để tạo ra điện từ nguồn tài nguyên của chính họ và bán phần dư thừa cho lưới điện. Sức mạnh của ánh sáng mặt trời hoặc gió rất khó dự đoán ở bất cứ nơi nào các nguồn phi tập trung này được đặt. Vì lưới điện thông minh thường xuyên gửi thông tin về mức tiêu thụ điện, nên có thể điều chỉnh nguồn điện, ví dụ như trong các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu thông thường.

Lưới điện thông thường thường đã sử dụng công nghệ thông tin và điều khiển ở một mức độ nào đó. Trong lưới điện thông minh, các công nghệ này được phát triển hơn nữa.

Thay đổi chính ở cấp độ người dùng cuối là việc cài đặt đồng hồ thông minh. Nhiệm vụ chính của họ là đọc dữ liệu từ xa và khả năng tính giá thay đổi theo thời gian.

Đồng hồ đo điện thông minh

Đồng hồ thông minh là đồng hồ điện ghi lại mức tiêu thụ điện trong khoảng thời gian 1 giờ hoặc ít hơn và truyền thông tin này ít nhất một lần một ngày cho công ty năng lượng nhằm mục đích giám sát và kiểm soát.

Đồng hồ thông minh cung cấp giao tiếp hai chiều giữa đồng hồ và hệ thống trung tâm.

Việc truyền dữ liệu giữa các thành phần riêng lẻ của mạng được thực hiện bằng modem điện thoại, kết nối GSM, ADSL hoặc các phương thức khác. Điều này cho phép phát triển các mức thuế khác biệt hơn và do đó khuyến khích giá thuận lợi hơn cho người tiêu dùng trong nước (thị trường thông minh).

Không giống như các hệ thống giám sát năng lượng tại nhà, đồng hồ thông minh có thể thu thập dữ liệu để đọc từ xa.

Người dùng có thể nhận ra lợi ích kinh tế mà không phải hy sinh sự tiện lợi, chỉ khi có các thiết bị hoạt động tự động, tốt nhất là trong thời gian thuế quan thấp. Đây là những quy trình không quan trọng về thời gian, chẳng hạn như sạc xe điện, chạy máy bơm nhiệt, đóng băng, sưởi ấm (nồi hơi điện) hoặc rửa bát đĩa.

Ví dụ, đối với người sử dụng điện, công nghệ này đảm bảo rằng xe điện được sạc chính xác khi có khả năng tiếp cận tốt với năng lượng tái tạo giá rẻ. Bằng cách này, năng lượng gió có thể được sử dụng tốt hơn trong nhiều giờ khi gió thổi mạnh.

Một ví dụ khác là các hệ thống kiểm soát tự động giúp các ngành công nghiệp ngừng các quy trình sản xuất có mức độ ưu tiên thấp khi giá điện tạm thời cao.

Với máy sưởi lưu trữ ban đêm và biểu giá ban đêm cố định, điều này đã được thực hiện từ nhiều thập kỷ trước, nhưng các hệ thống hiện đại có thể hoạt động linh hoạt và thông minh hơn, điều này đặc biệt quan trọng đối với việc đưa vào các nguồn năng lượng tái tạo.

bảo mật CNTT

Một trong những vấn đề chính của lưới điện thông minh là các cuộc tấn công mạng. Ý tưởng, khái niệm và cấu trúc liên kết của lưới điện thông minh dựa trên các giải pháp CNTT mang một mối đe dọa nhất định. Lưới điện thông minh phụ thuộc vào nhiều máy tính, mạng máy tính, phần mềm và công nghệ truyền thông để vận hành và kiểm soát hiệu quả.

Sự can thiệp trái phép vào cơ sở hạ tầng CNTT của tội phạm mạng này có thể dẫn đến tổn thất lớn, trực tiếp và gián tiếp, do thiếu quyền lực đối với những người nhận cụ thể.

Sự phức tạp của mạng có nghĩa là vẫn còn những lỗ hổng chưa được xác định. Do đó, rất khó để đánh giá rủi ro liên quan đến một cuộc tấn công tiềm ẩn do quy mô, độ phức tạp và tính chất động của hệ thống điện, cũng như tính không thể đoán trước của những kẻ tấn công tiềm năng.