Ers diwedd y 19eg ganrif, systemau dosbarthu pŵer (a elwir yn aml yn gridiau) yw prif ffynhonnell trydan y byd.Pan fydd y gridiau hyn yn cael eu creu, maen nhw'n gweithio'n eithaf syml - yn cynhyrchu trydan a'i anfon i gartrefi, adeiladau, ac unrhyw le lle mae angen trydan.
Ond wrth i'r galw am drydan gynyddu, mae angen grid mwy effeithlon.Mae systemau dosbarthu pŵer “grid clyfar” modern sydd bellach yn cael eu defnyddio ledled y byd yn dibynnu ar y dechnoleg ddiweddaraf i wneud y gorau o effeithlonrwydd.Mae’r papur hwn yn archwilio’r diffiniad o grid clyfar a’r technolegau allweddol sy’n ei wneud yn glyfar.
Beth ywtechnoleg grid smart?
Mae grid smart yn seilwaith dosbarthu pŵer sy'n darparu cyfathrebu dwy ffordd rhwng darparwyr cyfleustodau a chwsmeriaid.Mae technolegau digidol sy'n galluogi technolegau grid clyfar yn cynnwys synwyryddion pŵer/cerrynt, dyfeisiau rheoli, canolfannau data a mesuryddion clyfar.
Mae rhai gridiau smart yn gallach nag eraill.Mae llawer o wledydd wedi canolbwyntio llawer o ymdrech ar drosi gridiau dosbarthu anarferedig i gridiau smart, ond mae'r trawsnewid yn gymhleth a bydd yn cymryd blynyddoedd neu hyd yn oed ddegawdau.
Enghreifftiau o dechnolegau grid clyfar a chydrannau grid clyfar
Mesuryddion Clyfar – Mesuryddion clyfar yw’r cam cyntaf wrth adeiladu grid clyfar.Mae mesuryddion deallus yn darparu data defnydd ynni pwynt-defnydd i gwsmeriaid a chynhyrchwyr cyfleustodau.Maent yn darparu gwybodaeth am ddefnydd ynni a chost i rybuddio defnyddwyr i leihau gwastraff ynni a helpu darparwyr i wneud y gorau o lwythi dosbarthu ar draws y grid.Yn gyffredinol, mae mesuryddion deallus yn cynnwys tair prif is-system: system bŵer i fesur defnydd pŵer, microreolydd i reoli'r dechnoleg y tu mewn i'r mesurydd clyfar, a system gyfathrebu i anfon a derbyn data defnydd / gorchymyn ynni.Yn ogystal, gall rhai mesuryddion clyfar gael pŵer wrth gefn (pan fydd y brif linell ddosbarthu i lawr) a modiwlau GSM i nodi lleoliad y mesurydd at ddibenion diogelwch.
Mae buddsoddiad byd-eang mewn mesuryddion clyfar wedi dyblu yn y degawd diwethaf.Yn 2014, y buddsoddiad blynyddol byd-eang mewn mesuryddion clyfar oedd $11 miliwn.Yn ôl Statista, mae buddsoddiadau mesuryddion clyfar byd-eang yn cyrraedd $21 miliwn erbyn 2019, gan ystyried yr enillion effeithlonrwydd system o weithredu mesuryddion clyfar.
Switsys rheoli llwyth clyfar a switsfyrddau dosbarthu – Er y gall mesuryddion clyfar ddarparu data amser real i ddarparwyr cyfleustodau, nid ydynt yn rheoli dosbarthiad ynni yn awtomatig.Er mwyn optimeiddio dosbarthiad pŵer yn ystod cyfnodau defnydd brig neu i feysydd penodol, mae cyfleustodau trydan yn defnyddio dyfeisiau rheoli pŵer fel switshis rheoli llwyth deallus a switsfyrddau.Mae'r dechnoleg hon yn arbed symiau sylweddol o ynni trwy leihau dosbarthiad diangen neu reoli llwythi yn awtomatig sydd wedi mynd y tu hwnt i'r terfynau amser defnydd a ganiateir.Er mwyn optimeiddio dosbarthiad pŵer yn ystod cyfnodau defnydd brig neu i feysydd penodol, mae cyfleustodau trydan yn defnyddio dyfeisiau rheoli pŵer fel switshis rheoli llwyth deallus a switsfyrddau.Mae'r dechnoleg hon yn arbed symiau sylweddol o ynni trwy leihau dosbarthiad diangen neu reoli llwythi yn awtomatig sydd wedi mynd y tu hwnt i'r terfynau amser defnydd a ganiateir.
Er enghraifft, mae dinas Wadsworth, Ohio, yn defnyddio system ddosbarthu drydanol a adeiladwyd ym 1916. Mae Dinas Wadsworth wedi partneru ag Itron, gwneuthurwr oSwitshis Rheoli Llwyth Smart(SLCS), i leihau'r defnydd o drydan system 5,300 megawat awr trwy osod SLCS mewn cartrefi i feicio cywasgwyr aerdymheru yn ystod cyfnodau defnydd trydan brig.Awtomeiddio System Bwer - Mae awtomeiddio system bŵer yn cael ei alluogi gan dechnoleg grid smart, gan ddefnyddio seilwaith TG o'r radd flaenaf i reoli pob dolen yn y gadwyn ddosbarthu.Er enghraifft, mae systemau pŵer awtomataidd yn defnyddio systemau casglu data deallus (yn debyg i rai mesuryddion clyfar), systemau rheoli pŵer (fel switshis rheoli llwythi clyfar), offer dadansoddol, systemau cyfrifiadurol, ac algorithmau systemau pŵer.Mae'r cyfuniad o'r cydrannau allweddol hyn yn caniatáu i'r grid (neu gridiau lluosog) addasu a gwneud y gorau o'i hun yn awtomatig gyda'r rhyngweithio dynol cyfyngedig sydd ei angen.
Gweithredu Grid Clyfar
Pan fydd technolegau cyfathrebu ac awtomeiddio digidol, dwy ffordd yn cael eu gweithredu yn y grid smart, bydd nifer o newidiadau seilwaith yn gwneud y mwyaf o effeithlonrwydd grid.Mae gweithredu’r Grid Clyfar wedi galluogi’r newidiadau seilwaith canlynol:
1 .Cynhyrchu ynni datganoledig
Oherwydd y gall y grid smart fonitro a rheoli dosbarthiad ynni yn barhaus, nid oes angen un gwaith pŵer mawr mwyach i gynhyrchu trydan.Yn lle hynny, gall llawer o orsafoedd pŵer datganoledig gynhyrchu trydan, megis tyrbinau gwynt, ffermydd solar, paneli solar ffotofoltäig preswyl, argaeau trydan dŵr bach, ac ati.
2 .Marchnad dameidiog
Mae seilwaith grid clyfar hefyd yn cefnogi cysylltu gridiau lluosog fel ffordd o rannu ynni yn ddeallus ar draws systemau canolog traddodiadol.Er enghraifft, yn y gorffennol, roedd gan fwrdeistrefi gyfleusterau cynhyrchu ar wahân nad oeddent yn gysylltiedig â bwrdeistrefi cyfagos.Gyda gweithredu seilwaith grid smart, gall bwrdeistrefi gyfrannu at gynllun cynhyrchu a rennir i ddileu dibyniaeth ar gynhyrchu os bydd toriad pŵer.
3.Trosglwyddo ar raddfa fach
Un o'r gwastraff ynni mwyaf yn y grid yw dosbarthiad ynni dros bellteroedd hir.O ystyried bod gridiau smart yn datganoli cynhyrchu a marchnadoedd, mae'r pellter dosbarthu net o fewn grid smart yn cael ei leihau'n sylweddol, gan leihau gwastraff dosbarthu.Dychmygwch, er enghraifft, fferm solar gymunedol fach sy'n cynhyrchu 100% o anghenion trydan dydd y gymuned, dim ond 1 km i ffwrdd.Heb fferm solar leol, efallai y bydd angen i'r gymuned gael pŵer o orsaf bŵer fwy 100 cilomedr i ffwrdd.Gall y colledion ynni a welir wrth drosglwyddo o orsafoedd pŵer pell fod ganwaith yn fwy na'r colledion trawsyrru a welwyd o ffermydd solar lleol.
4.Dosbarthiad dwy ffordd
Yn achos ffermydd solar lleol, efallai y bydd sefyllfa lle gall y fferm solar gynhyrchu mwy o ynni nag y mae'r gymuned yn ei ddefnyddio, gan greu gwarged ynni.Yna gellir dosbarthu'r ynni gormodol hwn i'r grid smart, gan helpu i leihau'r galw o orsafoedd pŵer pell.
Yn yr achos hwn, mae ynni'n llifo o'r fferm solar i'r prif grid di-gymuned yn ystod y dydd, ond pan fydd y fferm solar yn anactif, mae ynni'n llifo o'r prif grid i'r gymuned honno.Gall y llif ynni dwy-gyfeiriadol hwn gael ei fonitro a'i optimeiddio gan algorithmau dosbarthu pŵer i sicrhau bod y swm lleiaf o ynni yn cael ei wastraffu ar unrhyw adeg yn ystod y defnydd.
Mewn seilwaith grid clyfar gyda dosbarthiad deugyfeiriadol a ffiniau grid datganoledig, mae defnyddwyr yn gallu gweithredu fel micro-generaduron.Er enghraifft, gall cartrefi unigol fod â systemau solar ffotofoltäig annibynnol sy'n cynhyrchu trydan pan gânt eu defnyddio.Os yw'r system PV preswyl yn cynhyrchu gormod o ynni, gellir cyflwyno'r ynni hwn i'r grid mwy, gan leihau ymhellach yr angen am weithfeydd pŵer canolog mawr.
Pwysigrwydd Grid Clyfar
Ar y lefel macro-economaidd, mae gridiau smart yn hanfodol i leihau'r defnydd o drydan.Mae llawer o ddarparwyr cyfleustodau lleol a llywodraethau yn cynnig mesurau hael ac ymosodol i gymryd rhan mewn mabwysiadu gridiau smart oherwydd ei fod yn fuddiol yn ariannol ac yn amgylcheddol.Trwy fabwysiadu grid smart, gellir datganoli cynhyrchu ynni, gan ddileu'r risg o lewyg, lleihau costau gweithredu'r system bŵer, a dileu gwastraff ynni diangen.
Amser post: Maw-15-2023