Chuyển từ lưới điện truyền thống sang hệ thống lưới điện thông minh

Chuyển từ lưới điện truyền thống sang hệ thống lưới điện thông minh Lưới điện truyền thống dựa trên tập hợp các nhà máy phát điện tập trung cung cấp cho người dùng cuối qua hệ thống phân phối và đường truyền đơn hướng. Tuy nhiên thời gian có thể làm thay đổi tất cả. Nhu cầu về nguồn cung cấp năng lượng lớn hơn với độ tin cậy cao từ các nguồn phát sạch và có thể tái tạo rõ ràng không phù hợp với cơ sở hạ tầng điện lưới như hiện tại. Chúng ta cần một hệ thống thông minh cho phép thu được năng lượng với tất cả các phẩm chất và từ tất cả các nguồn - tập trung hay phân tán - và cung cấp một cách đáng tin cậy, theo nhu cầu, theo người dùng Chúng ta cần lưới điện thông minh (Smart Grid). Theo tầm nhìn của ABB, Smart Grid là một hệ thống tự theo dõi, dựa trên tiêu chuẩn công nghiệp rộng khắp, cung cấp ổn định, an toàn, hiệu quả và bền vững với môi trường mạng. Hệ thống sẽ vượt qua biên giới quốc gia và quốc tế, cung cấp một năng lực kinh doanh năng lượng. Nó phải có khả năng phát hiện và phản ứng tự động để xử lý và thay đổi trong nhu cầu cung-cầu, tái lập sự cân bằng và duy trì sự ổn định theo yêu cầu của cả người dùng cuối và phù hợp với các tiêu chuẩn pháp luật. Nó cũng phải đáp ứng được yêu cầu của khách hàng cho phép phát triển các tiện ích tối ưu hóa hệ thống. Trong khi một hệ thống Smart Grids hoàn chỉnh vẫn còn nằm đâu đó trong tương lai, các công nghệ và tiêu chuẩn cần thiết hiện đang là đối tượng nghiên cứu và phát triển của nhiều tổ chức. - Phát tập trung - Truyền tải đơn hướng - Phát lớn hơn tải - Điều hành dựa trên kinh nghiệm - Hạn chế khả năng mở rộng với các mạng lưới mới - Phát tập trung và phân phối - Phát điện tái tạo liên tục - Người dùng có thể tham gia vào thị trường - Truyền tải đa hướng - Điều hành thời gian thực - Khả năng tiếp cận điều hành hiệu quả và đầy đủ Hệ thống phát điện Xu hướng chính của điện lưới thông minh là chuyển một phần từ phát tập trung sang phát phân tán và sự phát triển của các công nghệ năng lượng tái tạo. Lợi ích của các phương pháp mới là phù hợp với nhu cầu bảo vệ môi trường, tuy nhiên đồng thời cũng mang đến những tác dộng nghiêm trọng về khả năng đảm bảo ổn định lưới điện. Các sản phẩm và dịch vụ hiện tại sẽ tiếp tục bao gồm các giải pháp tối ưu hoạt động của các nhà máy điện, cũng như sử dụng SCADA/GMS (Hệ thống quản lý phát), thêm vào đó các thiết bị liên lạc, bảo vệ và kiểm soát trong các phần còn lại của lưới điện thông minh sẽ được kiểm chứng trong các điều kiện thực tế. Truyền tải: Hầu hết các hệ thống truyền tải trên thế giới đã trang bị SCADA/EMS (Energy Management System), trạm biến áp tự động hóa, hệ thống tiện ích cho thông tin liên lạc, và hệ thống truyền tải AC linh hoạt - FACTS (Flexible AC Transmission System). Một số thậm chí có hệ thống giám sát diện rộng kết hợp với chuyển pha để phát hiện và đáp ứng những rối loạn trong một mạng điện diện rộng. Phân phối: Điện lưới thông