スマートグリッド、スマートグリッド、スマートグリッド

スマート グリッドは、エネルギー市場のすべての参加者を接続するインテリジェントな電力ネットワークであり、エネルギー サービスの提供、コストの削減、効率の向上、および再生可能エネルギー源を含む分散型エネルギー源の統合を目的としています。

これらは、ローカルおよびグローバルの両方で、電力の生産と消費をリアルタイムで調整できる電気および通信ネットワークです。その原理は、エネルギーの生産と消費の現在の可能性について、生産源とデバイスまたは消費者の間で対話型の双方向通信を行うことです。

別の定義: スマート グリッドは、消費者やその他の利害関係者の行動と行動を統合し、持続可能で経済的で信頼性の高い電力供給を効果的に提供するために、情報および制御技術、分散データ処理、関連するセンサーと制御を使用する電力システムです... 。

電力網における再生可能エネルギー源の割合が増加するにつれて、特に低電圧網の需要も増加しています。低圧送電網は、もはや配電網から電力を受け取って配電するという役割だけでなく、分散型で発電された電力を配電網に送り返すという役割もますます担っています。

エネルギー情勢における再生可能エネルギー源の侵入により、送電網内のエネルギーの流れが大きく変わりました。現在、消費者は同じ送電網を通じて電力を消費するだけでなく、発電も行っています。したがって、エネルギーの流れは双方向になります。

スマート グリッドは、双方向のデジタル技術を使用して供給者から消費者に電力を送り、消費者の需要を管理します。これにより、エネルギーを節約し、コストを削減し、使いやすさと透明性を向上させることができます。

しかし、プライバシーとセキュリティの専門家は、このテクノロジーの監視の可能性と脆弱性について、窃盗犯に悪用される可能性があると警告しています。さらに、顧客と価格を同期させると、ネットワークが不安定になる可能性があります。

ヴォーバン（ドイツ、フライブルク）の生態学的にクリーンなエリア、ソラージードルングにおける太陽光発電の利用。

スマートグリッドの特徴:

• 完全自動化。 これには、デジタル監視および制御システム、ネットワーク動作を監視する内蔵センサー、および自動フェイルオーバーが含まれています。ネットワーク負荷、電力品質、停電などに関するリアルタイム情報の可用性を確保します。
• 完全な顧客統合。 その本質は、リアルタイムで双方向の情報の流れを持つデジタル メーターを消費者に提供することであり、これにより、ネットワーク内の現在の状況に応じて料金表を作成することが可能になります (いわゆる「スマート電力メーター」)。これにより、お客様は水の加熱、洗濯、バッテリーの充電などの消費量を効率的に管理できるようになります。
• さまざまな発電方法への適応。 スマート グリッドの開発は主に、太陽光発電所や風力発電所、ガス マイクロタービン、その他の分散型発電技術など、小規模な電源が配電システムに接続され始めるときに始まりますが、その動作は予測が困難です。自らの資源から電力を生成し、余剰電力を送電網に販売する。太陽光や風力の強さは、これらの分散型光源がどこにあるかを予測するのが非常に困難です。スマートグリッドは電力消費に関する情報を定期的に送信するため、たとえば従来の燃料を使用する発電所で電力を調整することが可能です。

従来の電力網は通常、すでにある程度の情報および制御技術を使用しています。スマートグリッドでは、これらの技術がさらに発展します。

エンドユーザーレベルでの主な変更点は、スマートメーターの設置です。彼らの主なタスクは、リモートでのデータの読み取りと、時間の経過とともに変化する価格を請求する機能です。

スマート電力メーター

スマートメーターは、電力消費量を1時間以内の間隔で記録し、監視と制御のためにこの情報を少なくとも1日1回エネルギー会社に送信する電力メーターです。

スマート メーターは、メーターと中央システム間の双方向通信を提供します。

ネットワークの個々のコンポーネント間のデータ転送は、電話モデム、GSM、ADSL 接続、またはその他の方法によって行われます。これにより、より差別化された料金体系の開発が可能になり、国内消費者にとってより有利な価格インセンティブ（インテリジェント市場）が可能になります。

家庭用エネルギー監視システムとは異なり、スマート メーターは遠隔読み取り用のデータを収集できます。

できれば低料金期間中に自動的に動作するデバイスがあれば、ユーザーは利便性を犠牲にすることなく経済的利点を実現できます。これらは、電気自動車の充電、ヒートポンプの実行、冷凍、加熱（電気ボイラー）、皿洗いなど、時間が重要ではないプロセスです。

たとえば、電気利用者にとって、この技術により、安価な再生可能エネルギーが十分に利用できるときに電気自動車が正確に充電されることが保証されます。このようにして、強風が吹いている時間帯に風力エネルギーをより有効に利用できます。

別の例としては、電気料金が一時的に高騰した場合に、産業が優先度の低い生産プロセスを自動的に停止できるように支援する制御システムがあります。

夜間蓄熱暖房器と固定夜間料金制度は、すでに数十年前に導入されていましたが、最新のシステムはより柔軟かつインテリジェントに運用できるため、再生可能エネルギー源を導入する場合には特に重要です。

ITセキュリティ

スマートグリッドの主な問題の 1 つはサイバー攻撃です。スマート グリッドのアイデア、概念、トポロジーは、特定の脅威を伴う IT ソリューションに基づいています。スマート グリッドは、その動作と効果的な制御のために多くのコンピューター、コンピューター ネットワーク、ソフトウェア、通信テクノロジーに依存しています。

このサイバー犯罪者の IT インフラストラクチャに不正に干渉すると、特定の受信者に電力が供給されないため、直接的および間接的に多大な損失が発生する可能性があります。

ネットワークの複雑さは、まだ特定されていないギャップがあることを意味します。したがって、電力システムの規模、複雑さ、動的な性質、および潜在的な攻撃者の予測不可能性により、潜在的な攻撃に関連するリスクを評価することは困難です。