کد خبر: ۱۷۶۲
تاریخ انتشار : ۱۱:۰۹ - ۰۸ دی ۱۳۹۲
یک گزارش جالب بررسی می کند:
شبکه هوشمند یک فرصت بی نظیر را به صنعت برق برای ورود به سطح جدیدی از قابلیت اطمینان ، دسترسی و بازدهی می دهد که به سلامت محیط و اقتصاد ما کمک خواهد کرد. فناوری های مخابراتی و دیجیتالی که امکان ارتباط دو طرفه را بین تولید کننده های برق و مشتریان و در طول خطوط انتقال مهیا می سازد همان چیزی است که یک شبکه را هوشمند می سازد.


Smart grid چیست ؟

Grid به یک شبکه الکتریکی گفته می شود. شبکه ای از خطوط انتقال ، ایستگاه های فرعی ، دستگاه های مبدل ولتاژ و دیگر اجزایی که برق را از نیروگاه به منازل و یا محل کار شما منتقل می کنند . تمامی این اتفاق ها زمانی که دوشاخه را به پریز میزنید و یا کامپیوتر خود را روشن می کنید اتفاق می افتد.

برای مثال شبکه کنونی برق رسانی ایالات متحده ، در 1890 بوجود آمده و با پیشرفت تکنولوژی هر ساله گسترش یافته و تغییر کرده است. امروزه این شبکه از 9200 واحد تولید برق تشکیل یافته که با ظرفیتی بیش از 1 میلیون مگا وات به بیش از 300000 مایل از خطوط انتقال متصل شده اند .

ولی برای توسعه هر چه بیشتر به یک نوع شبکه جدید نیاز داریم ، که پاسخ گوی رشد سریع دنیای دیجیتال و تجهیزات کامپیوتری و تکنولوژی وابسته به آن باشد . شبکه ای که بتواند افزایش پیچیدگی ها و نیاز به برق را در قرن 21 مدیریت کرده و به شکل خودکار عمل کند.

حال سوال اینجاست که یک شبکه در چه صورت هوشمند (smart) خواهد بود؟

به طور خلاصه تکنولوژی دیجیتال که امکان ارتباط دو طرفه را بین تولید کننده های برق و مشتریان و در طول خطوط انتقال مهیا می سازد همان چیزی است که یک شبکه را هوشمند می سازد.همچون دنیای اینترنت ، شبکه های هوشمند برق نیز از کنترلر ها ، کامپیوتر ها ، اتوماسیون و تکنولوژی ها و تجهیزاتی که با یکدیگر کار میکنند تشکیل یافته است . ولی در این مورد این تکنولوژی ها همراه با شبکه فعالیت خواهند کرد تا به تغییرات سریع تقاضای برق ما پاسخ دهند .

یک شبکه هوشمند چه کاری انجام میدهد؟

شبکه هوشمند یک فرصت بی نظیر را به صنعت برق برای ورود به سطح جدیدی از قابلیت اطمینان ، دسترسی و بازدهی می دهد که به سلامت محیط و اقتصاد ما کمک خواهد کرد . در دوره گذار به این شبکه هوشمند جدید ، اجرای تست ها ، توسعه تکنولوژی ، آموزش مشتریان ، رشد و توسعه استاندارد ها و قوانین و به اشتراک گذاشتن اطلاعات میان پروژه های مختلف حیاتی است تا مطمئن شویم مزایایی که برای این شبکه هوشمند در نظر گرفته ایم به واقعیت می پیوندند. مزایای استفاده از شبکه هوشمند عبارتند از:

انتقال کارامد تر برق

بازسازی سریعتر اختلالات ایجاد شده در خطوط برق

کاهش هزینه های اجرایی و مدیریتی واحد های تولیدی و البته هزینه های پایین تر برق برای مشتریان

کاهش تقاضای برق در ساعات اوج مصرف که به نوبه خود به کاهش هزینه های مصرفی منجر می شود

افزایش یکپارچگی سیستم های تولید انرژی تجدید پذیر در مقیاس بالا

افزایش امنیت

امروزه یک قطعی جریان برق مثلا یک خاموشی می تواند دمینو وار ، مجموعه ای از خرابی ها را در پی داشته باشد . مثلا سیستم بانکی ، ارتباطات ، حمل و نقل و سیستم های امنیتی را به چالش بکشد. یک شبکه هوشمند تر قابلیت انعطاف را به سیستم برق ما داده و آن را برای مواجهه بهتر در شرایط اضطراری نظیر طوفان های شدید ، زلزله ها و ... آماده می سازد. به دلیل ویژگی فعل و انفعالی دو طرفه ، شبکه هوشمند ، وصل مجدد جریان را وقتی که تجهیزات خراب شده اند و یا توقفی پیش آمده به صورت خودکار ممکن می سازد. این مسأله توقف ها و اثرات ناشی از آن را به حد اقل می رسانند .

