Inteligentne sieci według kraju

Termin Smart Grid jest najczęściej definiowany jako sieć elektryczna, która została zdigitalizowana, aby umożliwić dwukierunkową komunikację między producentami a konsumentami. Celem Smart Grid jest aktualizacja infrastruktury elektroenergetycznej w celu włączenia bardziej zaawansowanej komunikacji, sterowania i technologii sensorycznej z nadzieją na zwiększenie komunikacji między konsumentami a producentami energii. Potencjalne korzyści z inteligentnych sieci obejmują zwiększoną niezawodność, bardziej efektywne wykorzystanie energii elektrycznej, lepszą ekonomię i lepszy zrównoważony rozwój.

Koncepcja Smart Grid zaczęła pojawiać się na początku lat 2000. Od tego czasu wiele krajów dąży do stworzenia inteligentnej sieci. Każdy kraj ma swoją własną unikalną definicję Smart Grid opartą na własnej polityce i celach. Dlatego każdy kraj podchodzi do realizacji Smart Grid nieco inaczej.

Poniżej znajduje się przegląd najważniejszych aktów prawnych i projektów dotyczących inteligentnych sieci w wybranych krajach.

Afryka

Afryka Południowa

W Republice Południowej Afryki wysiłki w zakresie inteligentnych sieci koncentrują się wokół trzech celów: zwiększenia penetracji wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, dekarbonizacji wytwarzania energii elektrycznej oraz poprawy niezawodności i dostępności sieci.

Wysiłki w zakresie inteligentnych sieci

1. Zwiększenie penetracji OZE

Aby osiągnąć cel, jakim jest zwiększenie produkcji energii ze źródeł odnawialnych, w 2010 r. Republika Południowej Afryki zaczęła organizować aukcje energii odnawialnej. Kwalifikujące się technologie obejmują lądową energię wiatrową, słoneczną energię cieplną, fotowoltaikę, biomasę, biogaz, gaz wysypiskowy i małe elektrownie wodne. Niezależni producenci energii elektrycznej (IPP) mogą składać oferty w zakresie od 1 do 75 MW, a zwycięzcy otrzymują stawkę licytowaną przez 25 lat. Do 2013 roku zakontraktowano 2,47 GW mocy odnawialnej.

2. Dekarbonizacja wytwarzania energii elektrycznej

Aby osiągnąć cel, jakim jest dekarbonizacja produkcji energii elektrycznej, Republika Południowej Afryki stosuje trzy strategie. Pierwszym z nich jest włączenie większej produkcji energii odnawialnej poprzez omówione powyżej aukcje energii IPP. Druga strategia polega na zwiększeniu produkcji gazu. Aktualizacja zintegrowanego planu zasobów Republiki Południowej Afryki (IRP) z 2013 r. przewidywała, że 800 MW kogeneracji , 2,37 GW turbiny gazowej w cyklu kombinowanym (CCGT) i 3,9 GW turbiny gazowej w obiegu otwartym (OCGT) zostaną zbudowane do 2030 r. Trzecią rozważaną strategią jest limit emisji, podatek węglowy lub budżet węglowy. Celem obu mechanizmów byłoby utrzymanie emisji z wytwarzania energii elektrycznej na poziomie 95-193 mln ton rocznie (MT/a) do 2050 r.

3. Popraw niezawodność i dostępność sieci

Aby osiągnąć ostateczny cel, jakim jest poprawa niezawodności i dostępności sieci, Republika Południowej Afryki planuje rozbudowę swoich sieci przesyłowych i dystrybucyjnych. W IRP 2013 zidentyfikowano pięć korytarzy linii przesyłowych, które byłyby potrzebne, aby pomóc w podłączeniu nowej generacji do centrów popytu.

