Che cos'è una Smart Grid e quali vantaggi offre?

La rete elettrica che fornisce energia in tutto il paese è costituita da linee di trasmissione, generatori di energia, trasformatori, consumatori e molti altri componenti.

La rete elettrica statunitense è una meraviglia della tecnologia e dell'ingegneria, composta da oltre 9.200 unità di generazione di energia. Le linee di trasmissione da sole si estendevano su oltre 600.000 miglia, distese su tutti i tipi di terreno.

Ma la rete elettrica convenzionale sta invecchiando. È inefficiente e c'è un onere significativo che influisce sulle sue prestazioni. Invece, ora c'è una maggiore attenzione su una "rete intelligente".

Che cos'è una griglia intelligente?

Il concetto di rete intelligente si riferisce semplicemente a una rete elettrica moderna e più intelligente. In sostanza, una rete intelligente sfrutta la potenza della trasformazione digitale per migliorare la gestione dell'elettricità, spesso con l'aiuto delle tecnologie Internet of Things (IoT) e l'uso dei big data.

L'attuale rete elettrica negli Stati Uniti è stata creata nel 1890 e ha subito modifiche significative. Sebbene le tecnologie di monitoraggio siano ancora in uso, sono inaffidabili e arcaiche.

Le reti intelligenti consentono un flusso di elettricità bidirezionale e offrono una maggiore precisione sui dati. Spesso implica l'uso di tecnologie più intelligenti, inclusi contatori connessi ed elettrodomestici intelligenti, e supporta il trasferimento di energia rinnovabile in entrambi i modi.

Perché è importante una Smart Grid?

L'evoluzione di Internet ha portato cambiamenti significativi in ​​ogni altro settore. Anche il settore energetico sta attraversando questa trasformazione e il passaggio a una rete intelligente ne risulterebbe migliore trasmissione di energia, miglioramenti tecnologici, tracciabilità e reportistica più accurati e consapevolezza dei clienti. Ci sono molti vantaggi nel passare a una rete intelligente.

Efficienza di trasmissione elettrica migliorata

Le reti intelligenti sono in grado di regolare le trasmissioni elettriche poiché si basano su tecnologie intelligenti per mitigare le perdite elettriche durante la distribuzione. Ciò migliora l'efficienza della trasmissione elettrica, a vantaggio di tutte le parti interessate.

Ripristino elettrico più rapido dopo interruzioni

In caso di interruzione di corrente, diventa molto più facile rilevare esattamente quale area è inattiva utilizzando tecnologie intelligenti. Ciò consente alle aziende di inviare i team e ripristinare l'alimentazione molto più velocemente rispetto ai metodi convenzionali, che sono inaffidabili e relativamente lenti.

Bilanciamento automatico del carico

Uno dei principali vantaggi di una rete elettrica intelligente è il bilanciamento automatico del carico, che a sua volta riduce i rischi di guasti alle apparecchiature. Poiché il carico elettrico tende a variare a seconda delle circostanze esterne, le aziende devono effettuare regolazioni manuali.

Ma una rete intelligente utilizzerà le tecnologie (spesso basate su algoritmi genetici) per rivedere i modelli di consumo per gestire i carichi. Ciò riduce lo stress sulle apparecchiature elettriche, soprattutto durante le ore di punta.

Furto elettrico ridotto

Il furto di elettricità è un problema serio. Secondo Pepco, è la terza forma di furto più grande del paese. In molti casi, l'elettricità viene rubata attraverso la manomissione del contatore.

I consumatori rallentano il contatore o lo fermano completamente pur continuando a consumare elettricità. In altri casi, può essere aspirata tramite le linee elettriche.

Una rete intelligente può impedire che ciò accada poiché i contatori sono monitorati da remoto. Qualsiasi tentativo di manomissione risulterà in un avviso. E, se ci sono deviazioni nel consumo di energia, le aziende verranno immediatamente informate, richiedendo un'azione rapida.

Incoraggia l'uso di energie rinnovabili

Le reti intelligenti consentono ai consumatori di reimmettere energia nella rete, regolarla e tracciarla. Se un consumatore utilizza diversi modi di produrre elettricità, e stanno producendo quantità in eccesso, possono reimmetterlo nella rete e generare un profitto.

