स्मार्ट ग्रिड, स्मार्ट ग्रिड, स्मार्ट ग्रिड
एक स्मार्ट ग्रिड एक बुद्धिमान बिजली नेटवर्क है जिसमें ऊर्जा बाजार में सभी प्रतिभागियों के बीच एक संबंध है, जिसका उद्देश्य ऊर्जा सेवाएं प्रदान करना, लागत कम करना और दक्षता बढ़ाना, साथ ही नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों सहित वितरित ऊर्जा स्रोतों को एकीकृत करना है।
ये विद्युत और संचार नेटवर्क हैं जो स्थानीय और विश्व स्तर पर बिजली उत्पादन और खपत के वास्तविक समय के नियमन की अनुमति देते हैं। उनका सिद्धांत ऊर्जा उत्पादन और खपत की मौजूदा संभावनाओं के बारे में उत्पादन स्रोतों और उपकरणों या उपभोक्ताओं के बीच एक इंटरैक्टिव दो-तरफा संचार है।
एक अन्य परिभाषा: स्मार्ट ग्रिड बिजली प्रणालियां हैं जो उपभोक्ताओं और अन्य हितधारकों के व्यवहार और कार्यों को एकीकृत करने और प्रभावी रूप से टिकाऊ, किफायती और विश्वसनीय बिजली आपूर्ति प्रदान करने के लिए सूचना और नियंत्रण प्रौद्योगिकियों, वितरित डेटा प्रोसेसिंग और संबंधित सेंसर और नियंत्रण का उपयोग करती हैं। .
जैसे-जैसे बिजली ग्रिड में अक्षय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी बढ़ती है, वैसे-वैसे मांग भी बढ़ती है, खासकर लो-वोल्टेज ग्रिड के लिए। लो-वोल्टेज ग्रिड अब न केवल वितरण ग्रिड से बिजली प्राप्त करने और वितरित करने का कार्य करते हैं, बल्कि विकेंद्रीकृत उत्पन्न बिजली को वितरण ग्रिड में वापस भेजने का कार्य तेजी से करते हैं।
ऊर्जा परिदृश्य में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के आक्रमण ने ग्रिड में ऊर्जा के प्रवाह को महत्वपूर्ण रूप से बदल दिया है: अब उपभोक्ता न केवल उपभोग करते हैं, बल्कि उसी ग्रिड के माध्यम से बिजली का उत्पादन भी करते हैं। इसलिए ऊर्जा का प्रवाह अब दोतरफा हो गया है।
स्मार्ट ग्रिड उपभोक्ताओं की मांग को प्रबंधित करने के लिए दो-तरफ़ा डिजिटल तकनीक का उपयोग करके आपूर्तिकर्ताओं से उपभोक्ताओं को बिजली भेजता है। यह ऊर्जा बचाने, लागत कम करने, प्रयोज्यता और पारदर्शिता में सुधार करने में मदद करता है।
हालांकि, गोपनीयता और सुरक्षा विशेषज्ञ इस तकनीक की निगरानी क्षमता और भेद्यता की चेतावनी देते हैं, जिसका चोरों द्वारा भी फायदा उठाया जा सकता है। इसके अलावा, ग्राहकों को कीमत के साथ सिंक्रनाइज़ करना नेटवर्क को अस्थिर कर सकता है।
वाउबन (फ्रीबर्ग, जर्मनी) में पारिस्थितिक रूप से स्वच्छ क्षेत्र सोलरसाइड्लुंग में फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा का उपयोग।
स्मार्ट ग्रिड के लक्षण:
- पूर्ण स्वचालन। इसमें एक डिजिटल निगरानी और नियंत्रण प्रणाली, अंतर्निर्मित सेंसर शामिल हैं जो नेटवर्क व्यवहार की निगरानी करते हैं, और स्वत: विफलता। नेटवर्क लोड, बिजली की गुणवत्ता, आउटेज आदि पर वास्तविक समय की जानकारी की उपलब्धता सुनिश्चित करता है।
- पूर्ण ग्राहक एकीकरण। इसका सार उपभोक्ताओं को वास्तविक समय में सूचना के दो-तरफ़ा प्रवाह के साथ डिजिटल मीटर प्रदान करना है, जो नेटवर्क में वर्तमान स्थिति (तथाकथित "स्मार्ट बिजली मीटर") के अनुसार मूल्य टैरिफ बनाना संभव बनाता है। यह ग्राहकों को खपत का कुशलतापूर्वक प्रबंधन करने की अनुमति देता है, जैसे कि पानी गर्म करना, धोना या बैटरी चार्ज करना।
- बिजली उत्पादन के विभिन्न तरीकों के लिए अनुकूलन। स्मार्ट ग्रिड का विकास मुख्य रूप से उस समय शुरू होता है जब बिजली के छोटे स्रोत वितरण प्रणाली से जुड़ना शुरू करते हैं, जिनके व्यवहार की भविष्यवाणी करना मुश्किल होता है। उदाहरण के लिए, सौर और पवन ऊर्जा संयंत्र, गैस माइक्रोटर्बाइन और अन्य विकेन्द्रीकृत बिजली उत्पादन प्रौद्योगिकियां जो उपयोगकर्ताओं को अनुमति देती हैं अपने स्वयं के संसाधनों से बिजली उत्पन्न करना और अतिरिक्त बिजली को ग्रिड को बेचना। ये विकेंद्रीकृत स्रोत जहां भी स्थित हैं, वहां सूर्य के प्रकाश या हवा की शक्ति का अनुमान लगाना बहुत मुश्किल है। चूंकि स्मार्ट ग्रिड नियमित रूप से बिजली की खपत के बारे में जानकारी भेजते हैं, इसलिए बिजली को विनियमित करना संभव है, उदाहरण के लिए पारंपरिक ईंधन का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्रों में।
