Smart Grid — платформа для инноваций

Статья Джеффри Тафта (Jeffrey Taft), ветерана c 25-летним опытом работы и 11 патентами в энергетической и технологической областях. Он руководил проектированием, разработкой и внедрением архитектур Smart Grid у заказчиков Cisco из числа коммунальных служб, помогая им осуществлять интеграцию и конвергенцию коммуникационных сетей и сетей энергоснабжения.

<Область распределения электроэнергии одной из последних испытала на себе влияние цифровой революции. Обычно энергетические коммунальные службы работали в своеобразном автоматически-ручном режиме, не имея достаточных средств для наблюдения за тем, что происходит с их собственным оборудованием. Непрозрачность оборудования представляла собой существенный недостаток. В отличие от других отраслей, например, телекоммуникационной или кабельной, коммунальные службы не могли самостоятельно оцифровать свои базовые активы. В самом деле, как оцифровать силовые трансформаторы? И как заставить линии электропередач генерировать сообщения XML? Да и конденсаторы вряд ли когда-нибудь смогут автоматически передавать сообщения о неполадках.

Стало быть, поверх существующей сети электропередач надо было надстроить дополнительный инфраструктурный уровень с цифровыми возможностями, чтобы собирать и передавать данные, распределять управляющие команды и интегрировать их с коммунальными процессами и системами. Таким образом, Smart Grid — это сеть электропередач с дополнительной цифровой надстройкой, чьи функции интегрированы с бизнес-процессами энергетической компании.

Должна ли сеть Smart Grid непременно работать по стандарту IP? Вовсе нет. Более того, раньше она никогда не поддерживала этот стандарт. Должна ли она поддерживать его в будущем? Да, ибо весь наш опыт и опыт других отраслей говорит о том, что IP-сеть стала эталоном хорошей коммуникационной сети. При этом коммунальные службы не должны приобретать IP и любые другие специализированные технологии ради самих технологий. У этих служб есть свои задачи, и они должны в первую очередь ориентироваться на получение конкретных результатов для своего бизнеса и для заказчиков. Но этих результатов легче всего добиться, если ваша коммуникационная сеть основана на IP-стандартах.

Этот момент стоит подчеркнуть особо, ибо здесь часто возникает путаница. Коммуникации — это не Smart Grid. Сеть Smart Grid использует коммуникации для решения своих задач.

В процессе своей работы энергетические коммунальные службы решают задачи трех типов: доставляют электроэнергию, управляют своими активами и оптимизируют их жизненные циклы, а также взаимодействуют с заказчиками.

Cisco рассматривает Smart Grid в качестве сети, использующей цифровые технологии для облегчения и оптимизации всех перечисленных процессов за счет автоматизации, адаптации и повышения экономичности. В ХХ столетии большинство энергетических компаний видели свою главную задачу в том, чтобы обеспечить бесперебойную подачу электричества. Сегодня они рассматривают эту задачу гораздо шире: они хотят стать надежными и экономичными поставщиками высококачественной экологически чистой энергии.

В настоящее время быстрыми темпами развиваются средства управления активами и оптимизации жизненных циклов. Раньше из-за недостаточной прозрачности оборудования в сетях электропередач энергетические компании применяли довольно простые методы технической поддержки и мониторинга. Сегодня возможны более изощренные методы, включающие получение данных о текущем состоянии оборудования в реальном времени.

Smart Grid будет поддерживать новую коммуникационную модель, включающую использование возобновляемых источников энергии и взаимодействие с ними. При этом клиенты будут сами выбирать способы взаимодействия с коммунальными службами. Вместо двустороннего потока информации — а именно так многие до сих пор представляют себе Smart Grid — мы получим систему с практически неограниченным количеством информационных потоков.

Потоки информации и энергии станут гораздо более сложными (такие потоки будут, в частности, сформированы между клиентами энергетических компаний и в пределах крупных географических регионов). Коммунальным службам придется поддерживать эти потоки. Эта задача частично решена, поскольку энергетические компании в течение ряда лет уже предпринимают усилия в этом направлении.

Поговорите с компаниями, занимающимися передачей электроэнергии, и они скажут вам, что их системы передачи уже сегодня отвечают требованиям Smart Grid. Большинство из них не погрешит против истины. Но если вы заведете разговор о системах распределения, то услышите, что в данной сфере ситуация далека до совершенства. И это тоже правда.

Самая большая проблема состоит в нехватке надежных и недорогих средств повышения прозрачности энергетических активов — в частности, сетей распределения. В результате коммунальные службы практически не видят, что происходит на участке между подстанцией и жилым домом.

Другая проблема — управляемость, т.е. отсутствие автоматических средств управления, чтобы в случае необходимости изменить ситуацию. Стратегия Smart Grid включает повышение управляемости за счет использования данных, полученных в результате роста прозрачности, приложениями, способными дать положительные результаты для функционирования всей сети электропередач.

Таким образом, полномасштабная сеть Smart Grid предоставляет потребителям, компаниям и всей отрасли более полную информацию и, соответственно, более широкий выбор способов потребления энергии. Это позволяет сократить энергетические расходы и оптимизировать объемы энергии, получаемые из тех или иных источников. Более того, Smart Grid может дать потребителям возможность генерировать энергию и передавать ее обратно в сеть.

От этой технологии энергетические компании получат три преимущества: они смогут быстрее реагировать на требования потребителей, оптимизировать собственные операции и осуществить то, что я называю "экологической трансформацией", то есть перейти от сжигания ископаемых топливных ресурсов к возобновляемым источникам энергии.

Через 5-10 лет повсюду будут установлены так называемые "умные" счетчики (smart meters). Резко расширится функциональность сетей распределения энергии, которые приобретут множество "умных" функций. Это значит, что "умные" функции, реализованные на дополнительном инфраструктурном уровне (мы говорили о нем в самом начале статьи), распространятся и на сети распределения.

Мы также увидим множество новых приложений, услуг и продуктов Smart Grid. Некоторые из них уже известны, о других мы не имеем ни малейшего представления. Со временем люди поймут, что Smart Grid — это не только технология для оптимизации работы энергетических компаний, но и отличная платформа для инноваций.

Все это обязательно произойдет, потому что мы в компании Cisco намерены разработать прекрасную платформу для поддержки новаторства. Это важная часть общей стратегии слияния коммуникаций и сетей Smart Grid. Эта платформа разрабатывается для людей и будет работать в интересах миллионов людей>.