સ્માર્ટ ગ્રીડ, સ્માર્ટ ગ્રીડ, સ્માર્ટ ગ્રીડ

સ્માર્ટ ગ્રીડ એ એક બુદ્ધિશાળી વિદ્યુત નેટવર્ક છે જેમાં ઉર્જા બજારના તમામ સહભાગીઓ વચ્ચે જોડાણ છે, જેનો ઉદ્દેશ્ય ઉર્જા સેવાઓ પૂરી પાડવા, ખર્ચ ઘટાડવા અને કાર્યક્ષમતા વધારવા તેમજ વિતરિત ઉર્જા સ્ત્રોતોને સંકલિત કરવાનો છે, જેમાં નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પણ સામેલ છે.

આ વિદ્યુત અને સંદેશાવ્યવહાર નેટવર્ક્સ છે જે સ્થાનિક અને વૈશ્વિક બંને રીતે વીજળીના ઉત્પાદન અને વપરાશના વાસ્તવિક સમયના નિયમન માટે પરવાનગી આપે છે. તેમનો સિદ્ધાંત ઉત્પાદન સ્ત્રોતો અને ઉપકરણો અથવા ઉર્જા ઉત્પાદન અને વપરાશની વર્તમાન શક્યતાઓ વિશે ગ્રાહકો વચ્ચેનો અરસપરસ દ્વિ-માર્ગી સંચાર છે.

બીજી વ્યાખ્યા: સ્માર્ટ ગ્રીડ એ પાવર સિસ્ટમ્સ છે જે માહિતી અને નિયંત્રણ તકનીકો, વિતરિત ડેટા પ્રોસેસિંગ અને સંકળાયેલ સેન્સર્સ અને નિયંત્રણોનો ઉપયોગ ગ્રાહકો અને અન્ય હિસ્સેદારોના વર્તન અને ક્રિયાઓને એકીકૃત કરવા અને અસરકારક રીતે ટકાઉ, આર્થિક અને વિશ્વસનીય વીજ પુરવઠો પ્રદાન કરવા માટે કરે છે... .

જેમ જેમ વીજળી ગ્રીડમાં નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો હિસ્સો વધે છે, તેમ તેમ માંગ પણ વધે છે, ખાસ કરીને લો-વોલ્ટેજ ગ્રીડ માટે. લો-વોલ્ટેજ ગ્રીડ હવે માત્ર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ગ્રીડમાંથી વીજળી મેળવવાનું અને વિતરિત કરવાનું કાર્ય કરે છે, પરંતુ વિકેન્દ્રિત જનરેટેડ વીજળીને વિતરણ ગ્રીડમાં પાછી આપવાનું કાર્ય વધુને વધુ કરે છે.

ઉર્જા લેન્ડસ્કેપમાં નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના આક્રમણથી ગ્રીડમાં ઊર્જાના પ્રવાહમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થયો છે: હવે ગ્રાહકો માત્ર વપરાશ જ નથી કરતા, પરંતુ તે જ ગ્રીડ દ્વારા વીજળીનું ઉત્પાદન પણ કરે છે. તેથી, ઊર્જાનો પ્રવાહ હવે દ્વિ-માર્ગી છે.

સ્માર્ટ ગ્રીડ ગ્રાહકોની માંગને સંચાલિત કરવા માટે દ્વિ-માર્ગી ડિજિટલ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને સપ્લાયર્સ પાસેથી ગ્રાહકોને વીજળી મોકલે છે. આ ઊર્જા બચાવવા, ખર્ચ ઘટાડવા, ઉપયોગીતા અને પારદર્શિતા સુધારવામાં મદદ કરે છે.

જો કે, ગોપનીયતા અને સુરક્ષા નિષ્ણાતો આ ટેક્નોલોજીની દેખરેખની સંભવિતતા અને નબળાઈ વિશે ચેતવણી આપે છે, જેનો ચોરો દ્વારા પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે. વધુમાં, ગ્રાહકોને કિંમત સાથે સિંક્રનાઇઝ કરવાથી નેટવર્ક અસ્થિર થઈ શકે છે.

વોબન (ફ્રેઇબર્ગ, જર્મની) માં, ઇકોલોજીકલ રીતે સ્વચ્છ વિસ્તાર સોલારસીડલુંગમાં ફોટોવોલ્ટેઇક સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ.

