Lìonraidhean lùtha glic

Thathas an dùil gum fàs iarrtas lùth cruinne timcheall air 2,2 sa cheud gach bliadhna. Tha seo a’ ciallachadh gun àrdaich an caitheamh lùtha cruinne gnàthach de chòrr air 20 uair petawatt gu 2030 uairean petawatt ann an 33. Aig an aon àm, thathas a’ cur cuideam air cleachdadh lùtha nas èifeachdaiche na bha a-riamh roimhe.

1. Auto ann an smart grid

Tha ro-mheasaidhean eile a’ dèanamh a-mach gun ith còmhdhail còrr air 2050 sa cheud den iarrtas dealain ro 10, gu ìre mhòr mar thoradh air mar a tha carbadan dealain is tar-chinealach a’ sìor fhàs.

ma cosgais bataraidh carbaid dealain chan eil e air a riaghladh gu ceart no nach obraich e idir leis fhèin, tha cunnart ann gum bi luchdan as àirde mar thoradh air cus bataraidhean a chuir air dòigh aig an aon àm. An fheum air fuasglaidhean a leigeas le carbadan a bhith air an gearradh aig na h-amannan as fheàrr (1).

Chan eil siostaman cumhachd clasaigeach bhon XNUMXmh linn, anns an deach dealan a thoirt a-mach sa mhòr-chuid ann an ionadan cumhachd meadhanach agus air a lìbhrigeadh do luchd-cleachdaidh tro loidhnichean tar-chuir àrd-bholtachd agus lìonraidhean cuairteachaidh bholtachd meadhanach is ìosal, a’ freagairt air iarrtasan na h-ùine ùr.

Anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, chì sinn cuideachd leasachadh luath air siostaman sgaoilte, riochdairean lùtha beaga as urrainn an còrr den airgead aca a cho-roinn leis a’ mhargaidh. Tha roinn chudromach aca ann an siostaman sgaoilte. stòran lùth ath-nuadhachail.

Beag-fhaclair smart grids

Ami - goirid airson Bun-structar Meidheadaireachd Adhartach. A’ ciallachadh bun-structar innealan is bathar-bog a bhios a’ conaltradh le meatairean dealain, a’ cruinneachadh dàta lùtha agus a’ mion-sgrùdadh an dàta seo.

Ginealach air a chuairteachadh - cinneasachadh lùtha le ionadan gineadh beaga no goireasan ceangailte gu dìreach ri lìonraidhean cuairteachaidh no suidhichte ann an siostam cumhachd an neach a gheibh an neach (air cùl innealan smachd agus meidheadaireachd), mar as trice a’ toirt a-mach dealan bho stòran lùth ath-nuadhachail no neo-thraidiseanta, gu tric an co-bhonn ri cinneasachadh teas (cogeneration sgaoilte). ). . Faodaidh lìonraidhean ginealach sgaoilte a bhith a’ toirt a-steach, mar eisimpleir, prosumers, co-chomainn lùtha, no ionadan cumhachd baile.

meatair smart - meatair dealain iomallach aig a bheil an gnìomh dàta meidheadaireachd lùth a chuir gu fèin-ghluasadach chun t-solaraiche agus mar sin a’ tabhann barrachd chothroman airson dealan a chleachdadh gu mothachail.

Stòr cumhachd micro - ionad gineadh cumhachd beag, mar as trice air a chleachdadh airson a chaitheamh fhèin. Faodaidh am meanbh-stòr a bhith na ionadan cumhachd grèine dachaigheil, dealan-uisge no gaoithe, meanbh-roth-uidheaman a’ ruith air gas nàdarrach no biogas, aonadan le einnseanan a’ ruith air gas nàdarrach no biogas.

Moladh - neach-cleachdaidh lùth mothachail a bhios a’ dèanamh lùth airson na feumalachdan aige fhèin, mar eisimpleir, ann am meanbh-stòran, agus a bhios a’ reic a’ chòrr nach deach a chleachdadh ris an lìonra sgaoilidh.

Ìrean dinamic - cìsean a’ toirt aire do atharrachaidhean làitheil ann am prìsean lùtha.