Azja

Chiny

Wysiłki Chin w zakresie inteligentnych sieci koncentrują się na trzech kluczowych obszarach. Pierwszym obszarem zainteresowania jest rozwój wytwarzania, aby zaradzić gwałtownemu wzrostowi zapotrzebowania na energię elektryczną w ciągu ostatnich 20 lat; który ma być kontynuowany. Drugi obszar zainteresowania jest skorelowany z rosnącą produkcją i koncentruje się na rozbudowie systemów przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej w Chinach. Trzecim obszarem zainteresowania Chin jest zmniejszenie wpływu ich sektora wytwarzania energii elektrycznej na środowisko.

Inteligentne sieci

1. Rozszerzenie generacji

Chiny realizują wszystkie powyższe strategie, aby zaspokoić swoje potrzeby wytwórcze. Węgiel i ropa naftowa stanowią obecnie zdecydowaną większość chińskiego miksu wytwórczego i trend ten będzie kontynuowany wraz z planem rozbudowy generacji. Chiny planują budowę dziewięciu nowych elektrowni węglowych do 2015 roku. Chiny włączą również wytwarzanie energii jądrowej do swojego planu ekspansji. Dwunasty plan pięcioletni dyktuje, że do 2015 r. zostanie zainstalowanych 40 GW. Chiny mają również plany rozszerzenia produkcji energii odnawialnej. Największa ekspansja nastąpi w elektrowniach wodnych, których moc ma wzrosnąć do 120 GW. Rozwój energetyki wiatrowej obejmie 70 GW mocy, a produkcja energii słonecznej obejmie 5 GW mocy zainstalowanej.

2. Rozszerzenie transmisji

Aby wesprzeć agresywny plan rozbudowy generacji, istnieją również szeroko zakrojone plany rozbudowy przesyłu. Rozbudowa linii przesyłowych pomoże Chinom podłączyć nową generację do centrów popytu i zintegrować siedem oddzielnych sieci energetycznych, które obecnie istnieją w Chinach. Znaczna część nowej transmisji w Chinach będzie liniami ultrawysokiego napięcia (UHV). Linie UHV powinny przesyłać energię po niższych kosztach i mniejszych stratach. 21 maja 2009 r. Chiny ogłosiły agresywne ramy wdrażania inteligentnych sieci. W porównaniu z USA i Europą chińska inteligentna sieć wydaje się być bardziej skoncentrowana na transmisji.

3. Redukcja emisji

Aby rozwiązać problemy związane z emisjami, 12. plan pięcioletni przewiduje, że emisje CO ₂ zostaną zmniejszone o 17% na jednostkę PKB. Aby osiągnąć ten cel, Chiny planują dwie inicjatywy dla sektora elektroenergetycznego. Po pierwsze, zwiększenie efektywności energetycznej do 2015 r., aż zużycie spadnie o 16% na jednostkę PKB. Zostanie to osiągnięte dzięki wdrożeniu różnych programów edukacji konsumenckiej oraz inteligentnych liczników aplikacje, dzięki którym konsumenci mogą być edukowani na temat zużycia energii elektrycznej. W 12. planie pięcioletnim omówiono również instalację inteligentnych podstacji i inteligentnych algorytmów sterowania w celu zmniejszenia wahań napięcia i poprawy jakości energii, co zwiększy efektywność energetyczną. Druga inicjatywa polega na ograniczeniu zanieczyszczeń generowanych przez elektrownie węglowe. Chiny dużo zainwestowały w technologię czystego węgla (CCT), aby zająć się emisjami z elektrowni węglowych. Chiny wdrażają CCT we wszystkich nowych zakładach i zamykają starsze zakłady, które są bardziej zanieczyszczające.

W ramach obecnego 5-letniego planu Chiny budują system monitorowania rozległego obszaru (WAMS) i do 2012 roku planują mieć czujniki PMU we wszystkich generatorach o mocy 300 megawatów i większej oraz we wszystkich podstacjach o mocy 500 kilowoltów i większej. Całe wytwarzanie i przesyłanie jest ściśle kontrolowane przez państwo, więc standardy i procesy zgodności są szybkie. Wymagania dotyczące używania tych samych jednostek PMU od tego samego chińskiego producenta i stabilizatory zgodne z tym samym określonym stanem są ściśle przestrzegane. Cała komunikacja odbywa się za pośrednictwem łączy szerokopasmowych z wykorzystaniem sieci prywatnej, dzięki czemu dane przepływają do centrów kontroli bez znacznych opóźnień.

