14 апреля 2009 года

Для создания в США “умной электросети” требуются новые технологии и партнерства

(Начинается работа по определению архитектуры и ключевых стандартов сети)

Электрические счетчики в Дейтоне, штат Огайо

Это третья из серии статей о преобразовании электроэнергетической системы США в “умную сеть” 21-го века.

Вашингтон. В будущем, в условиях “умной электросети”, высокоавтоматизированная система поможет потребителям экономить энергию, производить электричество из различных возобновляемых источников, прогнозировать отказы, организовывать устранение неисправностей, хранить энергию в пределах сети и обеспечивать работу системы заправки нового поколения электромобилей.

А в менее энергоэффективном настоящем образуются новые партнерские связи, и налаживается сотрудничество для того, чтобы современные технологии, архитектура систем и стандарты, необходимые для подобного преобразования сети, создавались по расписанию (см. статью “Американская энергосистема начинает долгий переход к “умной электросети”).

“Единого решения умной энергосети не существует, - сообщил корреспонденту веб-сайта America.gov Стив Боссарт, директор отделения комплексных энергосистем Национальной лаборатории энергетических технологий при Министерстве энергетики США и представитель лаборатории в Рабочей группе по созданию умной сети. – Она не является каким-то объектом – это скорее концепция функциональности, которую люди хотели бы видеть в своей электросети. Однако функциональность достигается с помощью технологий” (см. статью “Новые технологии прокладывают путь для создания в США “умной электросети”).

Для содействия модернизации сети Министерство энергетики образовало частно-государственные партнерства с ведущими сторонниками “умной сети”, в числе которых:

• GridWise Alliance – совместное предприятие МЭ и GridWise, консорциума государственных и частных организаций, работающих в области электроэнергии. Альянс определяет задачи, стоящие перед электроэнергетикой с продвижением в 21-ый век.

• IntelliGrid – инициатива Научно-исследовательского института электроэнергетики (EPRI) по созданию технической базы для “умной сети”, связывающей электросеть с системами связи и компьютерного управления для повышения надежности, расширения возможностей и улучшения качества обслуживания клиентов.

• Galvin Electricity Initiative – инициатива, начатая в 2005 году при финансовой поддержке бывшего руководителя фирмы Motorola Роберта Галвина, направленная на создание экологически чистой, топливосберегающей энергосистемы, способной противостоять стихийным бедствиям и уменьшать размер потенциального ущерба в случае атаки террористов.

КАК СДЕЛАТЬ ЭНЕРГОСЕТЬ “УМНОЙ”

Согласно представителям Министерства энергетики и другим экспертам, эволюции умной электросети будут способствовать пять технологий.

Закат за опорой ЛЭП недалеко от Сан-Диего, штат Калифорния

Они включают в себя интегрированные средства связи, соединяющие компоненты сети с открытой архитектурой – программным обеспечением, которое со временем может быть обновлено и усовершенствовано – для получения информации и управления в реальном режиме времени, позволяя каждой составной части сети “говорить” и “слушать”; а также датчики и измерительные приборы, которые поддерживают дистанционный мониторинг и тарификацию при потреблении (ценообразование непосредственно по мере использования энергии, а не недели спустя, когда считываются показания счетчика) для компаний и частных потребителей.

Такое взаимодействие демонстрируется программой прямого регулирования нагрузки, над которой работает независимый некоммерческий институт EPRI вместе с компанией Jersey Central Power & Light (JCP&L). Мэтт Уэйкфилд, руководитель программы “умной сети” в EPRI, рассказал America.gov, что в рамках проекта электрическая компания поддерживает связь с кондиционерами воздуха в жилых и промышленных помещениях в регионе Нью-Джерси.

“JCP&L может определить, когда и какой из этих кондиционеров работает, - сказал Уэйкфилд. – Имея в распоряжении эти данные, компания в любой момент времени знает, какую нагрузку (используемую электроэнергию) можно сбросить (временно устранить) в случае чрезвычайной ситуации, вместо того чтобы действовать наугад”.

Другие технологии “умной сети” включают современные компоненты, в которых применяются новейшие достижения в области сверхпроводимости, накопления энергии, электроники и диагностики, передовые методы управления для мониторинга основных компонентов, а также усовершенствованные интерфейсы и программное обеспечение для оказания помощи человеку в принятии решений в условиях более сложной, автономной сети.

“Сегодня в Соединенных Штатах у нас в сети около 30 000 генерирующих электроэнергию устройств. В течение следующих 10 лет их число, возможно, возрастет до 500 000 или миллиона”, - рассказал America.gov Стив Пуллинз, президент фирмы Horizon Energy Group.

КЛЮЧЕВУЮ РОЛЬ ИГРАЕТ СВЯЗЬ

По-настоящему “умная сеть” будет возможна лишь в случае, если новые основные устройства и системы, являющиеся частью этой сети, смогут общаться со всеми остальными системами. Эта критически важная совместимость зависит от координации протоколов связи и стандартов, которые находятся в самой ранней стадии планирования.

7 апреля Национальный институт стандартов и технологии США (NIST) объявил о том, что будет сотрудничать с EPRI в области разработки плана, который позволит определить архитектуру и первоначальные ключевые стандарты “умной электросети”.

Эти усилия, по словам Уэйкфилда, “координируются с другими усилиями EPRI, включая инициативу IntelliGrid, и усилиями других представителей отрасли, включая инициативу Министерства энергетики по демонстрации “умной сети”. Основной упор делается на работу по достижению консенсуса в масштабах всей отрасли по архитектуре “умной сети” и планированию стандартов, которые позволят добиться взаимодействия в рамках этой архитектуры”.

Участвовать в планировании будут представители всей электроэнергетической отрасли.

“Это лишь первый этап масштабных усилий NIST, - отметил Уэйкфилд, - в целях координации внедрения стандартов и, в конечном итоге, создания основы для проведения испытаний и сертификации”.

В конце года NIST представит предложения на утверждение в Федеральную комиссию по управлению энергетикой, которая обладает юрисдикцией в отношении распределения и продажи электроэнергии между штатами.