Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid
Una xarxa intel·ligent és una xarxa elèctrica intel·ligent en la qual hi ha una connexió entre tots els participants del mercat energètic, destinada a oferir serveis energètics, reduir costos i augmentar l'eficiència, així com integrar fonts d'energia distribuïdes, incloses les renovables.
Es tracta de xarxes elèctriques i de comunicació que permeten la regulació en temps real de la producció i el consum d'electricitat, tant a nivell local com global. El seu principi és una comunicació interactiva bidireccional entre fonts de producció i dispositius o consumidors sobre les possibilitats actuals de producció i consum d'energia.
Una altra definició: les xarxes intel·ligents són sistemes elèctrics que utilitzen tecnologies d'informació i control, processament de dades distribuïts i sensors i controls associats per integrar el comportament i les accions dels consumidors i altres parts interessades i per proporcionar de manera eficaç un subministrament d'energia sostenible, econòmic i fiable... .
A mesura que augmenta la proporció de fonts d'energia renovables a la xarxa elèctrica, també augmenta la demanda, especialment de les xarxes de baixa tensió. Les xarxes de baixa tensió ja no només realitzen la tasca de rebre i distribuir l'electricitat de les xarxes de distribució, sinó que fan cada cop més la tasca d'alimentar l'electricitat generada descentralitzada de nou a les xarxes de distribució.
La invasió de fonts d'energia renovables en el panorama energètic ha canviat significativament el flux d'energia a la xarxa: ara els consumidors no només consumeixen, sinó que també produeixen electricitat a través de la mateixa xarxa. Per tant, el flux d'energia és ara bidireccional.
La xarxa intel·ligent envia electricitat dels proveïdors als consumidors mitjançant tecnologia digital bidireccional per gestionar la demanda dels consumidors. Això ajuda a estalviar energia, reduir costos, millorar la usabilitat i la transparència.
Tanmateix, els experts en privadesa i seguretat alerten del potencial de vigilància i la vulnerabilitat d'aquesta tecnologia, que també podria ser explotada pels lladres. A més, sincronitzar els clients amb el preu pot desestabilitzar la xarxa.
L'ús de l'energia solar fotovoltaica a la zona ecològicament neta Solarsiedlung, a Vauban (Freiburg, Alemanya).
Característiques de les xarxes intel·ligents:
- Automatització total. Inclou un sistema de monitorització i control digital, sensors integrats que supervisen el comportament de la xarxa i una migració automàtica per error. Assegura la disponibilitat d'informació en temps real sobre la càrrega de la xarxa, la qualitat de l'energia, les interrupcions, etc.
- Integració total del client. La seva essència és oferir als consumidors comptadors digitals un flux d'informació bidireccional en temps real, que permeti crear tarifes d'acord amb la situació actual de la xarxa (els anomenats "Comptadors d'electricitat intel·ligents"). Això permet als clients gestionar de manera eficient els consums, com ara la calefacció d'aigua, el rentat o la càrrega de bateries.
- Adaptació a les diferents maneres de produir electricitat. El desenvolupament de les xarxes intel·ligents s'inicia principalment en el moment en què es comencen a connectar fonts d'electricitat més petites al sistema de distribució, el comportament del qual és difícil de predir, per exemple, les centrals solars i eòliques, les microturbines de gas i altres tecnologies de generació elèctrica descentralitzada que permeten als usuaris. per generar electricitat a partir dels seus propis recursos i vendre l'excés a la xarxa. La potència de la llum solar o del vent és molt difícil de predir allà on es trobin aquestes fonts descentralitzades. Atès que les xarxes intel·ligents envien regularment informació sobre el consum d'electricitat, és possible regular la potència, per exemple a les centrals elèctriques amb combustibles convencionals.
Les xarxes elèctriques convencionals normalment ja utilitzen tecnologia d'informació i control en certa mesura. A la xarxa intel·ligent, aquestes tecnologies es desenvolupen encara més.
El principal canvi a nivell d'usuari final és la instal·lació de comptadors intel·ligents. Les seves tasques principals són la lectura remota de dades i la capacitat de facturar preus que canvien amb el temps.
Comptador d'electricitat intel·ligent
Els comptadors intel·ligents són comptadors d'electricitat que registren el consum d'electricitat a intervals d'1 hora o menys i transmeten aquesta informació almenys un cop al dia a l'empresa energètica amb finalitats de seguiment i control.
Els comptadors intel·ligents proporcionen una comunicació bidireccional entre el comptador i el sistema central.
La transferència de dades entre els components individuals de la xarxa es fa per mòdem telefònic, GSM, connexions ADSL o altres mètodes. Això permet desenvolupar tarifes més diferenciades i, per tant, incentius de preus més favorables per als consumidors nacionals (mercat intel·ligent).
A diferència dels sistemes de control energètic domèstic, els comptadors intel·ligents poden recollir dades per a la lectura remota.
L'usuari pot obtenir avantatges econòmics sense renunciar a la comoditat, només si també hi ha dispositius que funcionen automàticament, preferiblement amb tarifes baixes. Són processos que no són crítics en el temps, com ara la càrrega de vehicles elèctrics, el funcionament de bombes de calor, la congelació, la calefacció (calderes elèctriques) o el rentat de plats.
Per exemple, per a l'usuari d'electricitat, aquesta tecnologia garanteix que el vehicle elèctric es carregui exactament quan hi ha un bon accés a energies renovables barates. D'aquesta manera, l'energia eòlica es pot aprofitar millor durant les hores en què bufen vents forts.
Un altre exemple són els sistemes de control que ajuden automàticament les indústries a tancar els processos de producció de baixa prioritat quan els preus de l'electricitat són temporalment alts.
Amb els escalfadors d'emmagatzematge nocturn i les tarifes nocturnes fixes, això ja es va implementar fa dècades, però els sistemes moderns poden funcionar de manera més flexible i intel·ligent, cosa que és especialment important per a la inclusió de fonts d'energia renovables.
seguretat informàtica
Un dels principals problemes de les xarxes intel·ligents són els ciberatacs. La idea, concepte i topologia de les xarxes intel·ligents es basen en solucions informàtiques que comporten una certa amenaça. Les xarxes intel·ligents depenen de molts ordinadors, xarxes informàtiques, programari i tecnologies de comunicació per al seu funcionament i control efectiu.
La interferència no autoritzada en la infraestructura informàtica d'aquest ciberdelinqüent pot provocar grans pèrdues, de manera directa i indirecta, a causa de la manca de poder per a destinataris específics.
La complexitat de la xarxa fa que encara hi hagi llacunes per identificar. Per tant, és difícil avaluar el risc associat a un atac potencial a causa de la mida, la complexitat i la naturalesa dinàmica del sistema d'alimentació, així com la imprevisibilitat dels atacants potencials.