Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid

Et smart nett er et intelligent elektrisitetsnett der det er en forbindelse mellom alle aktører i energimarkedet, rettet mot å tilby energitjenester, redusere kostnader og øke effektiviteten, samt integrere distribuerte energikilder, inkludert fornybare energikilder.

Dette er elektriske og kommunikasjonsnettverk som gir mulighet for sanntidsregulering av strømproduksjon og -forbruk, både lokalt og globalt. Prinsippet deres er en interaktiv toveis kommunikasjon mellom produksjonskilder og enheter eller forbrukere om dagens muligheter for energiproduksjon og -forbruk.

En annen definisjon: Smarte nett er kraftsystemer som bruker informasjons- og kontrollteknologier, distribuert databehandling og tilhørende sensorer og kontroller for å integrere atferden og handlingene til forbrukere og andre interessenter og for å effektivt gi bærekraftig, økonomisk og pålitelig strømforsyning... .

Etter hvert som andelen fornybare energikilder i strømnettet øker, øker også etterspørselen, spesielt etter lavspentnett. Lavspentnett utfører ikke lenger bare oppgaven med å motta og distribuere strøm fra distribusjonsnettene, men utfører i økende grad oppgaven med å mate desentralisert generert elektrisitet tilbake til distribusjonsnettene.

Invasjonen av fornybare energikilder i energilandskapet har endret energiflyten i nettet betydelig: nå forbruker ikke bare forbrukere, men produserer også strøm gjennom samme nett. Derfor er strømmen av energi nå toveis.

Det smarte nettet sender strøm fra leverandører til forbrukere ved å bruke toveis digital teknologi for å håndtere forbrukernes etterspørsel. Dette bidrar til å spare energi, redusere kostnader, forbedre brukervennlighet og åpenhet.

Personvern- og sikkerhetseksperter advarer imidlertid om overvåkingspotensialet og sårbarheten til denne teknologien, som også kan utnyttes av tyver. I tillegg kan synkronisering av kunder med pris destabilisere nettverket.

Bruk av fotovoltaisk solenergi i det økologisk rene området Solarsiedlung, i Vauban (Freiburg, Tyskland).

Kjennetegn på smarte nett:

• Full automatisering. Den inkluderer et digitalt overvåkings- og kontrollsystem, innebygde sensorer som overvåker nettverksatferd, og automatisk failover. Sikrer tilgjengelighet av sanntidsinformasjon om nettverksbelastning, strømkvalitet, strømbrudd osv.
• Full kundeintegrasjon. Essensen er å gi forbrukere digitale målere med en toveis flyt av informasjon i sanntid, som gjør det mulig å lage pristariffer i samsvar med dagens situasjon i nettverket (de såkalte "Smarte strømmålere"). Dette gjør at kundene effektivt kan administrere forbruket, for eksempel oppvarming av vann, vask eller lading av batterier.
• Tilpasning til ulike måter å produsere strøm på. Utviklingen av smarte nett starter i hovedsak på det tidspunktet mindre strømkilder begynner å koble seg til distribusjonssystemet, hvis oppførsel er vanskelig å forutsi. For eksempel sol- og vindkraftverk, gassmikroturbiner og andre desentraliserte elektrisitetsproduksjonsteknologier som lar brukerne å generere strøm fra egne ressurser og selge overskuddet til nettet. Kraften til sollys eller vind er svært vanskelig å forutsi hvor enn disse desentraliserte kildene befinner seg. Siden smarte nett jevnlig sender informasjon om strømforbruk, er det mulig å regulere kraften, for eksempel i kraftverk som bruker konvensjonelt drivstoff.

Konvensjonelle strømnett bruker vanligvis allerede til en viss grad informasjons- og kontrollteknologi. I det smarte nettet er disse teknologiene videreutviklet.

Hovedendringen på sluttbrukernivå er installasjon av smarte målere. Hovedoppgavene deres er ekstern dataavlesning og muligheten til å fakturere priser som endrer seg over tid.

Smart strømmåler

Smartmålere er strømmålere som registrerer strømforbruk med intervaller på 1 time eller mindre og overfører denne informasjonen minst en gang daglig til energiselskapet for overvåking og kontrollformål.

Smartmålere gir toveis kommunikasjon mellom måleren og sentralsystemet.

Overføringen av data mellom de enkelte komponentene i nettverket gjøres med telefonmodem, GSM, ADSL-tilkoblinger eller andre metoder. Dette tillater utvikling av mer differensierte tariffer og derfor mer gunstige prisinsentiver for innenlandske forbrukere (intelligent marked).

I motsetning til hjemmeenergiovervåkingssystemer, kan smarte målere samle inn data for fjernavlesning.

Brukeren kan realisere økonomiske fordeler uten å ofre bekvemmelighet, bare hvis det også er enheter som fungerer automatisk, fortrinnsvis under lave tariffer. Dette er prosesser som ikke er tidskritiske, som lading av elektriske kjøretøy, drift av varmepumper, frysing, oppvarming (elkjeler) eller oppvask.

For eksempel for strømbrukeren sørger denne teknologien for at elbilen lades akkurat når det er god tilgang på billig fornybar energi. På denne måten kan vindenergi utnyttes bedre i timer når det blåser sterk vind.

Et annet eksempel er kontrollsystemer som automatisk hjelper industrier med å stenge lavt prioriterte produksjonsprosesser når strømprisene er midlertidig høye.

Med nattlagervarmere og faste natttariffer ble dette allerede implementert for flere tiår siden, men moderne systemer kan fungere mer fleksibelt og intelligent, noe som er spesielt viktig for inkludering av fornybare energikilder.

IT-sikkerhet

Et av hovedproblemene med smarte nett er cyberangrep. Ideen, konseptet og topologien til smarte nett er basert på IT-løsninger som bærer en viss trussel. Smarte nett er avhengige av mange datamaskiner, datanettverk, programvare og kommunikasjonsteknologier for drift og effektiv kontroll.

Uautorisert inngrep i denne nettkriminelles IT-infrastruktur kan resultere i store tap, direkte og indirekte, på grunn av mangel på strøm til spesifikke mottakere.

Kompleksiteten til nettverket betyr at det er hull som ennå ikke er identifisert. Derfor er det vanskelig å vurdere risikoen knyttet til et potensielt angrep på grunn av kraftsystemets størrelse, kompleksitet og dynamiske natur, samt uforutsigbarheten til potensielle angripere.