Republika Korei

Koreański rząd uruchomił program pilotażowy o wartości 65 milionów dolarów na wyspie Jeju z udziałem głównych graczy w branży. Program składa się z w pełni zintegrowanego Systemu Smart Grid dla 6000 gospodarstw domowych; farmy wiatrowe i cztery linie dystrybucyjne objęte są programem pilotażowym. Pokazuje to zakres zaangażowania Korei na rzecz przyjaznej dla środowiska przyszłości.

Korea planuje obniżyć całkowite zużycie energii o 3% i całkowite zużycie energii elektrycznej o 10% do 2030 r. Rząd planuje również do tego czasu zredukować emisję gazów cieplarnianych o 41 mln ton. Rząd zapowiedział, że do 2030 roku podejmie się ogólnopolskiego wdrożenia Smart Grid.

W styczniu 2010 r. Korea zrobiła znaczący krok naprzód w swoich wysiłkach na rzecz zdobycia przyczółka w globalnym sektorze inteligentnych sieci, dochodząc do porozumienia ze stanem Illinois w sprawie wspólnego opracowywania i testowania technologii dla inteligentnych sieci. Obie strony podpisały memorandum o porozumieniu z Departamentem Handlu stanu Illinois w celu uruchomienia programu pilotażowego w celu stworzenia technologii inteligentnych sieci w zakładzie na wyspie Jeju. Zgodnie z planem technologie opracowane w ramach tego partnerstwa i uznane za nadające się do komercjalizacji zostaną wprowadzone zarówno w Illinois, jak iw miastach koreańskich. Obie strony zgodziły się wprowadzić model biznesowy dla inteligentnej sieci na wyspie Jeju-do, a później zastosować go w Seulu i Chicago. Koreański Instytut Badań Elektrotechnicznych i inne powiązane lokalne ośrodki połączą siły z Narodowym Laboratorium Argonne w Illinois i Uniwersytetem Chicagowskim w celu testowania i opracowywania technologii.

Powołany zostanie wspólny komitet współpracy, który ma opracować szczegółowy program współpracy na najbliższe trzy lata. Koreański rząd dąży do zakończenia instalacji inteligentnych sieci w kraju do 2030 roku i stworzenia kolejnych 27 000 lub więcej stacji ładowania samochodów elektrycznych. Zgodnie z planem zostanie wstrzyknięte łącznie 27,5 bilionów wonów. Rząd planuje sobie z tym poradzić, rozwijając podstawową technologię, nowe rynki, nową infrastrukturę i przyciągając dobrowolne inwestycje ze strony przedsiębiorstw.

Australia

Rząd Australii zobowiązał się zainwestować 100 milionów dolarów w inteligentne sieci. Po wezwaniu rządu federalnego do składania wniosków dotyczących badania technologii inteligentnych sieci w 2009 r. W czerwcu 2010 r. ogłoszono zwycięski zespół. Badanie, którego celem jest zwiększenie świadomości klientów i zaangażowania w zużycie energii oraz ustanowienie rozproszonego zarządzania popytem i rozproszonym zarządzaniem wytwarzaniem, będzie rozpoczną się latem 2010 r. EnergyAustralia, ogłoszona jako wiodąca firma energetyczna w konsorcjum sponsorowanym przez władze federalne w celu zbadania inteligentnych sieci w Australii, zbuduje inteligentną sieć w pięciu lokalizacjach w Nowej Południowej Walii wraz z partnerami IBM, Grid Net, oprogramowaniem energetycznym z siedzibą w San Francisco firma i GE Energy. Inteligentna sieć WiMAX będzie obsługiwać takie aplikacje, jak automatyzacja podstacji i hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in (PEV), docelowo obsługując również 50 000 inteligentnych liczników i 15 000 urządzeń domowych (IHD).