وقتی که قطع برق اتفاق می افتد ، تکنولوژی های شبکه هوشمند این قطعی ها را شناسایی و مجزا می کنند ، پیش از آنکه خاموشی در مقیاس بزرگ رخ دهد . تکنولوژی های جدید همچنین اطمینان می دهند که سیستم بازیابی برق جریان برق رسانی را به سرعت و به صورت استراتژیک از طریق مسیر یابی اضطراری به طور مثال ابتدا به سیستم های اضطراری ادامه می دهند. به علاوه ، می تواند به شکل بهتری از ژنراتور های برق خانگی موقعی که برق سراسری در دسترس نیست بهره ببرد. با ترکیب این منابع توزیع شده تولید برق ، شبکه هوشمند می تواند مراکز درمانی ، مراکز پلیس ، چراغ های راهنمایی ، سیستم تلفن را در شرایط اضطراری فعال نگه دارد.

شبکه هوشمند ، تنها مختص واحد های تولید برق و تکنولوژی آن ها نیست . بلکه اطلاعات و ابزاری را در اختیار شما می گذارد تا انتخاب هایی را در مورد نحوه مصرف خود داشته باشید . همان طور که شما فعالیت های بانکی خود را از منزل انجام می دهید ، تصور کنید که بتوانید به طریقی ساده تر برق خود را مدیریت کنید . یک شبکه هوشمند سطح بینظیری از مشارکت مصرف کننده را ممکن می سازد.

برای مثال دیگر نیازی نخواهد بود که منتظر قبض برق خود بمانید ؛ با یک شبکه هوشمند تر شما خواهید توانست نظارتی روشن و بهنگام بر مصرف خود داشته باشید. که این به شما اجازه میدهد به عنوان مثال در ساعاتی که برق پرمصرف تر و گران تر است مصرف خود را پایین بیاورید.

شبکه هوشمند از میلیون ها قطعه کنترلی ، کامپیوترها ، خطوط نیرو و تجهیزات و تکنولوژی های جدید تشکیل خواهد شد . و مطمئنا نصب ، تست و راه اندازی این تجهیزات زمان خواهد برد ولی آنچه که روشن است تغییراتی را به زندگی ما خواهد داد همان گونه که دنیای اینترنت ،زندگی ، کار ، بازی و آموزش ما را تغییر داد .

شبكه هاي هوشمند توزيع برق(smart grid)

امروزه صنعت برق، نه تنها با فراهم كردن منابع جهت برآورده سازي انرژي مورد تقاضا صنايع مواجه هستند، بلكه از طرفي حداقل سازي و كاهش اثراتي كه بشر بر روي محيط در ارتباط با توليد اين انرژي دارد نيز يكي ديگر از موارد مورد توجه مي باشد و Smart Gridراه حلي براي اين چالش است كه سود و بازدهي بسيار زيادي دارد. براي سمت مصرف كنندهSmart Gridبدين معني است كه آنها مي توانند بروي مصرف خود مديريت هوشمندانه انجام دهند تا در ساعات پيك كه قيمت انرژي گران مي باشد، هزينه كمتري بپردازند و براي كارشناسان محيط زيست، اين شبكه بمعني استفاده از تكنولوژي جهت كمك به حل تغييرات مضر آب و هوايي و اجتناب از توليد گازهاي كربن بيش از اندازه مي باشد و براي همكاران صنعت برق پيك سايي و تصميم گيري هوشمندانه و ارائه اطلاعات دقيق از وضعيت شبكه است.

