Smart grid czyli inteligentna sieć energetyczna w jednym pojęciu zawiera następujące zagadnienia:
– wytwarzanie energii elektrycznej,
– magazynowanie energii elektrycznej,
– zużycie energii elektrycznej,
– zarządzanie energia elektryczną.
Smart grid nierozłącznie związany jest z decentralizacją wytwarzania energii elektrycznej, która coraz częściej wytwarzana jest przez małe elektrownie oparte o odnawialne źródła energii elektrycznej. Wśród tych źródeł są elektrownie fotowoltaiczne, wiatrowe oraz biogazowe.
W przypadku źródeł odnawialnych występuje mniejsza przewidywalność w zakresie zdolności wytwórczych, ponieważ ilość wytwarzanej przez nie energii elektrycznej zależy w dużym stopniu od czynników atmosferycznych (prędkość wiatru, natężenie promieniowania słonecznego).
Podstawowym problemem przy wytwarzaniu energii z odnawialnych źródeł jest jej wykorzystanie w okresach szczytów produkcji.
Stosując inteligentne systemy automatycznego sterowania możemy dopasowywać podaż do popytu za pośrednictwem:
– automatycznego włączania odbiorników w okresach występowania nadwyżki energii elektrycznej na rynku (niższych cen energii elektrycznej),
– magazynowania energii elektrycznej (baterie akumulatorów samochodów elektrycznych, produkcja i magazynowanie paliw, najczęsciej gazów, wykorzystywanych następnie do wytwarzania energii elektrycznej w okresie niedoboru energii na rynku),
– automatycznego wyłączania odbiorników energii elektrycznej w szczytach zapotrzebowania na energię (dotyczy odbiorników, dla których okres pracy nie ma znaczenia i mogą zostać czasowo odłączone z sieci).
– automatycznego uruchamiania rezerwowych źródeł energii elektrycznej (elektrownie gazowe, bloki cieplno-gazowe, których uruchomienie może nastąpić w bardzo krótkim czasie).
Dla odbiorcy istotną zmianą jest zastosowanie inteligentnego licznika energii elektrycznej, dzięki któremu możliwe jest uzyskiwanie korzyści wynikających z okresowych różnic w cenach energii na rynku. Odbiorca posiadający odbiorniki wpięte w inteligentną sieć elektryczną może włączać je w okresach występowania niskich cen energii (odbiornikami takimi mogą być m.in. pralka, piec grzewczy, pompa ciepła, zmywarki naczyń czy bojlery elektryczne, dla których nie ma znaczenia kiedy pobiorą z sieci elektrycznej energię potrzebną do wykonania swojej pracy).
Jednym z istotniejszych elementów składowych systemu Smard Grid jest platforma współpracy producentów, dystrybutorów oraz konsumentów określana pojęciem Virtual Power Plant, która przy wykorzystaniu inteligentnych liczników energii elektrycznej oraz sieci przesyłowej i systemu zarzadzania (sieć komunikacyjna między producentami i odbiorcami) pozwala konsumentom obniżyć koszty zużywanej przez nich energii elektrycznej.
Analizując zachowania odbiorców energii elektrycznej na rynku jesteśmy w stanie podejmować działania mające na celu optymalizację zużycia energii, któremu przy okazji może towarzyszyć obniżenie rachunków płaconych za energie elektryczną (dzięki zastosowaniu inteligentnych liczników można obniżyć nasze rachunki za energię elektryczną nawet o 10-20 %).