W Australii przyjęcie inteligentnych sieci jest utrudnione przez brak zobowiązań dotyczących poziomu usług nałożonych na przedsiębiorstwa zajmujące się dystrybucją energii elektrycznej w celu terminowego podłączenia rozproszonych urządzeń wytwórczych.

Europa

Inicjatywy Unii Europejskiej

Rozwój technologii inteligentnych sieci jest częścią inicjatywy Europejskiej Platformy Technologicznej (ETP) i nosi nazwę platformy technologicznej SmartGrids [1] . Europejska Platforma Technologiczna SmartGrids dla sieci elektroenergetycznych przyszłości rozpoczęła swoją działalność w 2005 roku. Jej celem jest sformułowanie i promowanie wizji rozwoju europejskich sieci elektroenergetycznych do roku 2020 i później.

Koncepcja inteligentnych sieci w Europie

Sama koncepcja inteligentnych sieci, która zaczyna być wdrażana, została opracowana w 2006 r. przez Europejską Platformę Technologiczną dla inteligentnych sieci. Taka koncepcja dotyczy sieci elektroenergetycznej, która może w inteligentny sposób integrować działania wszystkich podłączonych do niej użytkowników – wytwórców, konsumentów i tych, którzy wykonują jedno i drugie – w celu efektywnego dostarczania zrównoważonych, ekonomicznych i bezpiecznych dostaw energii elektrycznej. Europejska Platforma Technologiczna stwierdza, że inteligentne sieci wykorzystują innowacyjne produkty i usługi wraz z inteligentnymi technologiami monitorowania, sterowania, komunikacji i samonaprawy w celu:

lepiej ułatwić podłączenie i obsługę generatorów wszystkich rozmiarów i technologii.
umożliwić konsumentom udział w optymalizacji działania systemu.
zapewnić konsumentom więcej informacji i możliwości wyboru dostaw.
znacząco zmniejszyć oddziaływanie na środowisko całego systemu elektroenergetycznego.
utrzymać lub nawet poprawić istniejący wysoki poziom niezawodności systemu, jakości i bezpieczeństwa dostaw.
skutecznie utrzymywać i ulepszać istniejące usługi oraz wspierać integrację rynku w kierunku zintegrowanego rynku europejskiego.

Wdrożenie Smart Meter w krajach członkowskich i przejście na inteligentną sieć

UE zamierza do 2020 r. zastąpić 80% obecnych liczników energii elektrycznej licznikami inteligentnymi, jeśli analiza kosztów i korzyści wykaże pozytywny wynik. Rozpowszechnienie inteligentnych pomiarów i inteligentnych sieci może zmniejszyć emisje w UE nawet o 9%, a roczne zużycie energii w gospodarstwach domowych o podobne kwoty.

W dniu 30 listopada 2016 r. Komisja opublikowała wniosek stwierdzający, że wszyscy konsumenci powinni mieć prawo zażądać od swojego dostawcy inteligentnego licznika. Inteligentne liczniki powinny umożliwiać konsumentom czerpanie korzyści z postępującej cyfryzacji rynku energii za pośrednictwem kilku różnych funkcji. Konsumenci powinni mieć również dostęp do umów o dynamicznych cenach energii elektrycznej. W sprawozdaniu Komisji z 2014 r. dotyczącym wdrażania inteligentnych pomiarów stwierdzono:

do 2020 r. w UE zostanie wprowadzonych blisko 200 milionów inteligentnych liczników energii elektrycznej i 45 milionów liczników gazu. Oznacza to potencjalną inwestycję w wysokości 45 miliardów euro.
oczekuje się, że do 2020 r. prawie 72% europejskich konsumentów będzie miało inteligentny licznik energii elektrycznej. Około 40% będzie miało jeden na gaz.
koszt instalacji inteligentnego licznika w UE wynosi średnio od 200 do 250 euro.
inteligentne liczniki zapewniają średnio 160 euro oszczędności na gazie i 309 euro na energii elektrycznej na punkt pomiarowy (dystrybuowane wśród konsumentów, dostawców, operatorów systemów dystrybucyjnych itp.), a także średnią oszczędność energii na poziomie 3%.

