Med Florida Project har Smart Grid anlänt

Det första omfattande och storskaliga smarta nätet är nu i drift. Projektet på 800 miljoner dollar, byggt i Florida, har gjort strömavbrott kortare och mindre frekventa, och hjälpt vissa kunder att spara pengar, enligt det verktyg som driver det.

Smart kraft: Andrew Brown, ingenjör på Florida Power & Light, övervakar utrustning i ett av verktygets diagnoscenter för smarta nät.

Smarta nät bör vara mycket mer motståndskraftiga än konventionella nät, vilket är viktigt för att överleva stormar, och göra det enklare att installera mer intermittenta energikällor som solenergi (se Kina testar ett litet smart elnät och På det smarta nätet, en watt sparad Är en watt intjänad). De Recovery Act från 2009 gav ett avgörande uppsving för utvecklingen av smart grid-teknik, och Florida-nätet byggdes med 200 miljoner dollar från U.S. Department of Energy som gjordes tillgängligt genom Recovery Act.

Dussintals verktyg bygger smarta nät - eller åtminstone installerar några smarta nätkomponenter, men ingen hade satt ihop alla delar i stor skala. Florida Power & Lights projekt innehåller en mängd olika enheter för att övervaka och kontrollera alla aspekter av nätet, inte bara, till exempel, smarta mätare i människors hem.

Det som är annorlunda är bredden av vad FPL har gjort, säger Eric Dresselhuys , vice vd för global utveckling på Silver Spring Networks , ett företag som sätter upp smarta nät runt om i världen och installerade nätverksinfrastrukturen för Florida Power & Light (se Headed into an IPO, Smart Grid Company Struggles for Profit).

Många företag installerar smarta mätare — Pacific Gas & Electric i Kalifornien har installerat dubbelt så många som till exempel FPL. Men även om dessa är viktiga, beror flexibiliteten och motståndskraften som det smarta nätet lovar på att de kopplas samman med tusentals sensorer på nyckelpunkter i nätet – transformatorstationer, transformatorer, lokala distributionsledningar och högspänningsledningar. (A projekt i Houston är liknande i omfattning, men involverar hälften så många kunder och täcker något mindre av nätet.)

I FPL:s system är enheter på alla dessa platser nätverksanslutna – data hoppar från enhet till enhet tills den når en router som skickar tillbaka den till verktyget – och det gör det möjligt att känna av problem innan de orsakar ett avbrott, och att begränsa omfattning och varaktighet av avbrott som fortfarande inträffar (se The Challenges of Big Data on the Smart Grid ). Projektet involverade 4,5 miljoner smarta mätare och över 10 000 andra enheter på nätet.

Projektet avslutades bara förra veckan, så data om effekten av hela systemet är inte tillgänglig ännu. Men delar av det smarta nätet har varit i drift i ett år eller mer och det finns exempel på förbättrad drift. Kunder kan spåra sin energianvändning per timme med hjälp av en webbplats som organiserar data från smarta mätare. Detta hjälpte en kund att identifiera ett problem med hans luftkonditionering, säger Bryan Olnick , vice vd för smarta nätlösningar på Florida Power & Light, när han såg en ökning i elförbrukningen jämfört med föregående år i liknande väder.

Mätarna har också minskat varaktigheten av strömavbrott. Ofta orsakas strömavbrott av problem i ett hem, som en utlöst strömbrytare. Istället för att skicka en besättning för att undersöka, vilket kan ta timmar, är det möjligt att lösa problemet på distans. Det hände 42 000 gånger förra året, vilket minskade avbrottens varaktighet med cirka två timmar i varje fall, säger Olnick.

Verksamheten installerade också sensorer som kontinuerligt kan övervaka gaser som produceras av transformatorer för att avgöra om transformatorn är frisk, håller på att bli sjuk eller är på väg att uppleva ett avbrott, säger Mark Hura , global kommersiell ledare för smarta nät på GE, som tillverkar sensorn.

Vanligtvis kontrollerar företagen bara stora transformatorer en gång var sjätte månad eller mindre, säger han. Processen går ut på att ta ett oljeprov och skicka det till labbet. I ett fall i år identifierade det nya sensorsystemet en trasig transformator i tid för att förhindra ett strömavbrott som kunde ha drabbat 45 000 personer. Liknande enheter gjorde det möjligt för verktyget att identifiera 400 sjuka transformatorer på grannskapsnivå innan de misslyckades.

Smart grid-teknik har en inverkan på andra håll. Efter orkanen Sandy hjälpte sensorer elkraftsarbetare i vissa områden att återställa strömmen snabbare än i andra. Ett problem med smarta nät är kapslade strömavbrott – när mindre problem maskeras av ett avbrott som drabbar ett stort område. I ett konventionellt system kan det ta timmar för dem att inse att en nedlagd ledning har stängt av strömmen till ett litet område, efter att arbetstagare löst det större problemet. Med det smarta nätet kan nätanställda pinga sensorer vid smarta mätare eller kraftledningar innan de lämnar ett område och identifiera dessa mindre avbrott.

Och smarta nätenheter hjälper verktyg att identifiera problem som annars skulle kunna bli feldiagnostiserade i flera år. I Chicago, till exempel, indikerade nya spänningsmonitorer att en stadsdel fick fel spänning, ett problem som kunde slita ut apparater. Fixningen tog några minuter.

I takt med att mer förnybar energi installeras kommer det smarta nätet att göra det lättare för företag att hålla lamporna tända. Utan lokala sensorer är det svårt för dem att veta hur mycket ström som kommer från solpaneler – eller hur mycket backup de behöver ha tillgänglig i fall moln rullar in och strömmen faller.

Men huruvida investeringen på nästan 1 miljard dollar i infrastruktur för smarta nät kommer att betala sig själv återstår att se. DOE är förbereda rapporter om effekterna av den teknik som ska publiceras i år och nästa år. Smart grid-teknik väcker också frågor om säkerhet, eftersom nätverken kan erbjuda hackare nya mål (se Hacking the Smart Grid ).

Dölj