Resumen: Las empresas de hoy, los consumidores y la utilidad de acuerdo en que los contadores inteligentes proporcionan beneficios tales como la facturación por tiempo de uso, la medición precisa, y la eliminación de la visita mensual de un lector de medidor. Pero, ¿los contadores inteligentes proporcionan beneficios tangibles para el medio ambiente? No todos están de acuerdo en esto. Este artículo describe cómo un medidor inteligente ayuda a una utilidad para monitorear el uso de la energía. Que los datos de seguimiento permite también a la utilidad de trabajar con los consumidores para reducir el consumo de energía e integrar diversas fuentes de energía renovable. Cuando eso sucede, el medio ambiente gana.
Una versión similar de este artículo fue publicado en productos electrónicos el 15 de noviembre de 2011.
Un Despertar
"No entiendo los beneficios ambientales de la red inteligente", dijo mi primo Chris después de que le dije acerca de mi participación en el esfuerzo de la red eléctrica inteligente en Maxim. "Creo que es sólo una estratagema de los servicios públicos para elevar las tasas", agregó. Por lo general, lo habría interrumpido con comentarios sobre la gestión inteligente de la energía y los recursos, pero mi primo trabajaba para la utilidad del norte de California durante 15 años. Él no estaba hablando desde un punto de vista mal informado, por lo que he escuchado más. "La electricidad fluye como el agua", continuó. "Se deriva de la fuente de todos los puntos de consumo. La instalación de un medidor inteligente no ahorrar energía, que sólo cuenta cuando lo está consumiendo. " Estos son todos los puntos de vista válidos. Ahí estaba yo, convencido de que los contadores inteligentes son una buena cosa, algo que podría beneficiar tanto a la economía y el medio ambiente, algo que llevó a una mejor solución técnica a un viejo problema. Pero, en realidad, yo no sabía muy bien cómo la red inteligente podría reducir el consumo de energía. Me decidí a tomar una mirada más cercana. Resulta que los contadores inteligentes ofrecen enormes potenciales beneficios ambientales.Reducción de la carga pico y la generación distribuida son dos funciones importantes que se hicieron posibles gracias al mayor control y comunicaciones de una red adecuada de ingeniería inteligente y consumidores que están dispuestos. Estas funciones ayudan a reducir el consumo de energía, especialmente en los momentos críticos.También ayudará a integrar con eficacia las diversas fuentes de energía renovables tales como paneles solares y molinos de viento. Además, los datos iniciales de los primeros en adoptar demostrar el éxito de los medidores inteligentes. Estos beneficios han llevado a una importante inversión en medidores inteligentes como un camino hacia la reducción del consumo y la adopción de las energías renovables. Una cosa, sin embargo, sigue siendo claro: una red inteligente de buena ingeniería, no se beneficiarán con eficacia el medio ambiente sin un participante crítico, usted, el consumidor inteligente.
¿Qué es el Smart Grid?
