Ak sa pozrieme na spôsob výroby elektriny a jej prenosu v dávnej minulosti za čias Nikolu Teslu a dnes, zistíme, že sa za tie dlhé roky nič prevratné nezmenilo. V elektrárňach sa za pomoci otáčavých strojov – alternátorov vyrába na báze premeny mechanickej energie na elektrickú nami známa elektrina s účinnosťou 35 – 40%.
Nič nové pod slnkom
Transformáciou na vyššiu napäťovú hladinu sa zásadným spôsobom znižujú straty pri prenose. Na mieste spotreby energie sa vysoké napätie transformuje späť na nízke. Trojfázová sústava je rovnaká, ako bola objavená Teslom a rovnako aj koncepcia alternátorov a prenosových sietí. Samozrejme, je možné namietať, že sa modernizujú materiály a zvyšuje sa účinnok celého systému, napriek tomu základný princíp zostáva rovnaký, snáď len s výnimkou výroby elektriny pomocou fotovoltických článkov, ale aj tie sú postavené na báze objavu Antoine Césara Becquerela z roku 1839...
Z jednosmerky diaľnica
Elektrizačná sústava donedávna fungovala ako jednosmerný systém, ktorým elektrina preteká z vyšších napäťových hladín na nižšie až ku konečnému spotrebiteľovi. Zmena nastáva v okamihu, keď do takejto sústavy pripojíme okrem spotrebičov aj malé zdroje elektriny, ako sú napríklad fotovoltické elektrárne, malé vodné elektrárne, kogeneračné jednotky, ktoré vyrábajú elektrinu, teplo a pod. V takom prípade sa už nezaobídeme bez využitia informačných technológií schopných v reálnom čase riadiť elektrizačnú sústavu ako z pohľadu stability, tak z pohľadu neočakávaných porúch. Nastupujú tzv. inteligentné siete alebo Smart Grid.
Rýchla reakcia
Inteligentné siete dokážu automaticky reagovať na pomery v sieti, ako je napríklad preťaženie liniek, dokážu presmerovať tok elektriny zmenou konfigurácie siete v reálnom čase, t.j. realizovať vzdialené odpojenie a pripojenie prenosových a distribučných liniek, dokážu detekovať poruchy a izolovať (odpojiť) postihnuté oblasti a zabezpečiť napájanie nepostihnutých častí z iných uzlov siete. Dokážu rozpoznať poruchy a nájsť miesto, kde k poruche došlo, pričom v prípade, že nie je možné automatickým zásahom vyriešiť problém, dokážu vyslať poruchovú čatu na miesto poruchy.
Štvorkolesové elektrárne
Zásadnu zmenu do koncepcie elektrizačných sústav prináša koncept e-mobility, teda využitie elektromobilov pre prepravu osôb. V prípade masívneho nasadenia elektromobilov v nasledujúcich rokoch dôjde k obrovskému nárastu požiadaviek na elektrizačné sústavy pri nabíjaní batérií elektromobilov. Elektromobily však bude možné využiť aj ako úložiská energie, keď by sa energia z batérií pripojených elektromobilov mohla spätne využiť v energetickej špičke. Majiteľom elektromobilov sa tým znížia náklady, pretože batérie elektromobilov budú dobíjať v dobe, kedy bude v sieti elektriny dostatok a je teda lacnejšia, a v dobe energetickej špičky budú elektrinu vlastne „predávať.“ Vyriešenie konceptu dobíjania elektromobilov je tiež jednou z oblastí, ktorú inteligentné siete pokrývajú.
Múdre domy
Koncept e-mobility veľmi úzko súvisí s konceptom Smart home, teda Inteligentná domácnosť. Základným prostriedkom je inštalácia tzv. Smart meter – Inteligentného elektromera, ktorý dokáže komunikovať ako s dodávateľmi elektriny, tak so spotrebičmi v domácnosti. Zákazník a distribútor elektriny potom môže vzdialene ovplyvňovať spotrebu týchto spotrebičov podobne ako je to v prípade tzv. hromadného diaľkového ovládania použitého pre ohrev úžitkovej vody či vykurovania akumulačnými kachľami. Zároveň má zákazník možnosť aj samostatne riadiť spotrebiče cez web portál.
Spotrebiteľské výhody
Technológie Inteligentných sietí budú v blízkej budúcnosti zásadným prvkom nutným pre fungovanie heterogénnych elektroenergetických sústav a to nielen z technického pohľadu ale aj z pohľadu zákazníka, ktorému umožnia reagovať v reálnom čase na aktuálnu spotrebu energie zobrazovanú na domácich zobrazovacích jednotkách či v mobile.
Optimalizujte si spotrebu!
Nasadenie inteligentných sietí vytvorí tiež nové obchodné modely, ako je napríklad fakturácia spotreby elektriny podobne ako fakturácia za telekomunikačné služby. Dôjde ku zvýšeniu spoľahlivosti elektrizačných sústav a efektívnemu využitiu zdrojov, umožní sa vzdialené riadenie spotrebičov a vytvoria sa prostriedky pre väčšiu odolnosť elektrizačných sústav proti zámernému poškodeniu či výpadkom, spôsobeným nepriaznivými klimatickými javmi.
Diagnóza na diaľku
Jednou z najdôležitejších častí inteligentných sietí sú diagnostické prístroje. Tieto zdanlivo nezaujímavé „čierne skrinky“ dokážu pre laika priam nepredstaviteľné veci. Nie väčšie ako bežný stolový počítač umožňujú analyzovať prakticky akýkoľvek elektrický parameter, od krátkych prechodových javov cez dlhodobé rušenie až po trendy spätných dodávok energií od malých dodavateľov. Analyzátory sú vybavené vysoko presným meračom energií, ktorý môže získavať údaje odčítaním umiestneným v trafostaniciach vysokého napätia, alebo i v lokálnych sieťach nízkeho napätia. Namerané údaje sa dajú ukladať po dobu niekoľkých rokov, všetky veličiny sa merajú s extrémnou presnosťou 0,1% a vďaka presnej synchronizácii viacerých takýchto zariadení je možné udalosti, namerané jednotlivými modulmi naprieč celou energetickou sieťou dať do vzájomnej súvislosti. Pozrieť sa tak dá na detail v rozlíšení 1 mikrosekundy až po 1 rok.
