بکارگیری و پیاده سازی شبکه های هوشمند برق برای حل مشکلات شبکه های برق امروزی
امروزه شرکتهای برق در سراسر جهان با مشکلات زیادی روبرو میباشند به عنوان مثال امروزه تنها یک سوم از انرژی سوخت مورد استفاده به انرژی الکتریکی تبدیل میشود و گرمای تلف شده نیز بازیابی نمیگردد. 8% از خروجی توان نیروگاهها در حین انتقال به بارها تلف میشود.30% از ظرفیت نیروگاهی فقط برای ساعات اوج بار مورد استفاده قرار میگیرند (دورهی اوج در 5% از کل زمان رخ میدهد.) همچنین کمبودهای انرژی و آلاینده های زیست محیطی از جمله ی این مشکلات میباشند که باوجود شبکه برق فعلی قابل حل نخواهند بود. پیش بینی ها نشان میدهد که تا سال 2025 میزان تقاضا سه برابر مصرف کنونی خواهد شد. بنابراین، نیاز مبرم شبکه قدرت امروزی، تغییر در ساختار، برای روشن نگاه داشتن چراغ خانه مشترکان است.
شبکه های برق سنتی(غیر هوشمند):
شبکه های برق غیر هوشمند با روند سلسله مراتبی، برق را از طریق نیروگاه از محل تولید به محل مصرف منتقل میکنند. این شبکه ها در حالت کلی به صورت خطهای توزیع یک طرفهای هستند که تمام برق تولیدی را به مشترکین تحویل میدهند. در این ساختار، هیچ مسیر دوطرفهای برای جریان برق و تبادل همزمان اطلاعات و تصمیم گیری در سطح سراسری شبکه برق وجود ندارد.
مهم ترین مشکلات در شبکه های برق موجود به شرح زیر قابل بررسی است:
عدم کارآیی شبکه برق در مدیریت حداکثر تقاضا
عدم توانایی شبکه در تبادل اطلاعات قابل اطمینان
قابلیت محدود شبکه ی برق غیر هوشمند در استفاده از منابع تولید پراکنده و منابع انرژی تجدیدپذیر
ناکارآمدی شبکه با گسترش خودروهای الکتریکی و هیبرید الکتریکی EVs و PHEVs
مستعد بودن شبکه ی غیر هوشمند برای بروز خاموشی و اختلال کیفیت توان
آسیب پذیری شبکه های موجود بر اثر بلاهای طبیعی
راه حل حذف و یا کاهش این مشکلات به کارگیری و پیاده سازی شبکه های هوشمند برق میباشد.
-اما شبکه ی هوشمند چیست؟
براساس تعریف سازمان انرژی ایالات متحده آمریکا، شبکه هوشمند یک شبکه گسترده انرژی خودکار است که در آن انتقال توان الکتریکی و تبادل اطلاعات به صورت دوطرفه صورت میگیرد. این شبکه قابلیت پایش و پاسخگویی به هر نوع تغییرات در شبکه، از منابع تولید تا مصرف کنندگان و حتی تک تک تجهیزات را دارد.
مشخصه های اصلی شبکه های برق هوشمند در واقع بیان ویژگیهای این شبکه ها بر مبنای قابلیت آنهاست. شبکه های برق هوشمند به منظور از بین بردن معایب نامبرده از شبکه های موجود تعریف شدند و دارای مشخصات زیر هستند:
شبکه های هوشمند بر اساس تکنولوژی دیجیتال است.
ویژگی مهم این شبکه ها توانایی ذخیره انرژی است.
کاهش مصرف سوختهای فسیلی که در نتیجه کاهش پیک و تلفات انرژی
کاهش در تعداد مشترکین که خاموشی دارند .
کاهش هزینه ها که منتج از قطع و وصل از راه دور مشترکین میباشد.
انعطاف پذیری در قبال اختلالات و بلایای طبیعی.
در واقع شبکه ی هوشمند برای سمت مصرف کننده بدین معنی است که آنها می توانند بر روی مصرف خود مدیریت هوشمندانه انجام دهند تا در ساعات پیک که قیمت انرژی گران میباشد، هزینه کمتری بپردازند و برای کارشناسان محیط زیست، این شبکه به معنی استفاده از تکنولوژی جهت کمک به حل تغییرات مضر آب و هوایی و اجتناب از تولید گازهای کربن بیش از اندازه میباشد و برای کارکنان صنعت برق پیک سایی و تصمیمگیری هوشمندانه و ارائه اطلاعات دقیق از وضعیت شبکه است.