Àite-ùine faicsinneach

Gus fuasgladh fhaighinn air na duilgheadasan sin (2) feumar lìonra le bun-structar sùbailte "smaoineachadh" a stiùireas lùth dìreach far a bheil feum air. Co-dhùnadh mar sin griod lùth smart - cliath cumhachd snasail.

2. Dùbhlain mu choinneamh a' mhargaidh lùtha

San fharsaingeachd, is e siostam cumhachd a th’ ann an cliath snasail a tha gu tùrail ag aonachadh gnìomhachd a h-uile com-pàirtiche ann am pròiseasan cinneasachaidh, tar-chuir, cuairteachaidh agus cleachdaidh gus dealan a thoirt seachad ann an dòigh eaconamach, seasmhach agus sàbhailte (3).

Is e a phrìomh bhunait an ceangal eadar a h-uile com-pàirtiche sa mhargaidh lùtha. Bidh an lìonra a’ ceangal ionadan cumhachd, mòr is beag, agus luchd-cleachdaidh lùtha ann an aon structar. Faodaidh e a bhith ann agus obrachadh le taing do dhà eileamaid: fèin-ghluasad air a thogail air mothachairean adhartach agus siostam ICT.

Gus a chuir gu sìmplidh: tha fios aig a ’ghriod smart“ càite agus cuin a bhios an fheum as motha air lùth agus an solar as motha a ’tachairt, agus faodaidh e cus lùth a stiùireadh chun àite far a bheil feum air. Mar thoradh air an sin, faodaidh lìonra leithid seo èifeachdas, earbsachd agus tèarainteachd an t-sèine solair lùtha a leasachadh.

3. Grid smart - sgeama bunaiteach

4. Trì raointean de ghriodan snasail, amasan agus buannachdan ag èirigh bhuapa

Lìonraidhean glic leigeil leat leughaidhean de mheatairean dealain a ghabhail air astar, sùil a chumail air inbhe an fhàilteachaidh agus an lìonra, a bharrachd air ìomhaigh fàilteachadh lùtha, comharrachadh caitheamh lùtha mì-laghail, bacadh air meatairean agus call lùtha, dì-cheangal / ceangal an neach a gheibh e air astar, atharraich taraidhean, tasglann agus bile airson luachan leughaidh, agus gnìomhan eile (4).

Tha e duilich an t-iarrtas airson dealan a dhearbhadh gu ceart, agus mar sin mar as trice feumaidh an siostam an tèarmann teth ris an canar a chleachdadh. Faodaidh cleachdadh gineadh sgaoilte (faic Beag-fhaclair Smart Grid) ann an co-bhonn ris a’ Ghriod Smart lùghdachadh mòr a thoirt air an fheum air stòrasan mòra a chumail làn ghnìomhach.

Colbh cliathaichean snasail tha siostam tomhais farsaing ann, cunntasachd tuigseach (5). Tha e a’ toirt a-steach siostaman cian-conaltraidh a bhios a’ sgaoileadh dàta tomhais gu puingean co-dhùnaidh, a bharrachd air fiosrachadh tùrail, ro-innse agus algorithms dèanamh cho-dhùnaidhean.

Tha a’ chiad ionadan pìleat de shiostaman meidheadaireachd “tuigseach” gan togail mu thràth, a’ còmhdach bailtean-mòra no coimhearsnachdan fa-leth. Taing dhaibh, faodaidh tu, am measg rudan eile, cuir a-steach ìrean san uair airson teachdaichean fa-leth. Tha seo a 'ciallachadh gum bi prìs an dealain airson aon neach-cleachdaidh nas ìsle aig amannan sònraichte den latha, agus mar sin is fhiach tionndadh air, mar eisimpleir, inneal nigheadaireachd.

A rèir cuid de luchd-saidheans, leithid buidheann de luchd-rannsachaidh bho Institiud Max Planck na Gearmailt ann an Göttingen air a stiùireadh le Mark Timm, dh’ fhaodadh milleanan de mheatairean snasail san àm ri teachd suidheachadh gu tur fèin-riaghailteach a chruthachadh. lìonra fèin-riaghlaidh, dì-mheadhanaichte mar an eadar-lìn, agus tèarainte leis gu bheil e an aghaidh na h-ionnsaighean a tha siostaman meadhanaichte fosgailte dhaibh.

