Människor börjar bli mer vana vid tanken att allt hänger ihop. Det är inte metaforiskt längre – varje familj, kontorsbyggnad och stad förlitar sig på konkret infrastruktur för att hålla belysningen tänd och arbetsplatserna på högsta effektivitet.
De flesta är bekanta med elnätet - serien av kraftledningar, generatorer och elektriska komponenter som sätter energi på världen. Hur driver det smarta nätet mänskligheten framåt och hur visar det att det fortfarande finns arbete för att förbättra effektiviteten i smarta nät?
Vad är ett smart nät och hur gynnar det oss?
Smarta nät förbereder mänskligheten för framtiden med avancerade versioner av gammal teknik, komplett med automatiseringsfunktioner, uppkoppling via sakernas internet (IoT), fjärrstyrning och mer. Många städer uppgraderar till smarta nät på grund av de oändliga fördelar och möjligheter de erbjuder infrastrukturens motståndskraft. Experter förutspår att smarta nätsektorn kommer att vara värd 156.21 miljarder dollar år 2028.
Det mesta av infrastrukturen behöver uppdateras eftersom den är på väg att gå sönder, rosta eller ha andra problem. Gamla kraftledningar och elektronik förbrukar överdriven energi och kräver nästan tvångsmässigt underhåll för att hålla sig i drift, särskilt med tanke på den ökande miljöbelastningen från klimatförändringarna.
Dessutom kräver nätet uppmärksamhet på plats, vilket är tidskrävande, dyrt och potentiellt farligt för operatörer som arbetar med ledningar och teknik.
Smarta nät eliminerar alla dessa problem och lägger till fler fördelar utöver det, inklusive följande:
- Snabb diagnos av avbrottskällor
- Demokratiserad makttillgång, vilket gör det möjligt för avancerade användare att också bli distributörer
- Förbättrad övervakning genom smarta sensorer för att analysera energiförbrukning och koldioxidavtryck
- Högre motståndskraft mot fysisk skada som stöld eller naturlig påverkan
- Smart kraftdistribution, allokerar resurser automatiskt under högtrafik där det behövs som mest
Men mänskligheten är inte riktigt där än. Effektiviseringar av smarta nät sker, och så här.
1. Installera mer IoT-teknik
IoT-sensorer kan avslöja analyser som ständigt informerar elnätsdesigners anvisningar. Det är också centrum för automatisering. Sensorerna läser data hela tiden, vilket gör den offentligt tillgänglig, och IoT-enheter anpassar sig till inkommande information. Tillgänglig data kommer att visa tillverkare, operatörer och konsumenter hur mycket de använder.
Effektiviteten för smarta nät förbättras om den automatiskt vet när den ska lägga ström och när den ska dra sig tillbaka. Det är en av anledningarna till att det konventionella nätet orsakar så mycket ekonomiskt, energiskt och fysiskt slöseri - det vet inte när det ska sakta ner eller reagera på oväntade stimuli.
IoT kommer också att berätta för tillsynsteam när det finns misslyckanden eller förbättringsmöjligheter. Om en del av det smarta nätet har en märkbar procentuell ökning av energiförbrukningen kommer IoT att larma rätt parter för omedelbar åtgärd med exakt diagnostik och platsinformation.
2. Implementera Solid State Transformers (SST)
Solid state-teknik är en framväxande industri med potential att revolutionera produktionen av förnybar energi och tillgången till laddning av elfordon, bland andra fördelar. Transformatorer är fordonet för energiöverföring och måste vara hållbara mot kraftiga effektpåfrestningar . Konventionella transformatorer optimerar inte resurser, vilket slösar energi och kräver mer detaljstyrning.
Smarta transformatorkonstruktioner maximerar energieffektiviteten genom att erbjuda mer kontroll över spänningsvariationer . Eftersom spänningsfria solceller kan manipulera dem smart kan de bättre distribuera resurser med färre tekniska svårigheter. SST:er är vad sektorn för förnybar energi behöver – generationssystem som sol- eller vindkraft producerar ibland mer energi än de kan lagra. Bättre transformatorer innebär att energi inte går till spillo.
3. Överväg Weatherization
Det smarta nätet kan fungera effektivt på egen hand och distribuera energi baserat på data – plus att maskininlärning kan göra det ännu mer effektivt eftersom ökade datamängder gör det smartare. Men konventionella nät är anslutna till otaliga ineffektiva strukturer, som gamla byggnader utan isolering. Det smarta nätet kommer att fungera mer effektivt och ge mer kraft om det som det är anslutet till också är optimerat.
Att prioritera byggnadsbedömningar kan få smarta nätuppgraderingar att verka mer skrämmande när effektiviteten inkluderar resten av ett områdes strukturer. Men om varje byggnad i en stadsdel lade till mer tätning eller uppdaterade ett eller två fönster, skulle det smarta nätet fungera ännu bättre. Mindre justeringar som att optimera för solljus eller väderstrålning hjälper det smarta nätet astronomiskt.
4. Förespråkare för lagstiftning
Ideella organisationer och lokal finansiering är till hjälp för mindre projekt – vilka måste genomföras lika mycket som för större. Smarta elnät kan dock inte förbättras utan nationellt stöd. Länder bör försöka informera representanter om hur viktiga federala investeringar bidrar till infrastrukturens motståndskraft.
Det säkrar platser som ansluter sig till smarta nät från hackare eller extremt väder. Dessutom ökar opinionsbildningen energitillgång över hela världen, vilket ger makt bokstavligen och bildligt talat till underprivilegierade och mindre samhällen för att öka möjligheterna för sina medborgare.
Att förbättra effektiviteten i smarta nät hjälper världen
Att investera i smarta nät hjälper alla aspekter av livet, även utanför storstäderna. Arbetsplatsens produktivitet, pendlingspålitlighet och internetanslutning förbättras när effektiviteten i smarta nät ökar.
Det smarta nätet är fortfarande relativt nytt. Fler förbättringar upptäcks när människor experimenterar med dess kapacitet. Dessa avslöjanden hindrar inte utvecklingen – de är möjligheter och insikter om hur strömlinjeformad, miljövänlig och bekväm framtiden kommer att vara för alla.