Ciò riduce la dipendenza dal petrolio, che porta con sé una serie di vantaggi aggiuntivi come la riduzione delle emissioni, un impatto positivo sull'ambiente e combatte anche il cambiamento climatico.

Spese di manutenzione ridotte

Attualmente, le aziende spendono una notevole quantità di denaro ogni anno per riparare e mantenere infrastrutture obsolete. Il passaggio a una rete intelligente può aiutare a ridurre le spese di manutenzione poiché tutti i rapporti e il monitoraggio vengono eseguiti automaticamente.

Le aziende possono trasferire questo vantaggio ai consumatori, il che alla fine si traduce in una riduzione dei costi dell'elettricità per gli utenti. Le aziende possono quindi investire questi risparmi in ricerca e sviluppo.

Smart Grid vs. Reti elettriche convenzionali

Attualmente, le reti elettriche convenzionali hanno capacità di stoccaggio minime. Di solito seguono un modello incentrato sulla domanda, in cui le aziende riducono la tensione di rete per consentire l'utilizzo da parte di consumatori diversi.

Quando si prendono in considerazione diverse variabili, come i cambiamenti meteorologici, i danni alla fauna selvatica, il sabotaggio da parte dell'uomo o i disastri naturali, diventa facile vedere che le reti elettriche sono difficili da mantenere.

Una rete intelligente, d'altra parte, ha capacità di autoguarigione. Ciò significa semplicemente che la rete rileva le aree di interruzione e reindirizza automaticamente l'elettricità (se possibile) allertando i team di riparazione.

Poiché consente un flusso di elettricità bidirezionale, le parti interessate possono rivedere i dati immessi nella rete e prevedere i cambiamenti della domanda, pianificare le intemperie e preparare piani di emergenza per periodi prolungati interruzioni.

L'obiettivo è creare una griglia che contenga interruzioni minime e impedisca che si trasformino in blackout su larga scala. Le nuove tecnologie consentiranno una risposta più rapida da parte dei servizi di emergenza e, facendo affidamento sulla generazione di energia distribuita, potrebbero portare alla formazione di una "microgrid", in cui una comunità può alimentare da sola i suoi servizi essenziali in caso di an emergenza.

Le Smart Grid si concentrano sul decentramento

Una rete intelligente non si basa solo su contatori più intelligenti o linee elettriche più efficienti. Si concentra anche principalmente sul decentramento, che consente di produrre e immagazzinare energia più vicino al consumatore.

"Più vicino" non si traduce sempre in distanza fisica diretta. Invece, una rete intelligente consentirà anche ai consumatori di energia di vendere. Pertanto, in caso di una grave interruzione, potresti effettivamente acquistare elettricità da un vicino se ha un sistema di energia solare, per esempio.

Sfide nella distribuzione di una Smart Grid

L'idea di una rete intelligente è promettente, ma non è priva di sfide. La sfida più grande viene dai consumatori, che spesso resistono all'installazione di qualcosa di semplice come un contatore intelligente.

Di conseguenza, i governi o le società elettriche sono spesso costretti a offrire ricompense finanziarie o imporre sanzioni ai clienti che non si conformano. C'è anche un'altra sfida più grande da superare: la sicurezza informatica.

Se hai visto Die Hard 4, probabilmente conosci questo scenario. Esiste sempre il rischio che gli hacker possano entrare in una rete elettrica connessa e deviare risorse o, peggio, dirottare parti della rete. Detto ciò, anche la nostra infrastruttura esistente è vulnerabile a questi problemi.

La Smart Grid è un piano decennale

La rete intelligente non può essere implementata tutta in una volta. Richiederà test approfonditi, soprattutto perché è costituito da milioni di componenti che devono funzionare in armonia tra loro. Dal consentire alle persone di calcolare i costi dell'elettricità all'aiutare a bilanciare i carichi elettrici, ogni singola parte deve integrarsi nella rete.

Ci vorrà più di un decennio prima che tutto si unisca, ma, una volta che la rete intelligente raggiunge la maturità, i suoi benefici risuonano bene nelle generazioni a venire.

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