211service.com
Med Florida Project er Smart Grid ankommet
Det første omfattende smarte net i stor skala er nu i drift. Projektet på 800 millioner dollars, bygget i Florida, har gjort strømafbrydelser kortere og mindre hyppige og hjulpet nogle kunder med at spare penge, ifølge det værk, der driver det.
Smart power: Andrew Brown, en ingeniør hos Florida Power & Light, overvåger udstyr i et af forsyningsværkets diagnostiske centre for smart grid.
Smarte net bør være langt mere modstandsdygtige end konventionelle net, hvilket er vigtigt for at overleve storme, og gøre det nemmere at installere mere intermitterende energikilder som solenergi (se Kina tester et lille smart elektrisk net og On the Smart Grid, en watt sparet Er en watt tjent). Det Recovery Act af 2009 gav et vigtigt løft til udviklingen af smart grid-teknologi, og Florida-nettet blev bygget med 200 millioner dollars fra det amerikanske energiministerium stillet til rådighed gennem Recovery Act.
Snesevis af forsyningsselskaber bygger smart grids - eller i det mindste installerer nogle smart grid komponenter, men ingen havde sammensat alle brikkerne i stor skala. Florida Power & Lights projekt inkorporerer en bred vifte af enheder til overvågning og styring af alle aspekter af nettet, ikke kun f.eks. smarte målere i folks hjem.
Det, der er anderledes, er bredden af, hvad FPL har gjort, siger Eric Dresselhuys , executive vice president for global udvikling på Silver Spring Networks , en virksomhed, der opretter smarte net rundt om i verden, og installerede netværksinfrastrukturen for Florida Power & Light (se Headed into an IPO, Smart Grid Company Struggles for Profit).
Mange forsyningsselskaber installerer smarte målere—Pacific Gas & Electric i Californien har installeret dobbelt så mange som FPL, for eksempel. Men selvom disse er vigtige, afhænger fleksibiliteten og modstandskraften, som det smarte net lover, af at netværke dem sammen med tusindvis af sensorer på nøglepunkter i nettet – understationer, transformere, lokale distributionslinjer og højspændingstransmissionslinjer. (EN projekt i Houston er ens i omfang, men involverer halvt så mange kunder og dækker noget mindre af nettet.)
I FPL's system er enheder på alle disse steder netværket - data hopper fra enhed til enhed, indtil de når en router, der sender det tilbage til værktøjet - og det gør det muligt at fornemme problemer, før de forårsager et afbrydelse, og at begrænse omfang og varighed af udfald, der stadig forekommer (se Udfordringerne ved Big Data på Smart Grid). Projektet involverede 4,5 millioner smartmålere og over 10.000 andre enheder på nettet.
Projektet blev afsluttet i sidste uge, så data om virkningen af hele systemet er endnu ikke tilgængelige. Men dele af smart grid har været i drift i et år eller mere, og der er eksempler på forbedret drift. Kunder kan spore deres energiforbrug pr. time ved hjælp af en hjemmeside, der organiserer data fra smarte målere. Dette hjalp en kunde med at identificere et problem med sit klimaanlæg, siger Bryan Olnick , vicepræsident for smart grid-løsninger hos Florida Power & Light, da han så et spring i elforbruget sammenlignet med året før i lignende vejr.
Målerne har også reduceret varigheden af strømafbrydelser. Ofte er strømafbrydelser forårsaget af problemer i et hjem, som en udløst afbryder. I stedet for at sende en besætning til at undersøge, hvilket kan tage timer, er det muligt at løse problemet eksternt. Det skete 42.000 gange sidste år, hvilket reducerede varigheden af udfald med omkring to timer i hvert tilfælde, siger Olnick.
Forsyningen installerede også sensorer, der kontinuerligt kan overvåge gasser produceret af transformere for at afgøre, om transformeren er sund, er ved at blive syg eller er ved at opleve en udfald, siger Mark Hura , global smart grid kommerciel leder hos GE, som laver sensoren.
Normalt tjekker forsyningsselskaber kun store transformere en gang hvert halve år eller mindre, siger han. Processen involverer at tage en olieprøve og sende den til laboratoriet. I et tilfælde i år identificerede det nye sensorsystem en skrantende transformer i tide for at forhindre et strømafbrydelse, der kunne have påvirket 45.000 mennesker. Lignende enheder gjorde det muligt for værktøjet at identificere 400 skrantende transformatorer på naboniveau, før de fejlede.
Smart grid-teknologi har indflydelse andre steder. Efter orkanen Sandy hjalp sensorer forsyningsarbejdere i nogle områder med at genoprette strømmen hurtigere end i andre. Et problem, som smart grids adresserer, er indlejrede strømafbrydelser - når mindre problemer er maskeret af et afbrydelse, der rammer et stort område. I et konventionelt system, efter at forsyningsarbejdere har løst det større problem, kan det tage timer for dem at indse, at en nedbrudt ledning har afbrudt strømmen til et lille område. Med smart grid kan forsyningsarbejdere pinge sensorer på smartmålere eller elledninger, før de forlader et område, og identificere disse mindre udfald.
Og smart grid-enheder hjælper forsyningsselskaber med at identificere problemer, som ellers kunne blive fejldiagnosticeret i årevis. I Chicago, for eksempel, indikerede nye spændingsmonitorer, at et kvarter fik den forkerte spænding, et problem, der kunne slide apparater. Rettelsen tog et par minutter.
Efterhånden som der installeres mere vedvarende energi, vil det smarte net gøre det lettere for forsyningsselskaber at holde lyset tændt. Uden lokale sensorer er det svært for dem at vide, hvor meget strøm der kommer fra solpaneler – eller hvor meget backup de skal have til rådighed, hvis skyer vælter ind, og strømmen falder.
Men om den næsten 1 milliard dollars investering i smart grid-infrastruktur vil betale sig selv, er stadig uvist. DOE er udarbejdelse af rapporter om virkningen af den teknologi, der skal offentliggøres i år og næste år. Smart grid-teknologi rejser også spørgsmål om sikkerhed, da netværkene kan tilbyde hackere nye mål (se Hacking the Smart Grid).