Mit Florida Project ist das Smart Grid angekommen

Das erste umfassende und groß angelegte Smart Grid ist jetzt in Betrieb. Das 800-Millionen-Dollar-Projekt, das in Florida gebaut wurde, hat Stromausfälle kürzer und seltener gemacht und einigen Kunden geholfen, Geld zu sparen, so das Versorgungsunternehmen, das es betreibt.





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Intelligente Energie: Andrew Brown, Ingenieur bei Florida Power & Light, überwacht Geräte in einem der Smart-Grid-Diagnosezentren des Versorgungsunternehmens.

Intelligente Netze sollten weitaus widerstandsfähiger sein als herkömmliche Netze, was wichtig ist, um Stürme zu überleben, und es einfacher machen, intermittierende Energiequellen wie Solarenergie zu installieren (siehe China testet ein kleines intelligentes Stromnetz und auf dem intelligenten Netz ein Watt eingespart wird ein Watt verdient). Der Sanierungsgesetz von 2009 gab der Entwicklung der Smart-Grid-Technologie einen entscheidenden Schub, und das Florida-Netz wurde mit 200 Millionen US-Dollar vom US-Energieministerium gebaut, die durch den Recovery Act bereitgestellt wurden.

Dutzende von Versorgungsunternehmen bauen Smart Grids – oder installieren zumindest einige Smart-Grid-Komponenten, aber niemand hatte alle Teile im großen Stil zusammengebaut. Das Projekt von Florida Power & Light umfasst eine Vielzahl von Geräten zur Überwachung und Steuerung jedes Aspekts des Stromnetzes, nicht nur beispielsweise intelligenter Zähler in den Häusern der Menschen.



Was anders ist, ist die Breite dessen, was FPL getan hat, sagt Eric Dresselhuys , Executive Vice President of Global Development bei Silver Spring Netzwerke , ein Unternehmen, das weltweit Smart Grids einrichtet, und installierte die Netzwerkinfrastruktur für Florida Power & Light (siehe Headed into an IPO, Smart Grid Company Struggles for Profit ).

Viele Versorgungsunternehmen installieren intelligente Zähler – Pacific Gas & Electric in Kalifornien hat beispielsweise doppelt so viele installiert wie FPL. Aber obwohl diese wichtig sind, hängt die Flexibilität und Widerstandsfähigkeit, die das Smart Grid verspricht, davon ab, diese mit Tausenden von Sensoren an wichtigen Punkten im Netz zu vernetzen – Umspannwerke, Transformatoren, lokale Verteilungsleitungen und Hochspannungsleitungen. (EIN Projekt in Houston hat einen ähnlichen Umfang, umfasst aber nur halb so viele Kunden und deckt etwas weniger Netz ab.)

Im System von FPL sind die Geräte an all diesen Orten vernetzt – Daten springen von Gerät zu Gerät, bis sie einen Router erreichen, der sie an das Versorgungsunternehmen zurücksendet – und das ermöglicht es, Probleme zu erkennen, bevor sie einen Ausfall verursachen, und die Ausmaß und Dauer der noch auftretenden Ausfälle (siehe Die Herausforderungen von Big Data im Smart Grid ). Das Projekt umfasste 4,5 Millionen Smart Meter und über 10.000 weitere Geräte im Netz.



Das Projekt wurde erst letzte Woche abgeschlossen, sodass noch keine Daten über die Auswirkungen des gesamten Systems verfügbar sind. Aber Teile des Smart Grids sind seit einem Jahr oder länger in Betrieb, und es gibt Beispiele für einen verbesserten Betrieb. Kunden können ihren Energieverbrauch stundenweise über eine Website verfolgen, die Daten von Smart Metern organisiert. Dies half einem Kunden, ein Problem mit seiner Klimaanlage zu erkennen, sagt Bryan Olnick , Vice President of Smart Grid Solutions bei Florida Power & Light, als er bei ähnlichem Wetter einen Anstieg des Stromverbrauchs im Vergleich zum Vorjahr feststellte.

Die Zähler haben auch die Dauer von Stromausfällen verkürzt. Stromausfälle werden oft durch Probleme innerhalb eines Hauses verursacht, wie zum Beispiel durch einen ausgelösten Schutzschalter. Anstatt eine Crew zur Untersuchung zu entsenden, was Stunden dauern kann, ist es möglich, das Problem aus der Ferne zu lösen. Das sei im vergangenen Jahr 42.000 Mal passiert, was die Ausfalldauer um jeweils etwa zwei Stunden verkürzt habe, sagt Olnick.

Das Versorgungsunternehmen installierte auch Sensoren, die von Transformatoren produzierte Gase kontinuierlich überwachen können, um festzustellen, ob der Transformator in Ordnung ist, krank wird oder kurz vor einem Ausfall steht, sagt Mark Hura , globaler Marktführer im Bereich Smart Grid bei GE, der den Sensor herstellt.



Normalerweise überprüfen Versorgungsunternehmen große Transformatoren nur alle sechs Monate oder weniger, sagt er. Dabei wird eine Ölprobe entnommen und an das Labor geschickt. In einem Fall hat die neue Sensorik in diesem Jahr einen maroden Transformator rechtzeitig erkannt, um einen Stromausfall zu verhindern, von dem 45.000 Menschen betroffen sein könnten. Ähnliche Geräte ermöglichten es dem Dienstprogramm, 400 marode Transformatoren auf Nachbarschaftsebene zu identifizieren, bevor sie ausfielen.

Die Smart-Grid-Technologie wirkt anderswo. Nach dem Hurrikan Sandy halfen Sensoren den Arbeitern von Versorgungsunternehmen in einigen Gebieten, den Strom schneller wiederherzustellen als in anderen. Ein Problem, das Smart Grids angehen, sind verschachtelte Stromausfälle – wenn kleinere Probleme durch einen großflächigen Ausfall verdeckt werden. In einem herkömmlichen System kann es nach der Behebung des größeren Problems durch die Mitarbeiter des Versorgungsunternehmens Stunden dauern, bis sie erkennen, dass eine ausgefallene Leitung die Stromversorgung zu einem kleinen Bereich unterbrochen hat. Mit dem Smart Grid können Mitarbeiter von Versorgungsunternehmen Sensoren an intelligenten Zählern oder Stromleitungen anpingen, bevor sie einen Bereich verlassen, um diese kleineren Ausfälle zu erkennen.

Und Smart-Grid-Geräte helfen Versorgungsunternehmen, Probleme zu erkennen, die sonst jahrelang fehldiagnostiziert werden könnten. In Chicago zum Beispiel zeigten neue Spannungsmonitore an, dass eine Nachbarschaft die falsche Spannung erhielt, ein Problem, das Geräte verschleißen könnte. Die Behebung dauerte einige Minuten.



Wenn mehr erneuerbare Energie installiert wird, wird es das Smart Grid für Versorgungsunternehmen einfacher machen, das Licht an zu lassen. Ohne lokale Sensoren ist es für sie schwierig zu wissen, wie viel Strom von Sonnenkollektoren kommt – oder wie viel Backup sie zur Verfügung haben müssen, falls Wolken aufziehen und der Strom sinkt.

Ob sich die Investition von fast 1 Milliarde US-Dollar in die Smart-Grid-Infrastruktur amortisiert, bleibt jedoch abzuwarten. Das DOE ist Erstellung von Berichten über die Auswirkungen der Technologie, die dieses und nächstes Jahr veröffentlicht werden. Auch die Smart Grid-Technologie wirft Fragen zur Sicherheit auf, da die Netzwerke Hackern neue Angriffspunkte bieten könnten (siehe Hacking the Smart Grid ).

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