Neart bho iomadalachd

Stòran dealain ath-nuadhachail Air sgàth comas aonad beag (RES) tha stòran sgaoilte. Tha an fheadhainn mu dheireadh a’ toirt a-steach stòran le comas aonad nas lugha na 50-100 MW, air a chuir a-steach faisg air an neach-cleachdaidh deireannach de lùth.

Ach, ann an da-rìribh, tha a’ chrìoch airson stòr air a mheas mar stòr sgaoilte ag atharrachadh gu mòr bho dhùthaich gu dùthaich, mar eisimpleir an t-Suain 1,5 MW, Sealan Nuadh 5 MW, na SA 5 MW, RA 100 MW. .

Le àireamh mhòr gu leòr de stòran air an sgapadh thairis air raon beag den t-siostam cumhachd agus le taing dha na cothroman a tha iad a 'toirt seachad cliathaichean snasail, bidh e comasach agus prothaideach na stòran sin a chur còmhla ann an aon shiostam fo smachd a 'ghnìomhaiche, a' cruthachadh "ionad cumhachd mas-fhìor".

Is e an t-amas aige gineadh sgaoilte a chuimseachadh ann an aon shiostam ceangailte gu loidsigeach, ag àrdachadh èifeachdas teicnigeach agus eaconamach gineadh dealain. Faodaidh gineadh sgaoilte a tha faisg air luchd-cleachdaidh lùtha cuideachd goireasan connaidh ionadail a chleachdadh, a’ toirt a-steach bith-chonnadh agus lùth ath-nuadhachail, agus eadhon sgudal baile.

Bidh ionad cumhachd brìgheil a’ ceangal mòran de dhiofar stòran cumhachd ionadail ann an raon sònraichte (uisge, gaoth, ionadan cumhachd photovoltaic, roth-uidheaman baidhsagal aonaichte, gineadairean einnseanan, msaa) agus stòradh lùth (tancaichean uisge, bataraidhean) a tha fo smachd astar. lìonra IT farsaing.

Bu chòir àite cudromach ann an cruthachadh ionadan cumhachd brìgheil a bhith air a chluich le innealan stòraidh lùtha a leigeas leat gineadh dealain atharrachadh gu atharrachaidhean làitheil ann an iarrtas luchd-cleachdaidh. Mar as trice is e bataraidhean no supercapacitors a th’ anns na stòran-tasgaidh sin; faodaidh an aon àite a bhith aig stèiseanan stòraidh pumpaidh.

Faodar raon a tha cothromach gu lùthmhor a tha na ionad cumhachd brìgheil a sgaradh bhon ghriod chumhachd le bhith a’ cleachdadh suidsichean an latha an-diugh. Bidh suidse mar seo a’ dìon, a’ dèanamh obair tomhais agus a’ sioncronadh an t-siostam leis an lìonra.

Tha an saoghal a’ fàs nas glice

W cliathaichean snasail an-dràsta air a thasgadh leis na companaidhean lùtha as motha san t-saoghal. Anns an Roinn Eòrpa, mar eisimpleir, EDF (An Fhraing), RWE (A’ Ghearmailt), Iberdrola (An Spàinn) agus British Gas (RA).

6. Smart griod a 'measgachadh thùsan traidiseanta agus ath-nuadhachail

Is e eileamaid chudromach den t-seòrsa siostam seo an lìonra cuairteachaidh cian-conaltraidh, a tha a’ toirt seachad tar-chuir IP earbsach dà-shligheach eadar na prìomh shiostaman tagraidh agus meatairean dealain snasail a tha suidhichte gu dìreach aig deireadh an t-siostam cumhachd, aig an deireadh luchd-cleachdaidh.

An-dràsta, tha na lìonraidhean tele-chonaltraidh as motha san t-saoghal airson na feumalachdan Smart Grid bho na gnìomhaichean lùtha as motha anns na dùthchannan aca - leithid LightSquared (USA) no EnergyAustralia (Astràilia) - air an toirt a-mach a’ cleachdadh teicneòlas gun uèir Wimax.