شبكه هاي هوشمند توزيع انرژي الكتريكي يكي از جديدترين تكنولوژي هاي روز دنيا و حاصل سعي و تلاش متخصصين جهت مدرنيزه نمودن شبكه هاي توزيع و ورود به قرن ديجيتال است . اصلي ترين هدف ، تأمين برق مطمئن و پاسخگوئي به نيازهاي رو به رشد مشتريان با كمترين خسارت به محيط زيست است . اولين شبكه هوشمند جهان در مارس 2008 معرفي گرديد و شهر بالدر ايالت كلرادو آمريكا موفق به دريافت عنوان اولين شهر با شبكه توزيع برق هوشمند گرديد هدف طراحان با بكارگيري تكونولوژي هوشمند حول سه محور اصلي مشتركين ، تجهيزات و ارتباطات مي باشد . تكنولوژي هوشمند توانايي ايجاد تغييرات اساسي در توليد ، انتقال ، توزيع و استفاده از انرژي الكتريكي به همراه منافع اقتصادي و محيطي دارد كه در نهايت به برآورده نمودن نيازهاي مشتريان و در دسترس بودن برق مطمئن و پايدار ختم مي شود . از طرف ديگر سيستم مي تواند با استفاده از اطلاعات جمع آوري نموده در مواقع بحراني ، تصميم گيري نمايد و از خاموشي هاي ناخواسته جلوگيري كند.

مزاياي شبكه هاي هوشمند

به طور خلاصه مزاياي شبكه هاي هوشمند به شرح ذيل است :

- پيك سايي كه نتيجه اصلي بكارگيري شبكه هوشمند به همراه تكنولوژي هاي پيشرفته در پست هاي توزيع و منازل مشتركين است .

- كاهش مصرف سوخت هاي فسيلي كه در نتيجه كاهش پيك و تلفات انرژي به همراه كاهش افت خطوط توزيع بدست مي آيد.

- كاهش در تعداد مشتركين كه خاموشي دارند، اين امر نتيجه مهم توانايي پيش بيني كردن و يا به صورت بالقوه جلوگيري كردن از قطع برق و پاسخ موثر در صورت قطع برق جهت رفع عيب است.

- كاهش سرمايه گذاري مورد نياز براي پروژه هاي توزيع و انتقال به جهت بهبود بالانس بار و كاهش در بار پيك بدليل مديريت پيشرفته ديماند

- كاهش هزينه ها كه منتج از قطع و وصل از راه دورمشتركين مي باشد.

كاهش زمان خاموشي مشتركين

جلوگيري از قطع برق مشتركين، فاكتور اصلي رضايت مندي مشتركين است .شبكه توزيع هوشمند به سرعت وسايلي را كه احتمالاً موجب خطا در شبكه توزيع مي شوند را شناسايي و از مدار خارج مي كند و همچنين جريان نشتي را به سرعت مشخص مي كند و مكانهايي كه نياز به حضور نيرو جهت اصلاح شبكه را دارند به سرعت اعلام مي كند. استفاده از نرم افزارهاي پيشرفته اندازه گيري سريعاً مشتركين را كه خارج از سرويس هستند ،را مشخص مي كند . فراهم نمودن چنين اطلاعاتي براي پرسنل اتفاقات كه در محل خاموشي هستند، بسيار ذي قيمت بوده و بازده عملكردرا بسيار بالا مي برد .

شبكه هاي توزيع هوشمند با استفاده از راه حل هاي ذيل زمان خاموشي مشتركين را كاهش مي دهند

- تنظيم مجدد سيستم با كمك گرفتن از سوئيچ هاي اتوماتيك هوشمند كه هماهنگ با پست هاي هوشمند هستند .

- تشخيص از راه دور فالت

- تعيين اندازه و محل بار خارج شده از مدار از راه دور و بصورتReal Time

- كنترل از راه دور توليدات پراكنده انرژي و تجميع آنها جهت استفاده

- تشخيص از راه دور قطع و وصل شبكه

منافع شبكه توزيع هوشمند براي مشتركين

با توجه به طبيعت متغير انرژي هاي تجديد پذير كه عموماً نيروي باد مي باشد، مشتركين جهت انتخاب نياز به اطلاعات ميزان توليد آن و در دسترس بودن آن دارند، تا با توجه به درآمدشان و اولويت هاي زيست محيطي انتخاب صحيح انجام دهند كه اين امر نياز به آموزش و توانمند ساختن مشتركين و آماده سازي بستر فرهنگي دارد، لذا بايستي در اين زمينه نيز سرمايه گذاري مناسبي انجام شود. نرم افزارهاي قيمت گذاري بلادرنگ به مديريت تقاضا كمك مي كنند، تا هر زمان كه برق گران است قيمت خرده فروشي را افزايش دهند و هنگامي كه قيمت برق پايين است قيمت خرده فروشي را كاهش دهند .