Para algunos, la red inteligente significa simplemente la electricidad nueva, gas y medidores de agua en sus propiedades. Para otros, la red inteligente es un emisor insidiosa, la frecuencia de radio conectado al medidor fuera de su edificio. Para otros más, la red inteligente es una nueva red que conectará a todas las cosas la electricidad que consume. Muchas personas han dicho que si Thomas Edison fueron para volver a la tierra ahora, fácilmente reconocería la red eléctrica de envejecimiento. Operando con márgenes relativamente pequeños en los últimos 75 años, los servicios públicos han tenido poco ímpetu para mejorar la infraestructura existente. Por otra parte, los consumidores están acostumbrados a un sistema en el que se consumen a ciegas y luego pagar al final del mes o más. La red eléctrica inteligente es, en efecto, una nueva red. Como una nueva red, que se superpone en la parte superior de la infraestructura eléctrica existente. La energía se mide en los puntos de generación, distribución y consumo. Estas mediciones son comunicadas dentro de la red. Esta comunicación, a la utilidad y los consumidores, permite tomar decisiones rápidas e inteligentes que se hizo sobre el estado de la red. De la misma manera que losteléfonos inteligentes nos dan un acceso más rápido a la información, la red inteligente nos da y los servicios públicos un acceso más rápido a la información de la energía. Imagínese si el consumo de energía de cada pieza importante del equipo se midió, alimentada de nuevo en un ordenador el estado de la técnica, gestionado por la utilidad, y siempre para su revisión por los consumidores! Ese nivel de conocimiento sin duda abre nuevas oportunidades para identificar a aquellos que desperdician energía y para fomentar la conservación. eléctricas inteligentes pista metros (es decir, "metro") el consumo del hogar o el negocio de energía y compartir esos datos, por lo general a intervalos de 15 minutos, volviendo a los utilidad. Esta tarea se conoce como "medición de la energía" y se lleva a cabo en el interior del medidor. Medición de la energía tiene que ser muy precisos y fiables, para conocer los servicios públicos de consumo de cantidades correctas y para que los consumidores no obtienen más de facturación. Semiconductores realizar la medición más moderno. Uno de ellos es de la máxima 71M6541D , que precisa los contadores de electricidad en un hogar típico. metro es también el proceso de comunicar los datos de consumo de vuelta a la utilidad realizada por los semiconductores. Estos dispositivos o bien utilizar la línea eléctrica como el "cable" para la comunicación, o se comunican de forma inalámbrica. Powerline de comunicación ( PLC ) tiene las ventajas de la RF de baja emisiones y es eficaz para los contadores, donde la penetración de RF es difícil, como en los sótanos. ElMAX2991 y MAX2992 hacer un chipset completo para la robusta PLC de metros a la utilidad. La red inteligente van más allá del metro y en las empresas y el hogar. Los centros de datos, las fábricas, y todos los electrodomésticos se convierten en "inteligente" cuando está equipado con la medición y, a veces, los dispositivos de comunicación. Medir la cantidad de energía consumida y de transmisión de esa información a una red de servicios públicos o en el hogar se llama medida de la energía. La generación de energía renovable también se basa en la medición de energía. Un ejemplo es la medición de la energía producida por los paneles solares en una estructura. La medición eficaz de la energía también debe ser precisa y fiable. El 78M6612 , una sola fase, de doble toma de corriente y de medición de energía IC, proporciona una medición de alta precisión energía para una variedad de aplicaciones.
Reducción de carga máxima y la generación distribuida
Desde un punto de vista de utilidad, los medidores inteligentes (una porción de la red inteligente) ofrecen la oportunidad para la reducción de la carga máxima. Gestión de consumo de energía durante un período de demanda pico de energía representa un verdadero desafío para los servicios públicos. La Figura 1 muestra el consumo de energía en un cálido día de verano en el centro de Estados Unidos. Imagine un día de semana de verano. Antes de levantarse a las 7:00 am, el consumo de energía es muy bajo. Después de levantarse, encender la televisión, la cafetera, y algunas luces. La red eléctrica experimenta un aumento de la carga de usted y todos los demás haciendo las mismas cosas. Pronto usted enciende su equipo de trabajo y las unidades de aire acondicionado en su oficina vienen en. En las instalaciones de fabricación, los motores de girar. Los equipos que operen durante el día, requiere aire acondicionado permanente, ya que genera calor extra. Después de la jornada de trabajo, ya que la gente llegue a