A bharrachd air an sin, tha a’ chiad agus aon de na buileachadh dealbhaichte as motha de shiostam AMI (Bun-structar Meidheadaireachd Adhartach) sa Phòlainn, a tha na phàirt riatanach de lìonra snasail Energa Operator SA, a’ toirt a-steach cleachdadh siostam Wimax airson sgaoileadh dàta.

Is e buannachd chudromach de fhuasgladh Wimax a thaobh teicneòlasan eile a thathas a’ cleachdadh san roinn lùtha airson sgaoileadh dàta, leithid PLC, nach eil feum air earrannan slàn de loidhnichean cumhachd a chuir dheth ma bhios èiginn ann.

7. Pioramaid lùth san Roinn Eòrpa

Tha riaghaltas Shìona air plana mòr fad-ùine a leasachadh gus tasgadh a dhèanamh ann an siostaman uisge, ùrachadh agus leudachadh lìonraidhean tar-chuir agus bun-structar ann an sgìrean dùthchail, agus cliathaichean snasail. Tha Buidheann Clèithe Stàite Shìona an dùil an toirt a-steach ro 2030.

Tha Caidreachas Gnìomhachas Dealain Iapan an dùil cliath smart cumhachd grèine a leasachadh ro 2020 le taic bhon riaghaltas. An-dràsta, tha prògram stàite airson a bhith a’ dèanamh deuchainn air lùth dealanach airson cliathan snasail ga chuir an gnìomh sa Ghearmailt.

Thèid “super-ghriod” lùth a chruthachadh ann an dùthchannan an EU, tron ​​​​bheil lùth ath-nuadhachail air a chuairteachadh, gu h-àraidh bho thuathan-gaoithe. Eu-coltach ri lìonraidhean traidiseanta, bidh e stèidhichte chan ann air mu seach, ach air sruthan dealain dìreach (DC).

Maoinich airgead Eòrpach am prògram rannsachaidh is trèanaidh MEDOW co-cheangailte ris a’ phròiseact, a tha a’ toirt còmhla oilthighean agus riochdairean bho ghnìomhachas an lùtha. Tha MEDOW na ghiorrachadh den ainm Beurla “Multi-terminal DC Grid For Offshore Wind”.

Tha dùil gum mair am prògram trèanaidh gu Màrt 2017. Cruthachadh lìonraidhean lùth ath-nuadhachail air sgèile mòr-thìreach agus ceangal èifeachdach ri lìonraidhean a th’ ann mar-thà (6) a’ dèanamh ciall mar thoradh air feartan sònraichte lùth ath-nuadhachail, a tha air a chomharrachadh le còrr bho àm gu àm no gainnead comais.

Tha am prògram Smart Peninsula a tha ag obair air Rubha Hel ainmeil ann an gnìomhachas lùth na Pòlainn. Is ann an seo a tha Energa air a’ chiad shiostaman leughaidh iomallach deuchainneach san dùthaich a chuir an gnìomh agus tha am bun-structar teignigeach iomchaidh aige airson a’ phròiseict, a thèid ùrachadh tuilleadh.

Cha deach an t-àite seo a thaghadh le cothrom. Tha an raon seo air a chomharrachadh le atharrachadh mòr ann an caitheamh lùtha (caitheamh àrd as t-samhradh, mòran nas lugha sa gheamhradh), a tha a 'cruthachadh dùbhlan a bharrachd dha innleadairean lùtha.

Bu chòir an siostam gnìomhaichte a bhith air a chomharrachadh chan ann a-mhàin le earbsachd àrd, ach cuideachd le sùbailteachd ann an seirbheis teachdaiche, a’ toirt cothrom dhaibh caitheamh lùtha a bharrachadh, cìsean dealain atharrachadh agus stòran lùtha eile a tha a’ tighinn am bàrr a chleachdadh (panalan photovoltaic, roth-uidheaman gaoithe beaga, msaa).

