Điện lưới thông minh – Smart Grid là gì?
Điện lưới thông minh hay Smart Grid là hệ thống điện lưới có sử dụng các công nghệ thông tin và truyền thông để tối ưu việc truyền dẫn, phân phối điện năng giữa nhà sản xuất và hộ tiêu thụ, hợp nhất cơ sở hạ tầng điện với cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc. Có thể coi hệ thống điện thông minh gồm có hai lớp: lớp 1 là hệ thống điện thông thường và bên trên nó là lớp 2, hệ thống thông tin, truyền thông, đo lường.
Sự phát triển của Smart Grid nhìn chung là tương đối khác nhau đối với từng khu vực và từng nước. Trong khi các nước phát triển quan tâm đến việc nâng cao hiệu suất của lưới phân phối, giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính, tích hợp nguồn phát điện từ các nguồn năng lượng tái tạo và nâng cao dịch vụ khách hàng thì các nước đang phát triển lại tập trung chủ yếu vào việc quản lý sản lượng điện trong thời gian cao điểm một cách có hiệu quả, giảm tổn thất điện năng và nợ xấu. Tùy vào mục đích của mình, mỗi nước sẽ có cách tiếp cận và lựa chọn giải pháp công nghệ khác nhau. Mặt khác, bản thân Smart Grid vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu, phát triển, nhiều công nghệ được cho là của Smart Grid vẫn chưa được đưa vào ứng dụng thực tế.
Lợi ích mà Smart Grid mang lại
Lưới điện thông minh (Smart Grid) mang lại cho cả các công ty điện lực và người tiêu dùng những lợi ích rất to lớn.
Với các khách hàng, lưới điện thông minh giúp họ giám sát được sản lượng điện năng tiêu thụ của các thiết bị và tại các thời điểm khác nhau gần như theo thời gian thực, từ đó chủ động lựa chọn thiết bị và điều chỉnh hành vi sử dụng điện của mình nhằm tiết kiệm chi phí. Khách hàng cũng được sử dụng các dịch vụ mới với nhiều lựa chọn về giá
Với các công ty điện lực, lưới điện thông minh sẽ giúp họ nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và hiệu suất sử dụng năng lượng, giảm thiểu chi phí thông qua việc nâng cao hiệu quả hoạt động và quản lý thông thông tin… Chi phí nhân công, vận hành cũng được giảm thiểu tối đa nhờ ứng dụng công tơ điện tử/công tơ thông minh và các công nghệ cho phép thu thập số liệu, giám sát, điều khiển các thiết bị trên lưới điện từ xa thông qua mạng viễn thông (RF, di động …).
Với xã hội, việc nguồn điện được cung cấp ổn định, liên tục, hiệu quả đến các cơ quan, doanh nghiệp và đông đảo người dân sẽ là nền tảng và động lực phát triển kinh tế xã hội và an sinh xã hội. Lưới điện thông minh có khả năng tích hợp với năng lượng tái tạo, hỗ trợ các phương tiện chạy điện cũng sẽ góp phần giảm phát thải gây ô nhiễm môi trường.
Chức năng và thành phần của Smart Gird
Các thành phần tham gia vào hệ thống lưới điện thông minh gồm :
- Trung tâm điều khiển (Control Center): Dự đoán được tình trạng sự cố của thiết bị để giảm thiểu thời gian mất điện do sự cố. Xây dựng kế hoạch vận hành để đảm bảo cân đối giữa nhu cầu phụ tải với nguồn phát và khả năng truyền tải.
- Các thiết bị đo đếm thông minh (Smart Meters): Cung cấp thông tin chi tiết dữ liệu tiêu thụ điện, hướng dẫn các vấn đề về tiết kiệm điện năng. Phát hiện được các gian lận về điện năng, tiết kiệm được chi phí tổn thất thương mại.
- Hệ thống nguồn điện (Power system): Tăng khả năng chính xác trong việc dự báo phụ tải để giảm chi phí đầu tư nguồn điện.
- Hệ thống truyền tải (Transmision System): Nâng cao hiệu quả của lưới truyền tải bằng việc giảm tổn thất lưới điện.
- Các nguồn năng lượng thay thế, dự phòng (New Energy Sources): Tối ưu hoá việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo vào hệ thống .
Đặc tính lưới điện thông minh Smart Gird
Một số đặc tính cần có của hệ thống điện thông minh:
- Cung cấp các giải pháp đặc biệt cho việc sử dụng thiết bị điện phù hợp
- Khả năng tự động khôi phục cung cấp điện khi có sự cố xảy ra mất điện đối với khách hàng.
- Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính.
- Trợ giúp sự phát triển các nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ năng lượng, cắt giảm nhu cầu…)
- Trợ giúp sự phát triển các nguồn năng lượng tái tạo .
- Cung cấp khả năng nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện .
- Tối ưu hóa vận hành hệ thống điện để giảm chi phí sản xuất, truyền tải và phân phối kể cả giảm chi phí đầu tư mới và nâng cấp hệ thống điện.
- Hiểu và dự đoán được các lựa chọn về giá điện để có thể chủ động trong việc điều chỉnh kế hoạch sản xuất một cách hiệu quả