Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid

Et smart grid er et intelligent elnet, hvor der er forbindelse mellem alle deltagere på energimarkedet, rettet mod at levere energitjenester, reducere omkostninger og øge effektiviteten samt integrere distribuerede energikilder, herunder vedvarende energikilder.

Det er el- og kommunikationsnetværk, der giver mulighed for realtidsregulering af elproduktion og -forbrug, både lokalt og globalt. Deres princip er en interaktiv tovejskommunikation mellem produktionskilder og enheder eller forbrugere om de nuværende muligheder for energiproduktion og -forbrug.

En anden definition: Smart grids er strømsystemer, der bruger informations- og kontrolteknologier, distribueret databehandling og tilhørende sensorer og kontroller til at integrere adfærd og handlinger hos forbrugere og andre interessenter og for effektivt at levere bæredygtig, økonomisk og pålidelig strømforsyning... .

I takt med at andelen af ​​vedvarende energikilder i elnettet stiger, stiger efterspørgslen også, især efter lavspændingsnet. Lavspændingsnet udfører ikke længere kun opgaven med at modtage og distribuere elektricitet fra distributionsnettene, men udfører i stigende grad opgaven med at føre decentral produceret elektricitet tilbage til distributionsnettene.

Invasionen af ​​vedvarende energikilder i energilandskabet har ændret strømmen af ​​energi i nettet markant: nu forbruger forbrugerne ikke kun, men producerer også elektricitet gennem det samme net. Derfor er strømmen af ​​energi nu tovejs.

Det smarte net sender elektricitet fra leverandører til forbrugere ved hjælp af to-vejs digital teknologi til at styre forbrugernes efterspørgsel. Dette hjælper med at spare energi, reducere omkostningerne, forbedre brugervenligheden og gennemsigtigheden.

Privatlivs- og sikkerhedseksperter advarer dog om overvågningspotentialet og sårbarheden af ​​denne teknologi, som også kan blive udnyttet af tyve. Desuden kan synkronisering af kunder med prisen destabilisere netværket.

Brugen af ​​fotovoltaisk solenergi i det økologisk rene område Solarsiedlung, i Vauban (Freiburg, Tyskland).

Karakteristika for smart grids:

• Fuld automatisering. Det inkluderer et digitalt overvågnings- og kontrolsystem, indbyggede sensorer, der overvåger netværksadfærd, og automatisk failover. Sikrer tilgængelighed af realtidsinformation om netværksbelastning, strømkvalitet, udfald osv.
• Fuld kundeintegration. Dens essens er at give forbrugerne digitale målere en tovejs informationsstrøm i realtid, som gør det muligt at lave pristakster i overensstemmelse med den aktuelle situation i netværket (de såkaldte "Smarte elmålere"). Dette giver kunderne mulighed for effektivt at styre forbruget, såsom opvarmning af vand, vask eller opladning af batterier.
• Tilpasning til forskellige måder at producere elektricitet på. Udviklingen af ​​smart grids begynder hovedsageligt på det tidspunkt, hvor mindre kilder til elektricitet begynder at koble sig til distributionssystemet, hvis adfærd er svær at forudsige. For eksempel sol- og vindkraftværker, gasmikroturbiner og andre decentraliserede elproduktionsteknologier, der tillader brugerne at producere elektricitet fra egne ressourcer og sælge det overskydende til nettet. Styrken af ​​sollys eller vind er meget vanskelig at forudsige, hvor end disse decentrale kilder er placeret. Da smart grids jævnligt sender information om elforbrug, er det muligt at regulere strømmen, for eksempel i kraftværker, der bruger konventionelle brændstoffer.

Konventionelle elnet anvender normalt allerede i et vist omfang informations- og kontrolteknologi. I det smarte net er disse teknologier videreudviklet.

Den vigtigste ændring på slutbrugerniveau er installationen af ​​smarte målere. Deres hovedopgaver er fjernaflæsning af data og muligheden for at fakturere priser, der ændrer sig over tid.

Smart elmåler

Smartmålere er elmålere, der registrerer elforbruget med intervaller på 1 time eller mindre og sender disse oplysninger mindst én gang dagligt til energiselskabet med henblik på overvågning og kontrol.

Smartmålere giver tovejskommunikation mellem måleren og det centrale system.

Overførslen af ​​data mellem de enkelte komponenter i netværket sker via telefonmodem, GSM, ADSL-forbindelser eller andre metoder. Dette muliggør udvikling af mere differentierede takster og derfor mere gunstige prisincitamenter for indenlandske forbrugere (intelligent marked).

I modsætning til hjemmeenergiovervågningssystemer kan smarte målere indsamle data til fjernaflæsning.

Brugeren kan realisere økonomiske fordele uden at ofre bekvemmeligheden, kun hvis der også er enheder, der fungerer automatisk, helst under lave takster. Det er processer, der ikke er tidskritiske, såsom opladning af elbiler, drift af varmepumper, frysning, opvarmning (el-kedler) eller opvask.

For eksempel for elbrugeren sikrer denne teknologi, at elbilen oplades præcis, når der er god adgang til billig vedvarende energi. På den måde kan vindenergien bedre udnyttes i timer, hvor der blæser kraftig vind.

Et andet eksempel er kontrolsystemer, der automatisk hjælper industrier med at lukke lavt prioriterede produktionsprocesser ned, når elpriserne er midlertidigt høje.

Med natlagervarmere og faste nattakster blev dette allerede implementeret for årtier siden, men moderne systemer kan fungere mere fleksibelt og intelligent, hvilket er særligt vigtigt for inddragelsen af ​​vedvarende energikilder.

IT-sikkerhed

Et af hovedproblemerne ved smarte net er cyberangreb. Idéen, konceptet og topologien bag smart grids er baseret på it-løsninger, der bærer en vis trussel. Smart grids afhænger af mange computere, computernetværk, software og kommunikationsteknologier for deres drift og effektive kontrol.

Uautoriseret indblanding i denne cyberkriminelles it-infrastruktur kan resultere i enorme tab, direkte og indirekte, på grund af manglende magt til specifikke modtagere.

Netværkets kompleksitet betyder, at der er huller, der endnu ikke er identificeret. Derfor er det vanskeligt at vurdere risikoen forbundet med et potentielt angreb på grund af strømsystemets størrelse, kompleksitet og dynamiske karakter samt potentielle angriberes uforudsigelighed.