Slim net, slim net, slim net

Een smart grid is een intelligent elektriciteitsnetwerk waarin alle deelnemers aan de energiemarkt met elkaar verbonden zijn, gericht op het leveren van energiediensten, het verlagen van kosten en het verhogen van de efficiëntie, en het integreren van decentrale energiebronnen, waaronder hernieuwbare energiebronnen.

Dit zijn elektrische en communicatienetwerken die real-time regulering van elektriciteitsproductie en -verbruik mogelijk maken, zowel lokaal als wereldwijd. Hun principe is een interactieve tweerichtingscommunicatie tussen productiebronnen en apparaten of consumenten over de huidige mogelijkheden van energieproductie en -verbruik.

Een andere definitie: Smart grids zijn energiesystemen die informatie- en besturingstechnologieën, gedistribueerde gegevensverwerking en bijbehorende sensoren en besturingselementen gebruiken om het gedrag en de acties van consumenten en andere belanghebbenden te integreren en om effectief te voorzien in duurzame, economische en betrouwbare stroomvoorziening... .

Naarmate het aandeel van hernieuwbare energiebronnen in het elektriciteitsnet toeneemt, neemt ook de vraag toe, vooral naar laagspanningsnetten. Laagspanningsnetten hebben niet langer alleen de taak om elektriciteit van de distributienetten te ontvangen en te distribueren, maar hebben steeds vaker de taak om decentraal opgewekte elektriciteit terug te leveren aan de distributienetten.

De invasie van hernieuwbare energiebronnen in het energielandschap heeft de stroom van energie in het net aanzienlijk veranderd: consumenten verbruiken nu niet alleen elektriciteit, maar produceren ook elektriciteit via hetzelfde net. Daarom is de stroom van energie nu tweerichtingsverkeer.

Het slimme net stuurt elektriciteit van leveranciers naar consumenten met behulp van digitale tweerichtingstechnologie om de vraag van de consument te beheren. Dit helpt energie te besparen, kosten te verlagen, de bruikbaarheid en transparantie te verbeteren.

Privacy- en beveiligingsexperts waarschuwen echter voor het bewakingspotentieel en de kwetsbaarheid van deze technologie, die ook door dieven kan worden uitgebuit. Bovendien kan het synchroniseren van klanten met prijs het netwerk destabiliseren.

Het gebruik van fotovoltaïsche zonne-energie in het ecologisch schone gebied Solarsiedlung, in Vauban (Freiburg, Duitsland).

Kenmerken van slimme netten:

• Volledige automatisering. Het omvat een digitaal bewakings- en controlesysteem, ingebouwde sensoren die het netwerkgedrag bewaken en automatische failover. Zorgt voor beschikbaarheid van real-time informatie over netwerkbelasting, stroomkwaliteit, uitval, etc.
• Volledige klantintegratie. De essentie is om consumenten digitale meters te voorzien van een tweerichtingsinformatiestroom in realtime, waardoor tarieftarieven kunnen worden gemaakt in overeenstemming met de huidige situatie in het netwerk (de zogenaamde "Slimme elektriciteitsmeters"). Hierdoor kunnen klanten het verbruik efficiënt beheren, zoals water verwarmen, wassen of batterijen opladen.
• Aanpassing aan verschillende manieren om elektriciteit op te wekken. De ontwikkeling van smart grids begint vooral op het moment dat kleinere elektriciteitsbronnen zich beginnen aan te sluiten op het distributiesysteem, waarvan het gedrag moeilijk te voorspellen is, bijvoorbeeld zonne- en windenergiecentrales, gasmicroturbines en andere decentrale elektriciteitsopwekkingstechnologieën waarmee gebruikers om elektriciteit op te wekken uit eigen bronnen en het overschot aan het net te verkopen. De kracht van zonlicht of wind is erg moeilijk te voorspellen, waar deze decentrale bronnen zich ook bevinden. Doordat smart grids regelmatig informatie over het elektriciteitsverbruik versturen, is het mogelijk om het vermogen te reguleren, bijvoorbeeld in energiecentrales die conventionele brandstoffen gebruiken.

Conventionele elektriciteitsnetten maken meestal al tot op zekere hoogte gebruik van informatie- en besturingstechnologie. In het smart grid worden deze technologieën verder ontwikkeld.

De belangrijkste verandering op eindgebruikersniveau is de installatie van slimme meters. Hun belangrijkste taken zijn het op afstand lezen van gegevens en het kunnen factureren van prijzen die in de loop van de tijd veranderen.

Slimme elektriciteitsmeter

Slimme meters zijn elektriciteitsmeters die met tussenpozen van 1 uur of minder het elektriciteitsverbruik registreren en deze informatie minimaal één keer per dag doorgeven aan het energiebedrijf voor controle- en controledoeleinden.

Slimme meters zorgen voor tweerichtingscommunicatie tussen de meter en het centrale systeem.

De overdracht van gegevens tussen de afzonderlijke componenten van het netwerk vindt plaats via een telefoonmodem, GSM, ADSL-verbindingen of andere methoden. Hierdoor kunnen meer gedifferentieerde tarieven worden ontwikkeld en daarmee gunstigere prijsprikkels voor de particuliere consument (intelligente markt).

In tegenstelling tot energiemonitoringsystemen voor thuis, kunnen slimme meters gegevens verzamelen voor uitlezing op afstand.

De gebruiker kan economische voordelen realiseren zonder aan gemak in te boeten, alleen als er ook apparaten zijn die automatisch werken, het liefst tegen lage tarieven. Dit zijn processen die niet tijdkritisch zijn, zoals het opladen van elektrische voertuigen, het draaien van warmtepompen, invriezen, verwarmen (elektrische boilers) of afwassen.

Voor de elektriciteitsgebruiker zorgt deze technologie er bijvoorbeeld voor dat de elektrische auto precies wordt opgeladen wanneer er goede toegang is tot goedkope hernieuwbare energie. Op deze manier kan windenergie beter worden benut tijdens uren dat het hard waait.

Een ander voorbeeld zijn besturingssystemen die industrieën automatisch helpen om productieprocessen met een lage prioriteit af te sluiten wanneer de elektriciteitsprijzen tijdelijk hoog zijn.

Met nachtopslagverwarmers en vaste nachttarieven werd dit decennia geleden al ingevoerd, maar moderne systemen kunnen flexibeler en intelligenter werken, wat vooral belangrijk is voor het meenemen van hernieuwbare energiebronnen.

IT beveiliging

Een van de grootste problemen van smart grids zijn cyberaanvallen. Het idee, het concept en de topologie van smart grids zijn gebaseerd op IT-oplossingen die een bepaalde dreiging met zich meebrengen. Smart grids zijn afhankelijk van veel computers, computernetwerken, software en communicatietechnologieën voor hun werking en effectieve controle.

Ongeoorloofde inmenging in de IT-infrastructuur van deze cybercrimineel kan leiden tot enorme verliezen, zowel direct als indirect, vanwege het gebrek aan macht voor specifieke ontvangers.

Door de complexiteit van het netwerk zijn er hiaten die nog moeten worden geïdentificeerd. Daarom is het moeilijk om het risico van een mogelijke aanval in te schatten vanwege de omvang, complexiteit en dynamische aard van het machtssysteem, evenals de onvoorspelbaarheid van potentiële aanvallers.