Zjednoczone Królestwo

Inteligentne sieci

Forum Inteligentnych Sieci ustaliło, że inteligentna technologia zapewni konsumentom energii większą kontrolę nad zużyciem energii, rachunkami, większe bezpieczeństwo dostaw i umożliwi mniejsze zużycie węgla. Wskazał ponadto, że integracja inteligentnych sieci ze zwykłą technologią mogłaby potencjalnie zaoszczędzić do 12 miliardów funtów do 2050 roku i zapewnić 9 000 dodatkowych miejsc pracy oraz stworzyć rynek eksportowy o wartości 5 miliardów funtów.

Inteligentne liczniki

Aby zakończyć przejście na inteligentne sieci, Wielka Brytania planuje wprowadzić 53 miliony inteligentnych liczników do 26 milionów gospodarstw domowych w latach 2015-2020. Zainicjowany przez Departament Energii i Zmian Klimatu w ramach koalicji Cameron-Clegg w latach 2010-2015, a obecnie w ramach Departamentu ds. Business, Energy and Industrial Strategy oraz Office of Gas and Electricity Markets , szacuje się, że (wdrożenie) inteligentnych liczników będzie kosztować 11 miliardów funtów, co zapewni brytyjskiej gospodarce zysk netto w wysokości 6,7 miliarda funtów. Smart Energy UK identyfikuje różne role sześciu interesariuszy zaangażowanych we wdrażanie inteligentnych liczników:

Rząd: montaż inteligentnych liczników, tworzenie nowej sieci komunikacji bezprzewodowej i zapewnienie wszystkim korzyści
Ofgem: zapewnienie ochrony konsumentów na etapie tworzenia, instalacji i daleko poza nim oraz zapewnienie, że dostawcy energii przestrzegają standardów określonych w Kodeksie postępowania w zakresie instalacji inteligentnych pomiarów (SMICOP)
The Data Communications Company: agencja Ofgem zapewniająca infrastrukturę komunikacyjną, która obsługuje dane z inteligentnych liczników i upewnia się, że inteligentne liczniki wysyłają właściwe informacje, aby zapewnić dokładność rachunków
Dostawcy energii: sprzedaż i montaż inteligentnych liczników; muszą przestrzegać zasad i przepisów określonych w Kodeksie postępowania (SMICOP), w tym upewnić się, że ludzie wiedzą, jak działają inteligentne liczniki i jak kontrolować swoje dane
Smart Energy GB: informowanie o zaletach inteligentnych liczników i pomaganie klientom zrozumieć, jak z nich korzystać w gospodarstwach domowych
Partnerzy Smart Energy GB: zaufane organizacje, organizacje charytatywne i osoby prywatne, które będą współpracować ze Smart Energy GB w celu informowania opinii publicznej o inteligentnych licznikach.

Ameryka północna

Stany Zjednoczone

Wsparcie dla inteligentnych sieci stało się polityką federalną wraz z uchwaleniem ustawy o niezależności i bezpieczeństwie energetycznym z 2007 roku . Ustawa, Tytuł 13, określa finansowanie w wysokości 100 milionów USD na rok podatkowy od 2008 do 2012, ustanawia program dopasowywania dla stanów, zakładów użyteczności publicznej i konsumentów w celu budowania zdolności inteligentnych sieci oraz tworzy Komisję ds. Modernizacji Sieci w celu oceny korzyści z odpowiedzi na zapotrzebowanie i zalecić potrzebne standardy protokołów. Ustawa o niezależności i bezpieczeństwie energetycznym z 2007 r. nakazuje Narodowemu Instytutowi Standardów i Technologii koordynację opracowywania standardów inteligentnych sieci, które FERC będzie następnie ogłaszać za pośrednictwem oficjalnych tworzenie przepisów .