casa y encender sus aparatos de aire acondicionado y electrodomésticos, la demanda de energía sigue aumentando.De consumo en general, los picos de la tarde y cae en forma de temperaturas y la actividad humana se caen. Figura 1. Los datos reales de la demanda de energía para los Estados Unidos centro-norte el 14 de julio de 2011. Datos proporcionados por el Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT ® organización) en elwww.ercot.com/gridinfo/~~V . En el invierno, la demanda de electricidad no pico tan alto, porque muchas unidades de calefacción utiliza el gas natural. ¿Cómo afecta la utilidad de gestión de esta demanda de energía fluctuante? Lo importante a recordar es que los servicios públicos tienen muy pocas opciones para el almacenamiento de energía. No hay baterías a gran escala que almacenan la cantidad de energía requerida por una ciudad o un área grande de servicios públicos. Una utilidad debe tener suficientes instalaciones de producción de energía-para satisfacer la demanda pico de forma rápida y con un margen suficiente para evitar caídas de tensión. Una utilidad típica proporcionará la carga base de energía con una combinación de centrales hidroeléctricas y de carbón. Ambos son excelentes fuentes de electricidad, en consonancia, pero la producción de energía de una fuente hidroeléctrica responde con demasiada lentitud a los cambios de la demanda en tiempo real. Petróleo y turbinas de gas natural no responden de forma rápida y por lo tanto, aumentar el suministro de energía para satisfacer los picos de demanda y variable durante el día. Instalaciones solares también proporcionan energía durante el día en los días soleados. Así es como empresas de servicios públicos se han gestionado y suministrado energía durante décadas. Ahora consideremos la red inteligente. Imagine el mismo día caliente y una implementación completa de precisos medidores inteligentes con capacidad de comunicación robusto. A medida que aumenta la demanda durante la mañana, los medidores inteligentes están transmitiendo datos en tiempo real de uso de la utilidad de los padres en intervalos de 15 minutos. Los puntos de alto consumo se identifican rápidamente. Armados con estos datos de uso de energía, los servicios públicos están empezando a practicar el tiempo de uso de facturación. Bajo este programa, los usuarios pagan tasas mucho más altas de la electricidad durante los períodos de máxima demanda. Motivado tanto por el deseo de conservar o reducir sus facturas, los consumidores, empresas, e incluso los centros de datos puede elegir para obtener la utilidad, o de un tercero, un control limitado de sus sistemas eléctricos. Luego, a medida que aumentan las temperaturas, las utilidades de forma remota ajustará el termostato en las unidades de aire acondicionado. Esto le ahorrará energía, mientras que sólo elevando ligeramente la temperatura en un hogar u oficina.El usuario final experimenta interrupciones menores, de forma automatizada en servicio. Al mediodía, la utilidad tendrá información inmediata sobre la cantidad y ubicación de las energías renovables (es decir, la energía generada por el viento o los sistemas solares) que se está generando. Descrito como puntos de generación distribuida, estas fuentes de energía ofrecen un poder significativo a la red y se puede entregar al punto más cercano del consumo. Mediante el uso de generación distribuida, la utilidad se activará un menor número de generadores suplementarios, que utilizan combustibles menos el medio ambiente que las energías renovables. Mejores datos y mecanismos de control también permiten la utilidad de operar con un menor margen por encima de la carga real. En el futuro, si las cargas de aumentar aún más los vehículos eléctricos conectados a las estaciones de carga de forma automática se puede cambiar para convertirse en fuentes de energía de nuevo a la utilidad. Al final del día, esta red inteligente ha reducido la carga máxima durante la mayor demanda. Se ahorra energía y reduce la cantidad de energía necesaria capacidad de producción de. Debido a su flexibilidad inherente, esta red inteligente, incluso puede operar a una capacidad más alta durante los períodos no pico para cargar los vehículos eléctricos se utilizan como fuentes de energía más temprano en el día y que los consumidores puedan dirigir sus unidades de aire acondicionado por más tiempo. Lo ideal sería que este poder por la noche vendrá de la generación más limpia la base de fuentes como las hidroeléctricas u otras formas de energía renovable. Al final, los consumidores y las empresas de servicios públicos de acuerdo en que la reducción de la carga máxima y con la generación de energía distribuida a partir de fuentes renovables reducirá nuestra dependencia en el de las fuentes nocivas para el medioambiente.