સ્માર્ટ ગ્રીડની લાક્ષણિકતાઓ:

• સંપૂર્ણ ઓટોમેશન. તેમાં ડિજિટલ મોનિટરિંગ અને કંટ્રોલ સિસ્ટમ, બિલ્ટ-ઇન સેન્સર્સ કે જે નેટવર્ક વર્તનનું નિરીક્ષણ કરે છે અને સ્વચાલિત નિષ્ફળતાનો સમાવેશ કરે છે. નેટવર્ક લોડ, પાવર ગુણવત્તા, આઉટેજ વગેરે પર રીઅલ-ટાઇમ માહિતીની ઉપલબ્ધતાને સુનિશ્ચિત કરે છે.
• સંપૂર્ણ ગ્રાહક સંકલન. તેનો સાર એ છે કે ગ્રાહકોને વાસ્તવિક સમયમાં માહિતીના દ્વિ-માર્ગી પ્રવાહ સાથે ડિજિટલ મીટર પ્રદાન કરવું, જે નેટવર્કમાં વર્તમાન પરિસ્થિતિ (કહેવાતા "સ્માર્ટ વીજળી મીટર") અનુસાર ભાવ ટેરિફ બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે. આ ગ્રાહકોને પાણી ગરમ કરવા, ધોવા અથવા બેટરી ચાર્જ કરવા જેવા વપરાશને અસરકારક રીતે સંચાલિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.
• વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની વિવિધ રીતો માટે અનુકૂલન. સ્માર્ટ ગ્રીડનો વિકાસ મુખ્યત્વે તે સમયે શરૂ થાય છે જ્યારે વીજળીના નાના સ્ત્રોતો વિતરણ પ્રણાલી સાથે કનેક્ટ થવાનું શરૂ કરે છે, જેની વર્તણૂકનું અનુમાન લગાવવું મુશ્કેલ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સૌર અને પવન ઉર્જા પ્લાન્ટ, ગેસ માઇક્રોટર્બાઇન્સ અને અન્ય વિકેન્દ્રિત વીજળી ઉત્પાદન તકનીકો જે વપરાશકર્તાઓને મંજૂરી આપે છે. તેમના પોતાના સંસાધનોમાંથી વીજળી ઉત્પન્ન કરવા અને વધારાની ગ્રીડને વેચવા માટે. આ વિકેન્દ્રિત સ્ત્રોતો જ્યાં પણ સ્થિત છે ત્યાં સૂર્યપ્રકાશ અથવા પવનની શક્તિની આગાહી કરવી ખૂબ મુશ્કેલ છે. સ્માર્ટ ગ્રીડ નિયમિતપણે વીજળીના વપરાશ વિશે માહિતી મોકલતા હોવાથી, પાવરનું નિયમન કરવું શક્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે પરંપરાગત ઇંધણનો ઉપયોગ કરીને પાવર પ્લાન્ટ્સમાં.

પરંપરાગત પાવર ગ્રીડ સામાન્ય રીતે પહેલાથી જ અમુક અંશે માહિતી અને નિયંત્રણ તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે. સ્માર્ટ ગ્રીડમાં, આ ટેક્નોલોજીઓને વધુ વિકસિત કરવામાં આવી છે.

અંતિમ-વપરાશકર્તા સ્તરે મુખ્ય ફેરફાર એ સ્માર્ટ મીટરની સ્થાપના છે. તેમના મુખ્ય કાર્યો રિમોટ ડેટા રીડિંગ અને સમય સાથે બદલાતી કિંમતોને બિલ કરવાની ક્ષમતા છે.

સ્માર્ટ વીજળી મીટર

સ્માર્ટ મીટર એ વીજળીના મીટર છે જે 1 કલાક કે તેથી ઓછા સમયના અંતરાલમાં વીજળીના વપરાશને રેકોર્ડ કરે છે અને મોનિટરિંગ અને નિયંત્રણ હેતુઓ માટે આ માહિતી દિવસમાં ઓછામાં ઓછી એકવાર ઊર્જા કંપનીને પ્રસારિત કરે છે.

સ્માર્ટ મીટર મીટર અને કેન્દ્રીય સિસ્ટમ વચ્ચે દ્વિ-માર્ગી સંચાર પૂરો પાડે છે.