به هر حال ، مردم با اين گونه نرم افزارها آشنايي ندارند ولي اكنون سيستمي طراحي شده است كه مصرف انرژي مشترك را بر اساس تنظيمات خود (كه توسط مشترك انجام شده است) بر اساس قيمت و زمان كنترل مي كند . اين سيستم ها مشتركيني را كه نگران محيط زيست خود هستند قادر به كنترل منبع توليد انرژي مي كند و مي توانند از آن نوع انرژي استفاده كنند كه آسيب كمتري به محيط زيست وارد مي كند .

كاهش 2.5 درصدي در مصرف انرژي ، آزاد سازي گازco2 را به ميزان يك ميليون تن كاهش ميدهد.

كاهش هزينهBilling و هزينه سرويس دهي به مشتركين نرم افزارهاي پيشرفته اندازه گيري قادر به خواندن اتوماتيك كنتورها با دقت بالا و بهبود بخشيدن به كارائي مراكز Call centerهستند. موارد ذيل قابل پيش بيني و تحقق هستند:

كاهش هزينه هاي مرتبط با افزايش بازده قرائت كنتورها

- %50 كاهش در نيروي انساني كه نياز به قرائت دوره اي كنتورها بوده است .

كاهش تماسها باCall center يك ميليون دلار منافع ساليانه

منافع سالانه حاصل از جلوگيري سرقت انرژي 10 تا 20 ميليون دلار

قطع و وصل از راه دور 5 تا 10 ميليون دلار منافع حاصل از عدم مراجعه تكنيسين

تلفات خطوط انتقال و توزيع كه حاصل از امپدانس هادي ها و عملكرد شبكه كم بازده است كه در حال حاضر بين 8 تا14 درصد است، با كاهش اين تلفات ، نيروگاهها مي توانند در سطح توليد پايين تر قرار گيرد و در نتيجه آلودگي كمترمي شود . شبكه توزيع هوشمند، ما را قادر به محاسبه و حداقل سازي تلفات خطوط با بوجود آوردن بالانس بهينه بين ولتاژ و فركانس و توان راكتيو مي سازد.

كاهش 20 درصدي تلفات خطوط انتقال ميزان توليد را500000 تن در سال كاهش مي دهد .

شبكه توزيع هوشمند از روشهاي زير براي كاهش تلفات سيستم استفاده مي كند :

در مدار قرار دادن بانك هاي خازني از راه دور براي كاهش جريان مورد نياز براي توان راكتيو

اندازه گيري ضريب توان مشتركين در ترانس هاي توزيع

بالانس بار با استفاده از اتوماسيون توزيع

كنترل و به مدار آوردن منابع انرژي توليد پراكنده(DG)

بهينه سازي سرمايه

شبكه توزيع هوشمند ما را قادر به آگاهي از سلامت و اطمينان شبكه مي نمايد . جمع آوري و انتقال داده ها سيستمي را بوجود مي آورد كه قادر است تصميم گيري اتوماتيك انجام دهد . نتيجه اين عمل، قابليت بهره برداري بهينه از سرمايه است كه دلايل آن عبارتند از :

اجتناب از خرابي ها با تعويض به موقع كابل ها ، تجهيزات ،پست ها و ترانس هاي توزيع

تنظيم ديناميكي ترانس ها براي كمك به تعويق سرمايه گذاري در اين زمينه

افزايش عمر تجهيزات توليد كه از سرمايه گذاري مجدد جهت توليد انرژي مورد نياز جلوگيري مي كند .

نتايجي كه از راه اندازي شهر نمونه بدست آمده است به شرح ذيل است :

* كاهش سرمايه مورد نياز در زير ساخت هاي توزيع و پست ها حدود 1200000 دلار در سال

* كاهش هزينه هاي نگهداري ترانس هاي توزيع حدود 30000000 دلار در سال

* كاهش هزينه نگهداري ترانسهاي فشار ضعيف به ميزان 1000000 دلار در سال

ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین