В тази публикация в блога ще обобщя как интелигентните мрежи и системите за съхранение на енергия (ESS) ще трансформират домакинските уреди и енергийната система.

Интелигентни мрежи: Промяна на парадигмата в енергийната мрежа

От 1990-те години на миналия век бързото развитие на компютрите и интернет доведе до големи промени във всички индустрии. Планирането на ресурсите на предприятието (ERP) – стратегия за управление на интегрираното управление на вътрешните бизнес работни процеси – е отличен пример; интелигентната мрежа прилага подобна концепция към пазара на електроенергия. Интелигентната мрежа има за цел да създаде интелигентна, двупосочна енергийна мрежа чрез интегриране на информационни и комуникационни технологии в традиционната еднопосочна енергийна мрежа, която следва последователността на производство → пренос → разпределение → продажби.
Внедряването на интелигентна мрежа е от полза както за доставчиците, така и за потребителите. От гледна точка на доставчика, тя позволява наблюдение на потреблението на електроенергия в реално време, което позволява гъвкаво регулиране на обемите на доставките и по-добра готовност за извънредни ситуации, като например прекъсвания на електрозахранването. От гледна точка на потребителя, най-съществената промяна е подобряването на енергийната ефективност.
По-специално, устройства за измерване и управление, като например Advanced Smart Meters, позволяват на потребителите да наблюдават и контролират подробно кога и колко електроенергия използва всеки уред. Домакинските уреди могат автоматично да се свързват помежду си, като получават информация за цените на електроенергията в реално време от доставчика на електроенергия, което прави възможно оптимизирането на потреблението на енергия. Например, устройства като телевизори, хладилници и перални машини могат да идентифицират часовете, когато цените са най-ниски на пазара на електроенергия, да осигурят необходимата енергия през тези периоди и автоматично да регулират работата си, за да използват електроенергията оптимално, когато е необходимо.
Тази автоматизация надхвърля простото намаляване на разходите; тя също така намалява пиковите нива на потребление на електроенергия и подобрява качеството на енергията. Тъй като моделите на потребление на електроенергия от потребителите стават по-разпределени и гъвкави, комуналните услуги могат да управляват производството и разпределението на електроенергия по-ефективно.

Промени, предизвикани от ESS, възобновяема енергия и електрически превозни средства

Наред с интелигентната мрежа, ESS (Система за съхранение на енергия) се счита за основна технология. ESS е устройство, което съхранява излишната електроенергия и я доставя, когато и където е необходима, като по този начин подобрява качеството и ефективността на електроенергията. То работи, като съхранява електроенергията, генерирана в електроцентрали – например в големи акумулаторни батерии – вместо да я доставя директно до домове или фабрики и след това да я освобождава, когато е необходима.
Чрез съхраняване на излишната енергия по време на периоди на ниско търсене и доставянето ѝ по време на претоварвания или аварийни ситуации, ESS помага за поддържане на качеството на електроенергията и подобряване на енергийната ефективност. Освен това, когато е интегрирана с възобновяема енергия, ESS може да смекчи проблемите, произтичащи от източници на енергия с неравномерна мощност, като например слънчева или вятърна енергия.
Производството на енергия от възобновяеми източници варира значително в зависимост от слънчевата светлина и вятърните условия, но тъй като електропреносната мрежа не може да толерира нито излишък, нито недостатъчно производство, тази висока нестабилност е основно предизвикателство. Чрез съхраняване на излишната енергия в система за обновяване на енергийните източници (ESS) и доставянето ѝ, когато е необходимо, ограниченията на възобновяемата енергия могат да бъдат преодолени.
Системите за електричество, генерирано от слънчеви панели, се категоризират по приложение в жилищни, промишлени и комунални системи. В домовете електроенергията, генерирана от слънчеви панели, може да се съхранява за собствена консумация или да се продава обратно в мрежата, докато в промишлени обекти или електроцентрали по-големите системи за съхранение допринасят за стабилизиране на мрежата и намаляване на пиковите натоварвания.
С разпространението на интелигентните мрежи, енергийната система ще премине от централизиран модел, където малък брой доставчици са отговорни за цялата електроенергия, към разпределен модел, където различни доставчици и потребители са директно свързани. В този процес броят на „потребителите“ – които продават електроенергия, генерирана от малки жилищни слънчеви енергийни системи, горивни клетки и батерии за електрически превозни средства – ще се увеличи, трансформирайки участниците и структурата на търговията с енергия.
Тези промени са положителни и от екологична гледна точка. С увеличаването на използването на възобновяема енергия, зависимостта от въглищни електроцентрали ще намалее, което ще спомогне за намаляване на емисиите на парникови газове и замърсители. Освен това, с все по-широкото разпространение на електрическите превозни средства, ефективното управление на инфраструктурата за зареждане чрез интелигентната мрежа ще допринесе значително за разширяването на пазара на електрически превозни средства.
Южна Корея насърчава инициативи, свързани с интелигентните мрежи, от 2004 г. насам и макар различни проекти да са в ход, включително демонстрационни проучвания, съсредоточени върху остров Чеджу, усилията все още са в ранен етап. С развитието на технологиите и политиките, описаните по-горе сценарии ще се превърнат в реалност, което ще доведе до значителна трансформация в начина, по който се използва енергията, от домакинските уреди до големите електрически мрежи.
В крайна сметка, интеграцията на интелигентни мрежи, системи за съхранение на енергия (ESS), възобновяема енергия и електрически превозни средства има потенциала да предефинира начина, по който енергията се произвежда, съхранява и консумира, като същевременно подобри енергийната ефективност, стабилността и екологичната устойчивост. Ако бъдещите технологични постижения бъдат съпътствани от институционални реформи, денят, в който домакинските уреди самостоятелно ще използват информация от пазара на електроенергия, за да изберат оптималното захранване, скоро ще стане реалност.