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智能电网有望成为可再生能源革命破局关键
举报2021-02-02 15:19:33 来源:极客云算IPFS

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能源一直是影响世界进步的一种物质,早在上世纪50年代,为了解决能源供应不足的问题,我国就开始发展小水电、沼气池、太阳灶、风力提水机、小型风电机、中低温地热利用和小型潮汐电站等新能源。当时由于技术的原因,只是在能源供给不足条件下,“就地取材”的小范围、零散式利用,还远远达不到产业范畴,也无法进入商品能源的统计中;直到1990-2010年,新能源开始真正发展起来。


尤其是近几年,能源行业正在发生翻天覆地的变化:燃煤电厂和核反应堆正在让位于风力涡轮机和太阳能电池板,以满足我们未来的能源需求。物联网将对电网运营商和消费者起到什么作用?


我们都知道,能源行业正变得越来越环保,尽管燃煤电厂和核电站曾经是主要的电力来源,但成千上万的风力涡轮机、沼气厂和太阳能公园正在生产能源。可再生能源占总用电量的比例持续增长:2000年,德国电力的6%来自绿色能源,但到2019年,这一数字已上升到42%。这意味着,根据德国政府的《可再生能源法案》(EEG),成功过渡到可再生能源的目标已经实现:到2025年,德国40%以上的电力消耗将来自绿色能源。


在我国,新能源发电也在快速发展着,新能源装机容量逐年增加,大量设备信息接入专用和公用的信息网络系统,特别是接入电网系统的信息量增长的极为迅速,可再生能源发电的大量并网将给电网运行、管理带来新的挑战,可再生能源的间歇性、随机性特点,给电网功率平衡、运行控制带来困难。


用数字解决方案控制智能电网


1、实时展现电网运行状况,能够提供紧急情况下相应的数据分析和应对预案


2、通信、信息和现代管理技术的综合运用,将大大提高电网运行效率,从而提高供电可靠率


3、信息、传感器、自动控制等技术的运用,可获取电网全景信息,及时预见可能发生的故障


可再生能源所占份额的增加意味着二氧化碳排放量正在减少。然而,能源市场也面临着新的挑战,例如管理分散的发电厂、更大程度地依赖天气状况以及可靠地向电网输送和分配电力。目前的电网管理非常简单:电网运营商只需控制几个发电厂,就可以轻松地协调发电、分配和存储。他们始终知道每个电厂将提供多少电力以及何时提供。此外,根据当前的电网负荷,电厂可以关闭或启动。


但是,能源供应越分散,对电网的控制就越复杂。风力涡轮机只有在风吹过时才供电,而太阳能只有在阳光普照时才发电。今天,有数以万计的分散式发电机组向电网供电。为了避免电网过载或负荷不足,能源行业的公司必须能够随时做出反应,启动或关闭发电机组。这是能源部门的一项任务,如果没有数字支持是很难解决的。


电网运营商如何获取用电数据?


根据Gartner最近的一项研究,除了权力下放、脱碳和民主化之外,数字化,尤其是物联网(IoT),将是改变电力供应结构以扩大可再生能源的核心要素。智能电表与物联网解决方案的引入,将有助于电网运营商获得智能电网状况的实时信息。为此,电力生产商,无论是私人家庭还是能源服务提供商,都必须通过本地物联网设备发送数据。


然后,来自固定和移动网络的数据由人工智能在一个基于云的中央物联网平台上进行评估和整合。可以使用此类数据自动控制智能电网,并且可以通过智能能源管理系统吸收电网中的波动。人工智能还可以使用此类数据快速检测网格瓶颈或潜在的过载。此外,它简化了系统的维护工作,例如,风力涡轮机上的智能传感器可以监测电机状态,并在读数不正常内时立即发出警报。


物联网不仅仅允许您控制和优化当前网络,而且新获取的数据还可以创建新的商业模式,例如,电力交易商可以将剩余电力出售给电动汽车车主,从而有效地将汽车电池转化为储能装置。

 

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