Slyšeli jste už o inteligentních sítích? „Smart grids“ jsou elektrické sítě, které umožňují v reálném čase regulovat výrobu a spotřebu elektrické energie na základě nabídky a poptávky. Na jakém principu fungují? Jaké výhody tyto sítě přinášejí? A proč jsou tak důležité v době přechodu na obnovitelné zdroje energií? V dnešním článku se dozvíte vše o tzv. smart grids a jejich využití.
Co je smart grid?
Inteligentní sítě (smart grid) jsou elektrické sítě, které umožňují automaticky regulovat výrobu a spotřebu elektrické energie v reálném čase. Smart grid je moderní typ energetické infrastruktury, která do tradičních elektrických sítí integruje digitální technologie a automatizaci. Co je to energetická infrastruktura? Energetická infrastruktura zahrnuje elektrárny, transformátory, vedení a distribuční sítě, které společně tvoří elektrickou síť a umožňují přenos energie od výrobních zdrojů ke spotřebitelům. Zatímco tradiční energetická infrastruktura je navržena pro jednosměrný tok energie od výrobce ke spotřebiteli, inteligentní sítě umožňují obousměrnou komunikaci a tok energie. Díky tomu jsou schopny samy reagovat na hrozící přetížení a přesměrovat tok elektřiny tak, aby předešly potenciálním výpadkům.
Jak funguje smart grid?
Základním principem inteligentních sítí je obousměrná komunikace mezi zdroji energie a spotřebiči při aktuálních možnostech výroby a spotřeby energie. Odběratelé energie ze smart grid jsou vybaveni tzv. chytrými elektroměry – digitálními měřidly s obousměrným tokem informací v reálném čase, které umožňují tvorbu cenových tarifů podle aktuální situace v síti. Díky informacím o aktuálních možnostech výroby energie mohou zákazníci efektivně řídit svoji spotřebu, například odložit ohřev vody, praní prádla či dobíjení baterií na dobu s volnou výrobní kapacitou.
Principy fungování inteligentních sítí
Základem inteligentních sítí je kromě chytrých elektroměrů centrální řídicí systém, který zpracovává a analyzuje všechna data z měřidel. Jedná se o sofistikovaný software, který umožňuje operátorům sítě monitorovat a řídit provoz sítě v reálném čase. Centrální řídicí systém umožňuje:
1. Sběr dat a monitorování
Smart grid využívá inteligentní měřiče a senzory k neustálému sběru dat o spotřebě energie, stavu sítě a stabilitě dodávek elektřiny. Tato data jsou v reálném čase přenášena do centrálního řídicího systému, kde jsou analyzována a zpracována.
2. Analýza a predikce
Na základě historických dat a aktuálních trendů může řídicí systém předpovídat budoucí poptávku po energii, a pomáhat tak plánovat její výrobu a distribuci.
3. Řízení a automatizace
Automatizované systémy umožňují rychlou reakci na změny v síti, jako jsou výpadky nebo přetížení. Distribuované řízení zajišťuje, že energie je efektivně přerozdělena tam, kde je nejpotřebnější, což minimalizuje vliv výpadků na spotřebitele.
K čemu jsou inteligentní sítě?
Smart grid technologie dokážou bleskově sladit nabídku elektřiny v síti s okamžitou poptávkou, a jsou tak klíčové pro efektivní zapojení obnovitelných zdrojů energie. Obnovitelné zdroje energie, jako je slunce, vítr nebo voda, jsou v podmínkách Evropy nevyzpytatelné, proto je potřeba technologie, která výrobcům umožní zvládat vysokou poptávku po elektřině nebo jim naopak pomůže „udat“ přebytečnou energii.
Výhody a výzvy smart grids
Technologie smart grids nachází čím dál častěji uplatnění v českých firmách i domácnostech. Jaké výhody přináší chytré elektroměry spotřebitelům? V první řadě můžete díky inteligentní síti ušetřit. Energeticky náročné aktivity, ať už se jedná o topení, praní nebo nabíjení spotřebičů zkrátka odložíte na chvíli, kdy bude v síti přebytek energie, a elektřina tak bude nejlevnější. Chytré spotřebiče se dají nastavit, aby se zapnuly v době, kdy je cena elektřiny nejnižší. Chytrá měřidla dokážou kromě toho detekovat pokusy o manipulaci, a slouží tak jako prevence proti krádežím elektřiny. Díky odečítání měřených hodnot na dálku navíc odpadá nutnost fyzických návštěv odběrných míst.
Využívání smart grid však není bez rizik. Největší výzvou inteligentních sítí je otázka kybernetické bezpečnosti. Propojení a digitalizace energetické infrastruktury s sebou přináší zvýšené riziko kybernetických útoků a krádeží citlivých údajů. Dalším problémem jsou vysoké počáteční náklady na modernizaci stávajících sítí a investice do nových technologií. Výrobci zařízení navíc musí dbát na kompatibilitu veškerých inteligentních měřičů, senzorů a transformátorů, které musí komunikovat a spolupracovat, ačkoliv pocházejí od různých výrobců.
Zdroje: Elektroprůmysl, Siemens, TZBinfo, U.S. Department of Energy, Wikipedie
Sára Aiblová je studentkou brněnské právnické fakulty. Kromě práva se zajímá o psychologii, kulturu a cestování. Baví ji prozkoumávat aktuální témata ze světa technologií či wellness a předávat je čtenářům.
