Evoluția sistemelor energetice spre rețele electrice inteligente

Rezumat.

Electricitatea a devenit universala în lumea modernă de astăzi. Acest lucru s-a realizat prin continua dezvoltare a sistemelor electice in decursul ultimilor 130 de ani. Desi inginerii sistemelor de energie au pastrat “pacea” pana acum imbratisand noile tehnologii pe masura ce acestea se dezvoltau, recent a aparut o tendinta de a clasifica noile inovatii sub egida de “retea inteligenta”. Retelele inteligente inglobeaza intreg sistemul energetic si reprezinta urmatorul pas in efortul continuu de a face reteaua electrica mai inteligenta. O scurta introducere a statutului trecut si cel prezent al sistemelor energetice este dat. Integrarea comunicatiilor la nivel avansat, tehnologiile informationale, controlul si alte tehnologii permisive sunt calea inainte de evolutie a viitoarelor sisteme energetice in retele inteligente.

Cuvinte cheie: Retea inteligenta – Evolutia sistemelor energetice.

Introducere

Profetiile au existat de-a lungul existentei umanitatii iar profetii sunt inca actvi in zilele noastre insa cu un succes limitat. O profetie, facuta de Nikola Tesla pe 17 decembrie, 1904 in New York a fost mai adevarata decat cele mai indraznete vise ale profetilor.

Prornind de la cele mai umile inceputuri in 1882, energia in forma celei electrice a devenit indispensabila in secolul 20. Utilizarea acesteia s-a infiltrat in fiecare aspect al existentei umanitatii, si se poate spune fara exagerare ca in contextul lumii actuale, daca electricitatea nu ar fi disponibila, fiecare aspect al activitatii umane ar si afectat grav, daca nu chiar oprit.

Cresterea continua de utilizare, respectiv cerere de energie electrica a condus la o mare evolutie in dezvoltarea de sisteme electrice si acestea vor continua a se dezvolta astfel incat cererea pentru electricitate este intr-o continua crestere.

Dupa o scurta trecere in revista a progresului sistemelor energetice pe parcursul ultimilor 130 de ani, o rapida discutie a statusului tehnologiei sistemelor energetice este oferita. Cu cat sistemele energetice contina sa creasca, alte inovatii sunt iminente asa cum este evident si cu cea mai curenta zarva din domeniu in jurul conceptului de “retea inteligenta”. Zonele care necesita atentie semnificativa si care vor atrage atentie semnificativa in viitorul apropiat sunt cele de control si comunicare.

Sistemele energetice: Trecutul.

Pentru a evita orice confuzie, este dezirabil a fi definit ceea ce se intelege prin termenii “retea” si “sistem energetic” astfel incat sunt des folosite.

Termenul “retea” se refera la intrega infrastructura a sistemului electric, indiferent de locul utilizarii: industrial, comercial sau rezidential. Este astfel cunoscut ca intreg sistemul energetic iar cei doi termeni sunt folositi alternativ.

Evolutia la prezentul status al sistemelor energetice datoreaza inceputul statiei Pearl Street Generation Station din Manhattan, New York, SUA a lui T. Edison din 1882, prima statie de electricitate din lume. De la acel moment, sistemele au evoluat in mari statii de generare a curentului electric prin retele de inalta tensiune catre sisteme de distributie locale care la randul lor deseversc:

- Industria

- Afacerile (domeniul comercial)

- Case (domeniul rezidential).

Nivelul tehnologiei in domeniul sistemelor energetice este o tinta in contiunua miscare. Inginerii sistemelor energetice au fost mereu in fruntea exprorarii si utilizarii de noi tehnologii, de indata ce aceasta devenea disponibila, pentru a imbunatati modul de operare al sistemelor energetice, acestea devenind mai inteligente inca din 1882. Astfel, fiecare aspect al sistelemor energetice electrice fie ca este vorba despre infrastructura, planificare, operationalizare, masura si control sau protectie, a avansat spectaculos pe parcursul ultimilor 130 de ani. Un exemplu ilustrativ este evolutia metodei de contorizare a curentului electric pe parcursul ultimilor 140 de ani. In primul contor de curent electric, patentat in 1872 de catre Samuel Gardiner, un electromagnet pornea si oprea un ceas care masura durata de flux insa nu si cantitatea de curent electric. In 1883, Hermann Aron a parentat un contor ce inregistra energia utilizata pe cadrane de ceas. Ulterior, Edison a conceput un contor ce consta din doi electrozi intr-un electrolit ce masura electricitatea consumata. In 1886, Edwin Weston a conceput un contor ce masura curentul, setand astfel standarde inalte pentru precizie. Elihu Thompson a introdus un wattmetru de inregistrare in 1889. Totusi, drumul spre precizie a fost unul lung.

Necesitatea contoarelor care puteau sa masoare momentul din zi in care era efectuat consumul si cele ce pot masura consumul cumulat a dus la evolutia lor mai departe. Aceasta eolutie a venit o data cu tehnologia lui Theodore Paraskevakos si anume cea de tipul “caller-ID”, care crestea tehnologia de monitorizare si relatare a datelor necesare pentru management. Folosindu-se de aceasta tehnologie, dispozitivele de citire automata pentru contoare introduse in 1970 au pregatit scena pentru recoltarea de informatii inapoi de la utilitati. Recoltarea de informatii de la utilitati este coloana vertebrala a contorului inteligent – o componenta elementara in marsul catre retelele inteligente.