当前的电网建于1800年代后期。虽然从那时起它已经升级,但它的功能——提供从公用事业到家庭和企业的单向电力流动——已经过时了。能源消费者现在是“产消者”,能够自己发电并将其送回公用事业公司、储存起来,甚至与邻居分享。鉴于能源客户不断变化的需求,电网的性质也在发生变化,这种转变得到多种技术的支持。智能电网不仅可以实现双向通信和能量传输,还可以支持自动供电。在这里,我们探讨了一些对智能电网的成功特别重要的技术。1.物联网电力供应商可以使用物联网应用程序来获取有关能源使用的信息,例如高级计量基础设施(AMI),根据美国能源部(DoE)的说法,“是一个通信网络和数据管理系统这使得公用事业和客户之间能够进行双向通信。”公用事业公司还使用物联网功能来跟踪发电设备的性能,使他们能够立即知道组件何时需要维护或更换。这种功能创造了一个不太可能意外崩溃的“自我修复”电网,确保更一致和可靠的能源输送。物联网技术还可用于在公用事业之外分配能源。这些资源被称为分布式能源,包括家庭和企业主产生的太阳能和风能。2.人工智能人工智能(AI)是分析物联网设备产生的数据的大脑。根据DigitalistMagazine上的一篇文章,它可用于“查找数据集中的模式和异常情况,使公用事业公司能够就如何更好地分配能源做出实地决策。”此外,人工智能可以帮助公用事业公司指导客户使用能源。公用事业公司可以在客户家中安装设备,例如安装在他们的热水器上,并通过分析自动检测和调整使用情况,从而为客户提高能源效率并节省成本。还使公用事业能够更好地管理峰值负载(管理高使用率事件,例如非常炎热或非常寒冷的天气)。人工智能也是高效能源需求管理的支柱,使公用事业和消费者能够自动传达输送了多少电力、需要多少电力以及何时达到限制。3.5G第五代无线技术,即5G,尚未完全部署。届时,它将通过启用其他技术(包括智能计量、无人机和物联网)使智能电网受益。借助5G,智能计量将变得更加普遍,使客户能够更好地了解和管理自己的能源消耗。作为将随着5G变得更快的更大AMI系统的一部分,公用事业可以访问这些数据,从而使他们能够汇总有关客户使用情况的见解并相应地调整他们的服务。AMI技术还可以帮助公用事业公司识别停电,使他们能够更有效地恢复供电。能源供应商已经在使用无人机来检查和维修人类无法触及的设备。5G的加入将使这种操作超越视线并实时捕获视频图像,从而使供应商在如何使用这一宝贵工具方面具有更大的灵活性。5G带来的速度提升也将提高物联网设备的效率。结果,设备监控将变得更加准确,并产生更多有用的数据并改善能源供应。4.无人机无人机技术正在改进并变得更具成本效益。这对公用事业来说是个好消息,公用事业可以将它们用于各种目的,包括设备检查和维修以及停电后的电力恢复。无人机特别适用于检查风能、太阳能和水力发电厂的可再生能源设备。例如,无人机可以从风力涡轮机而不是人类降落,这是一项非常危险的任务。对于太阳能电池板检查,无人机可以更快地检查更多电池板,并提供设备状况的完整图片。5.区块链区块链是汇集不同能源的最令人兴奋的技术之一。例如,随着屋顶太阳能变得越来越普遍,房主想要一种有效的方式来交易他们产生的额外能源。区块链是邻居之间进行此类交流的完美平台,因为它高度安全并且不需要参与者相互了解或信任。生产者之间的这种能量交换被称为点对点(P2P)模型。目前,它仍处于试验阶段,但已经有一些有前途的项目。最早的P2P项目之一是布鲁克林微电网,它“允许产消者(即住宅和商业太阳能电池板所有者)将他们产生的多余太阳能出售给那些喜欢使用可再生能源而不是化石燃料的人。”FuelEnergyforNewYorkCityResidents。”智能电网发展智能电网具有提高电力传输效率、降低公用事业和消费者成本以及整合可再生能源的潜力。随着智能电网不断增强和取代传统电网设备,许多现代技术将以新颖有趣的方式支持它。
