В течение последнего десятилетия интеллектуальные энергосистемы пытаются проникнуть в нашу энергетическую систему, но проекты до сих пор были ограничены небольшими сообществами. Так что же нужно, чтобы увидеть широкое распространение технологии? Давайте рассмотрим основные проблемы, все еще сдерживающие интеллектуальные сети.
Глобальный толчок для освоения возобновляемых источников энергии, эффективности энергосистем и управления растущими энергетическими нагрузками означает, что существует растущая потребность в обновлении нашей грид-инфраструктуры. Ввиду того, что традиционные модели быстро становятся плохо оборудованными для удовлетворения текущих потребностей в энергии, интеграция интеллектуальных технологий представляется следующим логическим шагом в модернизации энергосистемы. Это позволило бы компаниям повысить устойчивость, уменьшить количество случаев простоя и предоставить беспрецедентную власть потребителям.
Такое множество преимуществ наводит на вопрос, почему технология еще не была внедрена в более широком масштабе. Потому что нынешние энергетические структуры еще не способны ее поддержать.
Недружественная нормативно-правовая среда
Разрыв между нашей старой энергетической системой и моделью «умной сети» рассматривается не только с точки зрения инфраструктуры, но и с точки зрения нормативно-правовой базы. Нандо Очоа, профессор интеллектуальных энергосистем и систем электропитания в Мельбурнском университете, говорит, что для того, чтобы умные энергосистемы стали обычным бизнес-решением, нужно больше, чем просто технические возможности, они должны иметь финансовый смысл для всех вовлеченных сторон.
«Нам нужно изменить регулирование, чтобы решения были экономически жизнеспособными для компаний, принимающих их», — говорит он. «Пока это не реально. Большинство развертываний интеллектуальных сетей, которые вы видите по всему миру, находятся на пробной стадии. Понемногу мы добираемся туда, но реальность такова, что мы пока не наблюдаем внедрения умных решений».
В то время как регулирующие органы во всем мире готовятся к адаптации к структуре, необходимой для поддержки интеллектуальных систем, процесс идет медленно из-за сложности изменения законодательства и долгосрочных периодов регулирования.
Роберт Макдональд, руководитель отдела консалтинга и планирования в компании-разработчике программного обеспечения для предприятий, Smarter Grids Solutions (SGS), характеризует отрасль как «медленную, консервативную в принятии решений и не склонную к риску».
Собственный проект умной сети SGS в Оркни, Шотландия, был успешным в значительной степени благодаря участию оператора сети в принятии решений, даже когда проект находился на пробной стадии, в то время как другие области добились успеха из-за высокого уровня вовлеченности клиентов.
«Когда вы получаете этот вклад от бизнеса, — говорит Макдональд, — это помогает вам перейти к тому, что можно развернуть на уровне всей сети».
Таким образом, наличие благоприятной среды играет ключевую роль в содействии интеграции интеллектуальных технологий. Из-за цели ЕС по достижению 80% развертываний интеллектуальных счетчиков к 2020 году такие страны, как Италия и Швеция, обязались внедрять интеллектуальные счетчики. Страны Организации экономического сотрудничества и развития, такие как Южная Корея, Новая Зеландия и Канада, следуют политике ЕС в развертывании инфраструктуры интеллектуальных сетей.
«Например, в Великобритании всегда были сильные стимулы, позволяющие операторам сетей демонстрировать новые технологии», — говорит Макдональд. «Это стало огромным стимулом для того, чтобы дать операторам сетей возможность испытать что-то в масштабе и обеспечить гибкость регулирования, чтобы попробовать новые вещи. Это создало среду, в которой условием финансирования был обмен знаниями для более широкого блага клиентов. Это огромный драйвер для технологических изменений в Великобритании».
Вопрос безопасности
Основной проблемой при разработке интеллектуальных сетей является их уязвимость для кибератак. Поскольку в Интернете хранится так много данных, касающихся информации о потребителях, потреблении коммунальных услуг, журналах передачи и предотвращении простоев, одно нарушение может привести к эффекту домино и уничтожить всю систему. Поэтому адаптация для решения этой задачи является главным соображением для правительств и компаний, стремящихся использовать интеллектуальные технологии.
Аналитик Marketsand Markets утверждает, что мы должны создавать центры обработки больших объемов данных и развертывать аналитические решения без увеличения затрат.
«Непрерывная генерация данных из разных узлов сети вызвала огромную озабоченность по поводу ее хранения и управления для поставщиков решений», — говорит исследовательская группа. «Основная задача для поставщиков коммунальных услуг заключается в том, чтобы понять социальную, экономическую и экологическую ценность информации интеллектуальных сетей и разработать решение, которое, вероятно, объединит данные и сопоставит информацию, генерируемую интеллектуальной сетью».
Умные сети в нашей будущей энергетической системе
Несмотря на все препятствия в широко распространенной интеграции, интеллектуальные сети обладают огромным потенциалом для энергетических систем. Согласно отчету Marketsand Markets, интеллектуальная сеть промышленности вырастет с $ 23.8bn в 2018 году до $ 61.3bn в 2023, при среднегодовой темпе роста в 20,9%. В дополнение к экологическим проблемам и стремлению к более эффективной энергосистеме, внедрение подпитывается предстоящими проектами «умного города» в развивающихся регионах и ожидаемым увеличением количества электромобилей на дорогах.
В отчете сделан вывод о том, что Северная Америка, как ожидается, будет занимать самую большую долю рынка в течение прогнозного периода. В регионе уже применяется целый ряд технологий, таких как усовершенствованная измерительная инфраструктура, управление распределением интеллектуальных сетей и автоматизация подстанций.
В отчете также говорится, что Ближний Восток и Африка являются самыми быстрорастущими регионами на мировом рынке интеллектуальных сетей. Здесь необходимость минимизировать случаи простоев и потери доходов является основной движущей силой спроса на интеллектуальные сетевые решения.
Макдональд прогнозирует, что рынок будет продолжать двигаться в направлении децентрализованных сетей и общественных энергетических проектов.
«Я подозреваю, что мы не сможем увидеть огромный рост в классическом сценарии с изолированными микросетями, если только в областях, где электроснабжение будет относительно слабым», — говорит он. «Я считаю, что во всей энергетической системе, если не в микросетях, темой будет децентрализованная сеть, как это было в течение последних 15 лет».
Для Очоа важно отметить, что наши старые энергетические системы не будут полностью устаревшими.
«Умные сети — это не решение для всего», — говорит он. «Наши старые системы все еще актуальны. Вы должны в конечном итоге сравнить варианты и посмотреть, что имеет наиболее экономический смысл. В некоторых случаях интеллектуальные сетки будут более экономически эффективными, но в других случаях они не будут. Нам просто нужно принять это».