minh sẽ thay đổi cách chúng ta nhìn về hệ thống phân phối điện và đây sẽ là phần thay đổi nhất nhìn thấy được trong hệ thống lưới điện. Danh mục đầu tư của các tập đoàn hàng đầu trên thế giới khá rộng với các thiết bị chuyển mạch, máy biến áp, các giải pháp phản ứng bồi thường điện, và SCADA/DMS (Hệ thống quản lý phân phối) giúp tăng cường hoạt động của điện trung - hạ thế cũng như hệ thống mạng. Nhưng, năng lượng đến từ các nguồn phân tán và tái tạo ngày càng nhiều làm cho hệ thống phân phối điện sẽ cần có các giải pháp giải quyết các biến động trong chất lượng của dòng điện cũng như việc truyền tải đa hướng trong đáp ứng những thay đổi theo nhu cầu tiêu dùng. Việc quản lý một hệ thống phức tạp như vậy sẽ phụ thuộc vào khả năng đáp ứng thời gian thực cũng như bảo đảm an toàn trong mạng lưới thông tin liên lạc và khả năng thích ứng cao của hệ thống kiểm soát. Các nhà sản xuất cần phát triển các tiện ích cho phép khách hàng của họ khả năng liên lạc thời gian thực trên mạng, khả năng cài đặt hệ thống và khả năng thay đổi theo nhu cầu tiêu dùng. Các sản phẩm và thiết bị thông minh sẽ tự động giải quyết các vấn đề về mất cân bằng hệ thống cũng như cải thiện quản lý bằng cách tăng tốc độ phản ứng và liên tục bảo trì hệ thống. Việc sử dụng hệ thống thông tin trên toàn doanh nghiệp và theo dõi phản ứng của khách hàng sẽ cải thiện khả năng quản lý, cho phép quan hệ khách hàng tốt hơn và cung cấp các dịch vụ phù hợp hơn. Đưa hệ thống giám sát thông minh, mở rộng các trạm biến áp và feeder tự động se tối ưu hóa hoạt động của hệ thống phân phối, cải thiện độ tin cậy, tính sẵn sàng, tính bảo mật và hiệu suất sử dụng năng lượng. Lợi thế của hệ thống điện lưới thông minh Sự tiến hóa của hệ thống mạng điện bao gồm thông tin liên lạc tốt hơn, các mạng điện sử dụng công nghệ máy tính hiện đại sẽ cung cấp các thiết bị tự động hóa nhiều hơn và thông minh hơn giúp tối ưu hóa hệ thống tốt hơn. Nó sẽ cho phép các tiện ích để đáp ứng các yêu cầu và nhu cầu của khách hàng đối với nguồn năng lượng cả thông thường và tái tạo. Các máy phát điện sẽ có thể tối ưu hóa "dự trữ quay" trong khi lợi dụng tối đa các nguồn tài nguyên năng lượng tái tạo. Vận hành lưới điện truyền tải có thể tăng cường sự ổn định và an ninh nguồn cung trong khi giảm tổn thất truyền. Mạng lưới phân phối sẽ trở thành một nguồn năng lượng cũng như các điểm cung cấp dịch vụ cho người dùng cuối, và những người cuối sẽ được cung cấp nhiều sự lựa chọn hơn. Người tiêu dùng cũng sẽ hưởng lợi từ nhu cầu quản lý được cải thiện. Trong tương lai, sẽ có thể tối ưu hóa năng lượng tiêu thụ của mình thông qua sử dụng hệ thống phát địa phương cũng như việc tăng tính tự động hóa trong nhà. Điện lưới thông minh sẽ không giống như một cuộc cách mạng - nó là sự chuyển đổi một cách dần dần các hệ thống đang hoạt động sang một hệ thống mới thông minh, linh hoạt, hiệu quả hơn và đặc biệt nó sẽ gắn chặt với yếu tố môi trường. Tầm nhìn trong tương lai sẽ là mạng điện thông minh.