Сингапурская SP Group создала глобальную систему бенчмаркинга для разработки интеллектуальных сетей.
Модернизация энергосистемы через компьютерные приложения сети имеет важное значение для развития интеллектуального города.
Интеллектуальная сеть позволяет городу быть более стабильным за счет интеграции распределенных энергоресурсов (DER), таких как солнечные фотоэлектрические системы, ветряные турбины и системы накопления энергии. Это позволяет производить чистую, устойчивую и возобновляемую энергию там, где необходимо. Быстрый рост МЭД вместе с технологическими достижениями трансформирует мировую энергетику.
Снижение затрат и развитие «зеленых» технологий способствуют распространению ДЭР. По данным Bloomberg New Energy Finance (BloombergNEF), за последнее десятилетие стоимость DER была значительно снижена. Например, солнечная энергия сейчас дешевле, чем уголь в некоторых странах мира, и, согласно прогнозам, к 2040 году составит 20% мирового потребления энергии (4% в 2015 году). К тому же цена на литий-ионные батареи упала на 80% за последнее десятилетие и, как ожидается, к 2030 году упадет еще на 52%.
Растущая интеграция DER в сети T & D ставит новые задачи перед коммунальными службами, поскольку обычные сети не предназначены для управления двунаправленным потоком энергии прерывистой генерации DER. Эти проблемы, в сочетании с достижением «зеленых» целей и изменением потребностей клиентов, привели к тому, что утилиты превратили существующие сети в интеллектуальные сети. Что именно делает сеть умной и как ее измерить? SP Group, владелец и оператор электроэнергетического и газового бизнеса в Сингапуре, стремилась выяснить это.
Smart Grid Index
Традиционно в качестве ключевых показателей эффективности использовались индекс средней продолжительности прерываний системы (SAIDI) и индекс средней частоты прерываний системы (SAIFI). Однако для интеллектуальной сети это больше, чем просто обеспечение надежности поставок. Интеграция DER, повышение устойчивости к кибер-угрозам, размещение активов и обеспечение разнонаправленных потоков электроэнергии - вот некоторые вопросы, с которыми сталкиваются коммунальные службы. Одних только показателей надежности уже недостаточно для измерения производительности и возможности сети.
Структура SGI исследует и использует семь ключевых аспектов, на основе определения интеллектуальной сети Европейской комиссией и Министерством энергетики США.
Семь ключевых измерений следующие:
- Мониторинг и контроль
- Аналитика данных
- Надежность поставок
- Интеграция DER
- «Зеленая» энергия
- Безопасность
- Расширение возможностей для удовлетворения клиентов.
Критерии работают вместе в интеллектуальной сети, чтобы удовлетворить запросы клиентов. Для того, чтобы сетка была актуальной важно: состояние системы мониторинга, доступность данных в реальном времени, анализ работы сети и возможности удаленного управления.
Данные могут быть проанализированы и применены при планировании и обновлении активов, эксплуатации и обслуживании сети для повышения операционной эффективности. Более того, некоторые данные в реальном времени, такие как потребление энергии и информация о тарифах, могут дать клиентам возможность принимать обоснованные решения, которые снижают их затраты на электроэнергию.
Решающее значение для обеспечения надежности поставок имеет усиление безопасности. Например, предотвращение любой кибератаки, которая может привести к длительному отключению электроэнергии и катастрофическим последствиям из-за этого.
С ростом числа DER, подключенных к сети, их интеграция без угрозы для стабильности стала важной для устойчивой работы сети. Способность интегрировать МЭД для облегчения использования экологически чистой энергии в конечном итоге принесет большую выгоду клиентам.
Глобальный сравнительный анализ
Бенчмаркинг был проведен на 45 предприятиях из 30 стран для разработки SGI. Коммунальные услуги, включенные в исследование, были выбраны на основе следующих критериев:
- Глобальный охват, включая Азиатско-Тихоокеанский регион, Европу и Америку
- Известно, что используют «умную» сеть
- Наличие опубликованных данных.
Исследование показало, что большинство коммунальных предприятий преуспевают в измерениях, связанных с мониторингом и контролем, надежностью поставок, расширением прав и возможностей клиентов и их удовлетворением. Эти утилиты имеют систему управления отключениями (OMS), изоляцию места повреждения и восстановления питания (FLISR), систему управления распределением (DMS) или усовершенствованную систему управления распределением (ADMS). Многие из них имеют высокую надежность, с SAIDI менее 10 минут. У некоторых даже SAIDI составляет менее 1 минуты.
Кроме того, многие из изученных коммунальных предприятий используют передовые технологии учета и предоставляют своим потребителям данные о потреблении энергии в реальном времени. Это позволяет им принимать обоснованные решения относительно своего потребления энергии.
Тем не менее, исследование также показало, что меньшее количество программ преуспевает в других четырех измерениях: аналитика данных, интеграция с DER, «зеленая» энергия и безопасность. Как правило, коммунальные услуги, которые хорошо работают в этих областях, находятся в Америке и Европе. Этот факт неудивителен, поскольку коммунальные предприятия в этих населенных пунктах сталкивались с проблемами прорывных технологий раньше, чем их азиатско-тихоокеанские коллеги. Коммунальные предприятия в Азиатско-Тихоокеанском регионе постепенно сталкиваются с подобными проблемами.
Эволюция SGI
Электроэнергетика меняется быстрее, чем когда-либо, а технологии стремительно развиваются. Новые системы и процессы для интеллектуальных сетей будут продолжать развиваться. Оценка интеллектуальных сетей, которая считается целостной сегодня, в будущем не может считаться всеобъемлющей. Даже методология оценки SGI должна развиваться и включать новые критерии, чтобы соответствовать разработкам и внедрению новых технологий. Например, некоторые утилиты предоставляют технологии DERMS - системы управления распределенными энергоресурсами. Когда DERMS будут широко применяться, то также могут быть включены как часть критериев SGI.