O chionn ghoirid, tha fiosrachadh cuideachd air nochdadh gu bheil Polskie Sieci Energetyczne airson lùth a stòradh ann am bataraidhean cumhachdach le comas co-dhiù 2 MW. Tha an gnìomhaiche an dùil goireasan stòraidh lùtha a thogail sa Phòlainn a bheir taic don ghriod chumhachd, a’ dèanamh cinnteach à leantainneachd solair nuair a stadas stòran lùth ath-nuadhachail (RES) ag obair air sgàth gainnead gaoithe no às deidh dorcha. Thèid an dealan bhon taigh-bathair an uairsin chun a’ ghriod.

Dh’ fhaodadh deuchainn an fhuasglaidh tòiseachadh taobh a-staigh dà bhliadhna. A rèir fiosrachadh neo-oifigeil, tha na Seapanaich bho Hitachi a’ tabhann PSE gus deuchainn a dhèanamh air soithichean bataraidh cumhachdach. Tha aon bataraidh lithium-ion mar sin comasach air 1 MW de chumhachd a lìbhrigeadh.

Faodaidh taighean-stòir cuideachd lùghdachadh a dhèanamh air an fheum air ionadan cumhachd àbhaisteach a leudachadh san àm ri teachd. Bidh tuathan-gaoithe, a tha air an comharrachadh le caochladh mòr ann an toradh cumhachd (a rèir an t-suidheachaidh eòlas-sìde), a 'toirt air lùth traidiseanta stòras cumhachd a chumail gus an tèid muilnean gaoithe a chur nan àite no cur ris aig àm sam bith le toradh cumhachd nas lugha.

Tha luchd-obrachaidh air feadh na Roinn Eòrpa a’ tasgadh ann an stòradh lùtha. O chionn ghoirid, chuir na Breatannaich an stàladh as motha den t-seòrsa seo air bhog air ar mòr-thìr. Tha an goireas aig Leighton Buzzard faisg air Lunnainn comasach air suas ri 10 MWh de lùth a stòradh agus 6 MW de chumhachd a lìbhrigeadh.

Air a chùlaibh tha S&C Electric, Samsung, a bharrachd air UK Power Networks agus Younicos. San t-Sultain 2014, thog a ’chompanaidh mu dheireadh a’ chiad stòradh lùth malairteach san Roinn Eòrpa. Chaidh a chuir air bhog ann an Schwerin, sa Ghearmailt agus tha comas 5 MW aige.

Anns an sgrìobhainn "Smart Grid Projects Outlook 2014" tha 459 pròiseact air an cur an gnìomh bho 2002, anns an do chuir cleachdadh theicneòlasan ùra, comasan ICT (fiosrachadh teile) ri cruthachadh “clèithe snasail”.

Bu chòir a thoirt fa-near gun deach aire a thoirt do phròiseactan anns an robh co-dhiù aon bhall-stàite den EU an sàs (na com-pàirtiche) (7). Bheir seo an àireamh de dhùthchannan a tha air an còmhdach san aithisg gu 47.

Gu ruige seo, chaidh 3,15 billean euros a riarachadh airson na pròiseactan sin, ged nach deach 48 sa cheud dhiubh a chrìochnachadh fhathast. Bidh pròiseactan R&D an-dràsta ag ithe 830 millean euro, agus tha deuchainn agus buileachadh a’ cosg 2,32 billean euros.

Nam measg, per capita, tha an Danmhairg a’ tasgadh as motha. Air an làimh eile, bidh an Fhraing agus an RA a’ coileanadh phròiseactan leis na buidseatan as àirde, le cuibheas de € 5 millean gach pròiseact.

An coimeas ris na dùthchannan sin, dh’ fhàs dùthchannan na Roinn Eòrpa an Ear mòran na bu mhiosa. A rèir na h-aithisg, chan eil iad a’ gineadh ach 1 sa cheud de bhuidseit iomlan nam pròiseactan sin uile. A rèir an àireamh de phròiseactan a chaidh a chuir an gnìomh, is iad na còig as àirde: a’ Ghearmailt, an Danmhairg, an Eadailt, an Spàinn agus an Fhraing. Ghabh a’ Phòlainn an 18mh àite san rangachadh.