परंपरागत पावर ग्रिड आमतौर पर कुछ हद तक सूचना और नियंत्रण प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हैं। स्मार्ट ग्रिड में इन तकनीकों को और विकसित किया जाता है।
एंड-यूज़र स्तर पर मुख्य परिवर्तन स्मार्ट मीटरों की स्थापना है। उनका मुख्य कार्य दूरस्थ डेटा पढ़ना और समय के साथ बदलने वाली कीमतों को बिल करने की क्षमता है।
स्मार्ट बिजली मीटर
स्मार्ट मीटर बिजली मीटर होते हैं जो 1 घंटे या उससे कम के अंतराल पर बिजली की खपत को रिकॉर्ड करते हैं और निगरानी और नियंत्रण उद्देश्यों के लिए ऊर्जा कंपनी को दिन में कम से कम एक बार इस जानकारी को प्रेषित करते हैं।
स्मार्ट मीटर मीटर और केंद्रीय प्रणाली के बीच दो तरफा संचार प्रदान करते हैं।
नेटवर्क के अलग-अलग घटकों के बीच डेटा का स्थानांतरण टेलीफोन मॉडेम, जीएसएम, एडीएसएल कनेक्शन या अन्य तरीकों से किया जाता है। यह अधिक विभेदित टैरिफ के विकास की अनुमति देता है और इसलिए घरेलू उपभोक्ताओं (बुद्धिमान बाजार) के लिए अधिक अनुकूल मूल्य प्रोत्साहन देता है।
होम एनर्जी मॉनिटरिंग सिस्टम के विपरीत, स्मार्ट मीटर रिमोट रीडिंग के लिए डेटा एकत्र कर सकते हैं।
उपयोगकर्ता सुविधा का त्याग किए बिना आर्थिक लाभों का एहसास कर सकता है, अगर ऐसे उपकरण भी हैं जो स्वचालित रूप से काम करते हैं, अधिमानतः कम टैरिफ के दौरान। ये ऐसी प्रक्रियाएं हैं जो समय के लिए महत्वपूर्ण नहीं हैं, जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों को चार्ज करना, हीट पंप चलाना, फ्रीजिंग, हीटिंग (इलेक्ट्रिक बॉयलर) या बर्तन धोना।
उदाहरण के लिए, बिजली उपयोगकर्ता के लिए, यह तकनीक सुनिश्चित करती है कि इलेक्ट्रिक वाहन को ठीक उसी समय चार्ज किया जाए, जब सस्ती अक्षय ऊर्जा तक अच्छी पहुंच हो। इस तरह, पवन ऊर्जा का बेहतर उपयोग घंटों के दौरान किया जा सकता है जब तेज हवाएं चल रही हों।
एक अन्य उदाहरण नियंत्रण प्रणाली है जो स्वचालित रूप से उद्योगों को कम प्राथमिकता वाली उत्पादन प्रक्रियाओं को बंद करने में मदद करती है जब बिजली की कीमतें अस्थायी रूप से अधिक होती हैं।
रात के भंडारण हीटर और निश्चित रात के टैरिफ के साथ, यह पहले से ही दशकों पहले लागू किया गया था, लेकिन आधुनिक प्रणालियां अधिक लचीले और बुद्धिमानी से काम कर सकती हैं, जो अक्षय ऊर्जा स्रोतों को शामिल करने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
आईटी सुरक्षा
स्मार्ट ग्रिड की मुख्य समस्याओं में से एक साइबर हमले हैं। स्मार्ट ग्रिड का विचार, अवधारणा और टोपोलॉजी आईटी समाधानों पर आधारित हैं जो एक निश्चित खतरे को वहन करते हैं। स्मार्ट ग्रिड अपने संचालन और प्रभावी नियंत्रण के लिए कई कंप्यूटरों, कंप्यूटर नेटवर्क, सॉफ्टवेयर और संचार तकनीकों पर निर्भर करते हैं।
विशिष्ट प्राप्तकर्ताओं को बिजली की कमी के कारण इस साइबर अपराधी के आईटी बुनियादी ढांचे के साथ अनधिकृत हस्तक्षेप से प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से भारी नुकसान हो सकता है।
नेटवर्क की जटिलता का मतलब है कि अभी भी अंतराल की पहचान की जानी है। इसलिए, बिजली व्यवस्था के आकार, जटिलता और गतिशील प्रकृति के साथ-साथ संभावित हमलावरों की अप्रत्याशितता के कारण संभावित हमले से जुड़े जोखिम का आकलन करना मुश्किल है।