Dzięki inteligentnym sieciom zasilanie nie zależy od różnego typu wahań
Firmy energetyczne mogą mieć trudności z utrzymaniem jednolitego poziomu dostaw, ponieważ energia w całej Europie jest pozyskiwana z różnych źródeł, w tym odnawialnych źródeł energii, na które wpływają niestabilne wzorce pogodowe. W ramach finansowanego przez UE projektu SUNSEED naukowcy opracowali system inteligentnego pomiaru i obserwacji, który jest w stanie monitorować zmiany podaży i popytu w czasie rzeczywistym za pomocą istniejących sieci bezprzewodowych, co sprawia, że system jest bardziej solidny i szybciej reaguje. „Bardzo szybko może dojść do spadku produkcji energii słonecznej, choćby z powodu przejściowego zachmurzenia czy zbyt silnych wiatrów, które zmuszają do zatrzymania turbin wiatrowych. Nagle moc wiatru z maksymalnej zmienia się na zerową i dla sieci dystrybuującej energię elektryczną jest to szok.” – mówi koordynator projektu, Peter Zidar, szef projektów badawczych w Telekom Slovenije (Słowenia). Firmy energetyczne muszą często monitorować zmiany, ale „sieci nie są wyposażone w wystarczająco dużą liczbę czujników, a jeżeli nawet są, to czujniki nie zawsze mają odpowiednie kanały łączące je z centralą, które zapewniłyby wiarygodną kontrolę.” – zauważa. Podczas klęsk żywiołowych, takich jak „straszne mrozy”, które dotknęły Słowenię w zimie 2014 roku – kiedy wiele słupów energetycznych zawaliło się pod ciężarem lodu – z niektórymi zakłóceniami można byłoby poradzić sobie szybciej, gdyby istniała gęsta sieć czujników. „Można by było wtedy sprawdzić, która część sieci dystrybucji ma problemy i gdzie trzeba wysłać zespoły serwisowe.” – mówi. Specjalnie opracowane inteligentne czujniki Większość liczników energii elektrycznej przede wszystkim mierzy napięcie i zużycie energii. „W ramach SUNSEED opracowaliśmy specjalny czujnik, który mierzy więcej parametrów i robi to częściej.” – wyjaśnia pan Zidar. „Pomiary są wykonywane 50 razy na sekundę. Zwykłe liczniki robią to znacznie rzadziej – niektóre rejestrują pomiary tylko raz w miesiącu.” – zauważa. Zespół projektowy przeprowadził próby polowe przy użyciu około 1000 inteligentnych czujników pomiarowych w różnych środowiskach topograficznych Słowenii. Na stacjach transformatorowych rozmieszczono około 50 specjalnych czujników w celu dokładniejszego monitorowania sieci niż było to możliwe wcześniej. „Konieczne jest opracowanie czujników dostosowanych do indywidualnych potrzeb – ponieważ znajdują się one przede wszystkim na energetycznych węzłach rozdzielczych, zwłaszcza stacjach transformatorowych, gdzie mogą występować zakłócenia magnetyczne i konieczne są bardziej szczegółowe pomiary.” – mówi pan Zidar. Podczas opracowywania inteligentnego czujnika przez partnerów projektu, Instytut Josefa Stefana w Lublanie (Słowenia), wzięto pod uwagę aspekty bezpieczeństwa i zastosowano modem LTE, który łączy się z siecią bezprzewodową LTE 4G dostarczaną przez Telekom Slovenije. Wykorzystanie istniejących sieci bezprzewodowych zamiast tworzenia sieci od podstaw obniża nakłady inwestycyjne – w tym na modernizację – i koszty ogólne firm energetycznych. Pojemność centrum danych W celu monitorowania inteligentnych sieci firmy muszą często przechowywać duże ilości danych. „Podczas testów pojawiły się problemy, ponieważ ilość danych była tak duża, że musieliśmy zmniejszyć częstotliwość ich zbierania.” – mówi pan Zidar. Znaczenie ma również szybkość transmisji danych lub ewentualne opóźnienia. Chociaż system SUNSEED mógłby skutecznie kontrolować i stabilizować sieć, korzystając z LTE 4G, nie działa on wystarczająco szybko podczas przerwy w dostawie energii, kiedy to do zastosowania zastępczego źródła energii konieczny jest czas reakcji rzędu kilku milisekund. Zidar zauważa, że rozwiązaniem problemu mogą być szybsze sieci bezprzewodowe 5G, które pojawią się na początku lat 20-tych XXI wieku. Ale wcześniejsze planowanie również może pomóc w wyeliminowaniu zakłóceń. Dlatego Instytut Josefa Stefana opracował algorytm prognozowania bazujący na dostępnych profilach użytkowników i danych dotyczących wzorców pogodowych.
Słowa kluczowe
SUNSEED, energia, wytwarzanie energii, energia odnawialna, komunikacja bezprzewodowa, telekomunikacja, pogoda, infrastruktura