Inteligentne sieci otrzymały dalsze wsparcie wraz z uchwaleniem amerykańskiej ustawy o odbudowie i reinwestycji z 2009 r ., która przeznaczyła 11 miliardów dolarów na stworzenie inteligentnej sieci.

Ameryka Południowa

Brazylia

Wysiłki Brazylii w zakresie inteligentnych sieci koncentrowały się przede wszystkim na dywersyfikacji źródeł wytwarzania i ulepszaniu infrastruktury sieci elektrycznej. Za tym skupieniem stoją trzy siły napędowe. Pierwszą siłą napędową jest wysoki wzrost popytu na energię elektryczną z ostatnich dwudziestu lat, który ma się utrzymać. Brazylia dokłada wszelkich starań, aby nadążyć za rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną i ma to duży wpływ na decyzje dotyczące polityki w zakresie inteligentnych sieci. Drugą siłą napędową jest ich obecne uzależnienie od energii wodnej. Silna zależność Brazylii od energii wodnej sprawia, że jej dostawy energii elektrycznej są podatne na niedobory w okresach suszy. Plan brazylijskiej polityki Smart Grid ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez zachęcanie do rozwoju innych źródeł wytwarzania energii elektrycznej. Trzecią siłą napędową są wysokie straty pozatechniczne Brazylii. Brazylia ma nadzieję wdrożyć nowoczesną technologię Smart Grid, aby zmniejszyć te straty.

Wysiłki w zakresie inteligentnych sieci

1. Aukcje Alternatywnego Wytwarzania Energii

Brazylia ciężko pracuje, aby rozwiązać problem różnorodności wytwarzania energii elektrycznej, wprowadzając aukcje energii dla różnych źródeł wytwarzania energii. Biomasa jest jednym ze źródeł, w które Brazylia inwestuje w celu dywersyfikacji swojego miksu wytwórczego. Biomasa stanowi obecnie trzecie co do wielkości źródło wytwarzania energii elektrycznej w Brazylii. Biomasa jest preferowanym źródłem w Brazylii ze względu na rozpowszechnienie rolnictwa, zwłaszcza trzciny cukrowej, a jej szczytowy sezon generacji dobrze koreluje z sezonem hydroenergetycznym w dolinie. W 2012 r. Brazylia wprowadziła nową poprawkę, która zobowiązywałaby lokalnych dystrybutorów do pozyskiwania co najmniej 2 GW produkcji z biomasy rocznie przez 10 lat. Oprócz zachęcania do inwestowania w wytwarzanie biomasy, Brazylia promuje również wytwarzanie energii wiatrowej. Podobnie jak w przypadku wytwarzania biomasy, preferowanym źródłem jest wiatr, ponieważ jego szczytowy sezon generowania jest również skorelowany z sezonem hydroenergetycznym w dolinie. Potencjał generacji wiatrowej szacuje się na 143,5 GW. Brazylia rozpoczęła aukcje energii dla energii wiatrowej w 2009 roku i ma nadzieję na zainstalowanie mocy 11 GW. Od 2013 r. zorganizowano również aukcje wytwarzania energii słonecznej. Rynek energii słonecznej w Brazylii jest znacznie mniejszy niż rynek energii wiatrowej i biomasy, ale rośnie dzięki pomocy rządu.

2. Wprowadzenie inteligentnych liczników

Oprócz rozbudowy generacji, Brazylia planuje również szeroko zakrojone wprowadzenie inteligentnych liczników. W 2012 roku brazylijski organ regulacyjny ds. energii elektrycznej zadekretował, że wszyscy nowi konsumenci mieszkaniowi i wiejscy otrzymają inteligentny licznik. Obecni klienci, którzy chcą mieć inteligentną sieć, mogą o nią poprosić. Green Tech Media szacuje, że do 2030 roku zostanie zainstalowanych 27 milionów inteligentnych liczników. Brazylia ma nadzieję, że instalacja inteligentnych liczników pomoże zmniejszyć ich straty pozatechniczne.

Zobacz też