211service.com
De stora Smart Grid-utmaningarna
Ett smartare elnät kan i grunden förändra hur människor betalar för och hanterar sin elanvändning. I teorin kan tekniken hjälpa till att minska efterfrågan, spara pengar och förbättra tillförlitligheten och effektiviteten. Men att genomföra de nödvändiga förändringarna kommer att bli svårt, enligt experter som närvarade vid ett symposium om det smarta nätet kl. GE Global Research i Niskayuna, NY, denna vecka. De förväntar sig motstånd från såväl tillsynsmyndigheter som konsumenter, med hänvisning till komplexiteten i det föreslagna systemet samt oro för integritet och säkerhet.
Smartare mätare: Möjliga strategier för att minska energiförbrukningen förlitar sig på enheter som kan skicka och ta emot information från nät och kommunicera trådlöst med apparater.
Det smarta nätet kommer att införliva ny nätverksteknik, inklusive sensorer och kontroller som gör det möjligt att övervaka elanvändningen i realtid och göra automatiska förändringar som minskar energislöseriet. Dessutom bör nätoperatörer omedelbart kunna upptäcka problem som kan leda till kaskadavbrott, som de som bröt strömmen till nordöstra USA 2003. Och tekniken borde tillåta energibolag att införliva mer intermittenta, förnybara elkällor, såsom vindkraftverk, genom att hålla nätet stabilt inför förändringar i produktionen minut för minut.
För konsumenterna kan det smarta nätet också innebära radikala förändringar i hur de betalar för el. Istället för ett schablonbelopp skulle de kunna debiteras mycket mer vid tider med hög efterfrågan, vilket uppmuntrar dem att minska sin energianvändning under dessa perioder. Företag som GE utvecklar kylskåp, torktumlare och andra apparater som automatiskt kan svara på signaler från kraftverket, stänga av eller minska energiförbrukningen för att låta konsumenterna undvika att betala topppriserna. Sådana strategier skulle kunna göra det möjligt för företag att skjuta upp att bygga nya transmissionsledningar och generatorer för att möta toppefterfrågan – besparingar som kan vara viktiga eftersom föreslagna regleringar om koldioxidutsläpp tvingar dem att byta till dyrare elkällor.
Men de nödvändiga förändringarna kan visa sig vara svåra för konsumenterna att anpassa sig till, säger Garry Brown, ordförande för företaget New York State Public Service Commission , en allmännyttig regulator. Industriella och kommersiella elkunder har redan rörliga elpriser som ändras med tiden på dygnet, men de har förmågan och expertis och resurser att ta reda på vad de ska göra med detta, säger Brown. De har en chef som ägnar sitt liv åt att försöka reagera på det. Vanliga konsumenter har inte den fördelen. Faktum är att på 1990-talet blockerade lagstiftaren i delstaten New York obligatorisk rörlig prissättning på grund av oro över vilken inverkan det kan ha på kunder som inte kunde undvika topppriser, till exempel människor som måste använda elektriskt driven medicinsk utrustning dygnet runt. Vi måste vara långsamma och försiktiga med att introducera tekniken, säger Brown.
Nätuppgraderingen kan också möta motstånd från regulatorer eftersom vissa av fördelarna är svåra att mäta. Tillsynsmyndigheterna är ansvariga för att se till att företag gör kloka investeringar som håller tillbaka elpriset. Men förbättrad effektivitet och tillförlitlighet kan inte lätt kvantifieras, säger Bryan Olnick, senior direktör på det stora energiföretaget Florida Power and Light . Han säger att tillsynsmyndigheterna måste börja överväga långsiktiga samhällsnytta utöver elkostnaderna. Tillsynsmyndigheter kommer i slutändan att behöva bevis på att systemen kan leverera de utlovade fördelarna, vilket är anledningen till att det nu finns demonstrationsprojekt för smarta nät på platser inklusive Boulder, CO; Maui; och Miami.
Utöver utmaningen med att mäta resultat väcker det smarta nätet frågor om nationell säkerhet, säger Bob Gilligan, GE:s vicepresident för överföring och distribution. Vi hör mycket oro kring cyberterrorism och attacker mot vår energiinfrastruktur, säger han. När vi pratar om att föra in mer teknik i nätet, tillhandahålla fler anslutningar till energiinfrastrukturen, finns det en eskalerande oro för att skydda den infrastrukturen.
Gilligan tillägger att tekniken också väcker allvarliga integritetsproblem. Det största bekymret är att folk inte vill översvämmas av telemarketingsamtal i samband med deras användningsbeteende, säger han. Det finns också en viss oro över att vad de gör blir känt minut för minut.
Den enorma mängden data som genereras av smart-grid-teknik kan i sig utgöra ett praktiskt problem. Just nu har ett företag med fem miljoner meter cirka 30 000 enheter för att övervaka nätet. När det smarta nätet utvecklas kan den siffran öka tusen gånger, med varje enhet som förmedlar tusen gånger så mycket information som en av dess motsvarigheter gör nu, säger Erik Udstuen, general manager på GE Fanuc intelligenta plattformar . Även om så mycket data kan vara svårt att bearbeta, kan det också skapa möjligheter för entreprenörer att utveckla nya övervakningsapplikationer, särskilt om öppna standarder utvecklas.
Konsumenter behöver inte förbereda sig för förändringar direkt; det kan ta ett decennium att implementera rörlig prissättning. Samtidigt kan nätet förbättras på sätt som inte påverkar kunderna direkt, som att minska mängden energi som går till spillo för att få ström från generatorer till konsumenterna: 7 till 10 procent går ofta förlorade, och den siffran kan nå 20 eller 30 procent under perioder med hög efterfrågan. Samtidigt kommer smarta mätare och apparater som tillåter rörlig prissättning att kosta miljarder att utveckla och kan ta ett decennium att installera.
Så småningom skulle det smarta nätet dock kunna göra elförsörjningen mer effektiv och tillförlitlig, och det skulle kunna bidra till att minska utsläppen av växthusgaser genom att främja förnybar teknik och minska den totala energiförbrukningen. I det långa loppet, säger James Gallagher, senior vice president på New York City Development Corp, kommer det att leda till lägre priser.