Интеллектуальные электросети получают широкое распространение в мире
21 век
2030
Новейшие технологии настолько активно внедряются в нашу жизнь, что мы порой морально не успеваем за прогрессом. В сфере привычных для нас электросетей, без которых мы уже не представляем свою жизнь, также произошел существенный прорыв. Речь идет об интеллектуальных цифровых сетях, которые в первой трети 21 века перевернули мир.
Термин «интеллектуальная сеть» (Smart grid), впервые прозвучавший к концу 2000-ых годов, шокировал инженерное сообщество, но лучшие умы уже понимали, какие мероприятия необходимы для их внедрения. Интеллектуальные электросети могут:
- самостоятельно восстанавливаться и регулировать энергосистему практически без участия человека;
- быть устойчивыми в условиях кибернетических и физических атак;
- генерировать и накапливать энергию;
- обеспечивать качественной энергией все новые сферы.
Ключевыми технологиями умных сетей являются цифровая обработка потока данных и управления информацией. Поэтому «умная сеть» как инженерная система характеризуется исключительной надежностью, доступностью и экономичностью. Разработками интеллектуальных электросетей занимались инженеры по всему миру, но наиболее заинтересованы в их создании были жители поднебесной. Это и понятно, ведь именно Китай образца начала 21 века являлся наиболее энергоемкой экономикой.
Спрос на электроэнергию постоянно растет, а вот имеющихся технологий для его удовлетворения объективно не хватает. Повышаются требования и к качеству электричества – сбои в работе сетей просто не допустимы, поскольку ведут к существенным экономическим потерям.
Вопрос о необходимости поиска новых решений возник не только из-за колоссального роста спроса на электроэнергию. Дело еще и в экологии: по мнению ученых, порядка 80% наблюдающегося парникового эффекта – «дело рук» традиционных станций, вырабатывающих электричество и одновременно выбрасывающих в атмосферу углекислый газ. СО2 является «долго живущим» газом в атмосфере и возможность его дальнейшего накапливания в ней ограничена риском неприемлемых последствий для биосферы и человеческой цивилизации.
С распространением таких углеродно-нейтральных средств генерации электроэнергии, как солнечные панели, ветровые генераторы и биотопливные элементы, производство энергии стало не только гораздо более шадящим для окружающей среды, но и привело к постепенной разгрузке колоссального давления на мировые электросети.
В начале 21 века интеллектуальные сети являлись лишь мечтой, поскольку для их внедрения нужно было разработать еще массу технологий, которые и стали в итоге основными компонентами. Перед разработчиками стояли серьезные задачи, которые им предстояло решить, например, как повысить производительность сетей и одновременно снизить их негативное воздействие на окружающую среду, как научить сети контролировать передачу мощности на пиках и изолировать участки с возмущениями, как управлять генерацией энергии с возобновляемых ресурсов.
«Умные сети» позволили решить данные проблемы, поскольку они могут возобновлять энергопотоки и регулировать энергопотребление пользователей. Согласно реализованным инженерным проектам, адаптивная интеллектуальная электросеть состоит из нескольких составляющих, схожих по функционалу с системами человеческого тела:
- «Мышцы и нервы». Это физических уровень, на котором будет происходить основная работа интеллектуальных электросетей: преобразование, аккумуляция и передача энергии.
- «Мозг». Компьютерные программы, написанные для интеллектуальной сети, будут отвечать за все принимаемые решения.
Шаг за шагом элементы этих технологий были реализованы в первые десятилетия 21 века: система мониторинга переходных режимов (СМПР) с отслеживанием меток времени по GPS, которая была разработана для облегчения обнаружения нестабильностей сети, киберплатформа SCADA, служащая своего рода «сетевым диспетчером». Искусственные нейронные сети также были использованы для управления энергосистемой. К 2035 году все имеющиеся прорывные технологии сошлись воедино и наконец-то стали ключевыми компонентами умных сетей. А темпы преобразования бизнес-процессов вывели их на рентабельный уровень.
Разработка интеллектуальных сетей и их внедрение в развитых странах, а затем и по всему миру позволило человечеству продолжать пользоваться благами электрической энергии, но теперь гораздо менее остро испытывать ее дефицит. В условиях активного развития технологических сфер, повышения нагрузки на существующие сети и неснижаемого роста спроса на энергию, интеллектуальные сети оказались критически необходимы. Были достигнуты повышение эффективности производства электроэнергии, жизнеспособность и гибкость энергосетей за счет адаптированности к прерывистым мощностям возобновляемых источников и одновременно надежность и экономичность ее доставки пользователю.
Высший разум рекомендует
Комментарии (0)