Resultados del mundo real
En este punto, algunos pueden decir que todo esto suena bien, pero esperar hasta que veamos si se puede trabajar sin problemas ... todos los días ... y en todas partes. Los beneficios de la red inteligente desde luego sonar bien cuando los consumidores y de servicios públicos están trabajando juntos para conservar la energía, pero no tiene nada de esto realmente se ha demostrado en el mundo real? El primer gran lanzamiento de Smart-metro se produjo entre 2001 y 2006 en Italia. Enel, una empresa de servicio público italiano, condujo el lanzamiento de reducir los costos.Ahora casi el 85% de los clientes italianos tienen medidores inteligentes. Que en realidad se traduce en cerca de 40 millones de metros. Enel estima que los clientes están ahorrando $ 750 millones anualmente de las instalaciones.Tiempo de uso de fijación de precios y la concienciación de los clientes son los críticos los mecanismos de ahorro de costes. Algunos clientes reportan ahorros de hasta un 50% en sus facturas. Reducción de los rollos de camiones para la lectura de medidores y el mantenimiento se acredita con algunos de los ahorros de costes. ¹ La presión de grupo también se ha demostrado que altera el comportamiento del cliente de una manera positiva. En 2009, una utilidad de Minnesota cooperativa, Connexus Energía, se enfrentó con los mandatos legislativos que les obligan a reducir el consumo de un 1,5% anual. Los esfuerzos para reducir la demanda, tal como con la generación renovable y distribución más eficiente, sólo satisfacer una porción de la reducción requerida. La situación era clara: Connexus energía necesaria a sus clientes a reducir el consumo. El Connexus Energy ® cooperativa se asoció con una firma de consultoría para implementar una nueva y creativa de facturación y el programa educativo. Se enviará 40.000 clientes residenciales un informe que compara el consumo por primera vez con sus más cercanos vecinos de 100 viviendas de tamaño similar, y luego con el 20 por ciento "ahorradores de energía" entre todos los vecinos. Para proporcionar una verdadera comparación, Connexus Energía también ha creado un grupo control de 40.000 clientes que no estaban recibiendo la información de uso mensual. En el transcurso de 2009, la presión de los compañeros trabajaron. Los consumidores redujeron el consumo de energía en un 2% y ahorró $ 20 a $ 30 al año. Los ahorros acumulados fue de más de $ 1 millón. Después, el 98,7% de los participantes en el programa optó por continuar con el programa. ² El gobierno de EE.UU. está ahora agresivamente la financiación de programas de redes inteligentes con $ 4.5 millones como parte de la Ley de Recuperación y Reinversión de 2009. Los objetivos incluyen el desarrollo de la eficiencia energética, reducción de la demanda pico, y la integración de las energías renovables distribuidas. ³ programas adicionales de financiación despliegues inteligentes metros existen en todo el mundo en una variedad de países.
Lo que significa
Los datos indican que la red inteligente puede realmente ofrecer beneficios ambientales a través de la reducción de la demanda, la integración de renovables y la conservación. Una cosa es clara: estos beneficios no se puede lograr sin una red bien diseñada y la educación de los consumidores y la participación. Ninguna cantidad de control de la máquina puede crear conciencia y cambiar los hábitos. Los medidores inteligentes, paneles solares, y los vehículos eléctricos son simplemente las herramientas del oficio. El éxito de la red inteligente se reduce a ti ya mí, los consumidores inteligentes. Referencias ¹ Scott, Mark, "¿Cómo Italia derrotó al mundo a una red más inteligente,"Bloomberg Businessweek , ENERGÍA 16 de noviembre 2009 ( www.businessweek.com / GLOBALBIZ / content/nov2009/gb20091116_319929.htm ). ² Sayler, Bruce, "aprovechar la presión de grupo para reducir el consumo de energía," Transmisión y Distribución Mundial , 1 de enero de 2011 (http://tdworld.com/customer_service/customer-engagement-20110101 / ) ³ "Un marco político para la Red Siglo 21: Habilitación de nuestro futuro energético seguro" ( www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/nstc-smart-grid-june2011.pdf ) Connexus La energía es un marca de servicio registrada de Anoka la Cooperativa Eléctrica. ERCOT es una marca registrada y marca de servicio registrada del Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas, Inc.
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