નેટવર્કના વ્યક્તિગત ઘટકો વચ્ચેના ડેટાનું ટ્રાન્સફર ટેલિફોન મોડેમ, જીએસએમ, એડીએસએલ કનેક્શન અથવા અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે. આનાથી ઘરેલું ગ્રાહકો (બુદ્ધિશાળી બજાર) માટે વધુ વિભિન્ન ટેરિફ અને તેથી વધુ સાનુકૂળ ભાવ પ્રોત્સાહનો વિકસાવવામાં મદદ મળે છે.

હોમ એનર્જી મોનિટરિંગ સિસ્ટમથી વિપરીત, સ્માર્ટ મીટર રિમોટ રીડિંગ માટે ડેટા એકત્રિત કરી શકે છે.

વપરાશકર્તા સગવડને બલિદાન આપ્યા વિના આર્થિક લાભોનો અહેસાસ કરી શકે છે, જો ત્યાં એવા ઉપકરણો પણ હોય કે જે આપમેળે કાર્ય કરે છે, પ્રાધાન્ય નીચા ટેરિફ દરમિયાન. આ એવી પ્રક્રિયાઓ છે કે જે સમય માટે મહત્વપૂર્ણ નથી, જેમ કે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો ચાર્જ કરવા, હીટ પંપ ચલાવવા, ફ્રીઝિંગ, હીટિંગ (ઇલેક્ટ્રિક બોઇલર) અથવા ડીશ ધોવા.

ઉદાહરણ તરીકે, વીજળી વપરાશકાર માટે, આ ટેક્નોલોજી એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે જ્યારે સસ્તી નવીનીકરણીય ઊર્જાની સારી ઍક્સેસ હોય ત્યારે ઇલેક્ટ્રિક વાહન બરાબર ચાર્જ થાય છે. આ રીતે, જ્યારે જોરદાર પવન ફૂંકાઈ રહ્યો હોય ત્યારે કલાકો દરમિયાન પવન ઊર્જાનો વધુ સારી રીતે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

અન્ય ઉદાહરણ નિયંત્રણ સિસ્ટમો છે જે ઉદ્યોગોને ઓછી અગ્રતાવાળી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ બંધ કરવામાં મદદ કરે છે જ્યારે વીજળીના ભાવ અસ્થાયી ધોરણે ઊંચા હોય છે.

નાઇટ સ્ટોરેજ હીટર અને ફિક્સ નાઇટ ટેરિફ સાથે, આ પહેલેથી જ દાયકાઓ પહેલા લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ આધુનિક સિસ્ટમો વધુ લવચીક અને બુદ્ધિપૂર્વક કાર્ય કરી શકે છે, જે ખાસ કરીને નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના સમાવેશ માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

આઇટી સુરક્ષા

સ્માર્ટ ગ્રીડની મુખ્ય સમસ્યાઓમાંની એક સાયબર હુમલા છે. સ્માર્ટ ગ્રીડનો વિચાર, ખ્યાલ અને ટોપોલોજી આઇટી સોલ્યુશન્સ પર આધારિત છે જે ચોક્કસ જોખમ ધરાવે છે. સ્માર્ટ ગ્રીડ તેમના સંચાલન અને અસરકારક નિયંત્રણ માટે ઘણા કોમ્પ્યુટર, કોમ્પ્યુટર નેટવર્ક, સોફ્ટવેર અને કોમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજી પર આધાર રાખે છે.

આ સાયબર ક્રિમિનલના આઇટી ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર સાથે અનધિકૃત હસ્તક્ષેપ ચોક્કસ પ્રાપ્તકર્તાઓને શક્તિના અભાવને કારણે, પ્રત્યક્ષ અને પરોક્ષ રીતે, વિશાળ નુકસાનમાં પરિણમી શકે છે.

નેટવર્કની જટિલતાનો અર્થ એ છે કે હજુ સુધી ઓળખવાના બાકી છે. તેથી, પાવર સિસ્ટમના કદ, જટિલતા અને ગતિશીલ પ્રકૃતિ તેમજ સંભવિત હુમલાખોરોની અણધારીતાને કારણે સંભવિત હુમલા સાથે સંકળાયેલા જોખમનું મૂલ્યાંકન કરવું મુશ્કેલ છે.