Bha an Eilbheis air thoiseach oirnn, agus Èirinn às a dhèidh. Fo sluagh-ghairm a’ ghriod snasail, thathas a’ cur an sàs fuasglaidhean àrd-amasach, cha mhòr rèabhlaideach ann an iomadh àite air feadh an t-saoghail. planaichean airson an siostam cumhachd ùrachadh.

Is e aon de na h-eisimpleirean as fheàrr an Ontario Smart Infrastructure Project (2030), a chaidh ullachadh o chionn beagan bhliadhnaichean agus a mhaireas suas ri 8 bliadhna.

8. Plana airson Smart Grid a chleachdadh ann an sgìre Chanada ann an Ontario.

Bhìorasan lùtha?

Ach, ma tha lìonra lùtha fàs mar an eadar-lìn, feumaidh tu a bhith mothachail gum faodadh e aghaidh a thoirt air na h-aon chunnartan a tha romhainn ann an lìonraidhean coimpiutair an latha an-diugh.

9. Robots air an dealbhadh gus obrachadh ann an lìonraidhean lùtha

Thug deuchainn-lannan F-Secure rabhadh o chionn ghoirid mu chunnart iom-fhillte ùr do shiostaman seirbheis gnìomhachais, a’ toirt a-steach cliathan cumhachd. Canar Havex ris agus bidh e a’ cleachdadh dòigh ùr air leth adhartach gus coimpiutairean a ghlacadh.

Tha dà phrìomh phàirt aig Havex. Is e a ’chiad fhear bathar-bog Trojan, a thathas a’ cleachdadh gus smachd a chumail air astar air an t-siostam ionnsaigh. Is e an dàrna eileamaid am frithealaiche PHP.

Bha an t-each Trojan ceangailte le luchd-ionnsaigh ri bathar-bog APCS/SCADA le uallach airson sùil a chumail air adhartas pròiseasan teicneòlach agus cinneasachaidh. Bidh luchd-fulaing a’ luchdachadh sìos a leithid de phrògraman bho làraich sònraichte, gun fhios mun chunnart.

B’ e institiudan Eòrpach agus companaidhean a bha an sàs ann am fuasglaidhean gnìomhachais a bh’ ann an luchd-fulang Havex sa mhòr-chuid. Tha pàirt de chòd Havex a’ moladh gum faodadh an luchd-cruthachaidh, a bharrachd air a bhith ag iarraidh dàta a ghoid mu phròiseasan cinneasachaidh, buaidh a thoirt air a’ chùrsa aca cuideachd.

10. Raointean de ghriodan snasail

Bha ùidh shònraichte aig ùghdaran an malware seo ann an lìonraidhean lùtha. Is dòcha eileamaid san àm ri teachd siostam cumhachd smart bidh robots cuideachd.

O chionn ghoirid, tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Teicneòlais Michigan air modal robot (9) a leasachadh a bheir lùth gu àiteachan a tha fo bhuaidh briseadh cumhachd, leithid mòr-thubaistean nàdurrach.

Dh'fhaodadh innealan den t-seòrsa seo, mar eisimpleir, cumhachd a thoirt air ais don bhun-structair cian-chonaltraidh (tùir agus stèiseanan bunaiteach) gus obair teasairginn a dhèanamh nas èifeachdaiche. Tha innealan-fuadain neo-eisimeileach, bidh iad fhèin a’ taghadh an t-slighe as fheàrr chun cheann-uidhe aca.

Faodaidh bataraidhean a bhith aca air bòrd no panalan grèine. Faodaidh iad biadh a thoirt dha chèile. Ciall agus gnìomhan cliathaichean snasail falbh fada nas fhaide na lùth (10).

Faodar am bun-structar a chaidh a chruthachadh san dòigh seo a chleachdadh gus beatha smart gluasadach ùr san àm ri teachd a chruthachadh, stèidhichte air na teicneòlasan as ùire. Gu ruige seo, chan urrainn dhuinn ach smaoineachadh air na buannachdan (ach cuideachd eas-bhuannachdan) an seòrsa seo de fhuasgladh.