Kako ćemo napajati pametne gradove budućnosti? Pogled na pametne mreže

Budućnost je u pametnim gradovima, gdje ljudi mogu napredovati u okruženju koje smanjuje lokalni ugljični otisak. Infrastruktura pametne mreže pruža mnoge prednosti za stanovnike, ali i neke nedostatke.

Pogledajmo pametne mreže, kako se integriraju s obnovljivom energijom i kako riješiti izazove koje predstavlja ova tehnologija.

Pametne mreže: ključ za smanjenje emisije ugljika

Što je zapravo pametna mreža? I kako potencijalno može smanjiti emisije ugljika za cijeli grad? Poput tradicionalnih električnih mreža, tehnologije pametnih mreža isporučuju energiju određenom području. Međutim, ti su sustavi puno inteligentniji i učinkovitiji.

Pametne mreže koriste dvosmjernu komunikaciju, omogućujući bolju automatizaciju i integraciju dobavljača energije s uređajima kao što su pametni mjerači električne energije. Elektroprivrede mogu pružiti bržu i potpuniju uslugu, poput bržeg otkrivanja prekida i održavanja popravaka. Operacije kao što su performanse napajanja i status baterije također su pouzdanije kada se prate putem automatizacije.

Ova dvosmjerna komunikacija također koristi kupcima. Energetski učinkoviti uređaji i pametni termostatski sustavi omogućuju korisniku da postavi postavke, što pomaže potrošačima da smanje troškove komunalnih usluga i ugljični otisak. Također omogućuje pristup obnovljivoj energiji onima koji ne posjeduju domove.

Zajedno ove učinkovitosti mogu smanjiti emisije ugljika u većem opsegu, čineći ih nezamjenjivim izborom infrastrukture za pametne gradove. Utire put integraciji s programima obnovljive energije, čineći ih pristupačnijim i pristupačnijim.

Obnovljivi izvori energije: za i protiv

Iako sve više zemalja potiče obnovljive izvore energije, to je još daleko od onoga što bi moglo biti. Današnji potrošači još uvijek nemaju povjerenja u obnovljivu energiju. Još 2018. solarna energija i energija vjetra činile su manje od 4% potrošnje energije u SAD-u.

Dok obrazovanje i marketing mogu pomoći u prevladavanju ovoga, preferencija potrošača nije jedini izazov. Evo još nekih prednosti i nedostataka obnovljive energije.

Za

• Obnovljiva energija bolja je za okoliš i neograničena je.
• Za razliku od fosilnih goriva, obnovljivi izvori štite prirodne resurse umjesto da ih iscrpljuju.
• Sustave obnovljive energije često je lakše održavati nego sustave na fosilna goriva.
• Snaga se može jednostavnije slati na udaljena mjesta s obnovljivim izvorima, izbjegavajući skupi transport fosilnih goriva.
• Industrija obnovljive energije raste, pruža mogućnosti zapošljavanja i potiče lokalna i nacionalna gospodarstva. Vlade se kreću prema pružanju potpore ovoj industriji u procvatu i poticajima i inicijativama za zapošljavanje ili obrazovanje.

Protiv

• Nažalost, uvođenje obnovljive energije još je u ranoj fazi. Instalacija i implementacija mogu biti skupi, bilo da se radi o novoj infrastrukturi za grad ili pojedincima koji žele instalirati solarne ploče u svoje domove.
• Mnogi od popularnijih obnovljivih izvora energije pate od samo povremenog pristupa izvoru energije. Na primjer, vjetar mora puhati da bi vjetroturbine prikupljale energiju. Implementacija učinkovitog skladištenja energije rješava ovaj problem, ali tehnologija je još u razvoju.
• Obnovljive elektrane, kao što su vjetroelektrane ili solarne farme, često zahtijevaju velika polja. Neki od tih objekata također mogu prouzročiti štetu na okolišu. O nekim rješenjima kao što su pametni solarni paneli smo već pisali.

Inovacije obnovljive energije

Te izazove, međutim, može prevladati sljedeća generacija potrošača koji su gladni rješenja za klimatske promjene. Inovacije u manjim energetskim inicijativama za gradove mogu nadahnuti budućnost.

Jedan primjer je grad Yabu u Japanu, gdje su projektanti pretvorili organski otpad u obnovljivu energiju. Jednom godišnje, organska sirovina se pretvara u bioplin koji daje električnu energiju. Dodatno, toplina i otpadna voda stvorena ovim procesom također se recikliraju. To je izvrstan primjer kako tehnologija može reciklirati otpad da bi se formirala energetski učinkovita petlja.

Drugi problem koji se rješava inovacijama obnovljivih izvora energije je nestašica vode, koja će utjecati na do 14% globalne populacije u sljedećem desetljeću. Čista energija može osigurati čistu vodu desalinizacijom ili uklanjanjem soli iz morske vode pomoću solarne energije. Ovaj proces solarne destilacije manje je toksičan i opasan od stvaranja vode kemijskim putem, pokazujući da solarna energija može riješiti više od jednog ekološkog problema.

U idealnoj budućnosti, inovacija će riješiti izazov pametnih gradova s ​​pametnim mrežama koje omogućuju distribuciju energije koja ne šteti ugljiku. Međutim, pametne mreže imaju i svoje nedostatke.

Briga o sigurnosti pametne mreže

Kao rješenje, pametne mreže predstavljaju sigurnosni rizik od botnet napada, što je kada grupa uređaja preuzme račune i sustave koristeći zlonamjerni softver. Može ometati brzinu i izvedbu, blokirati web stranice, instalirati neželjenu poštu i dovesti do drugih rizika kibernetičke sigurnosti.

Većina ovih napada usmjerenih na potrošače uključuje financijsku krađu. Međutim, pametne mreže također su osjetljive na preuzimanje sa zlonamjernim namjerama. Kibernetički kriminalci ili neprijateljske vlade mogu upotrijebiti napade robota za isključivanje električnih mreža.

Kako bi se borili protiv ove prijetnje, infrastrukturni inženjeri moraju instalirati rigorozne sigurnosne sustave i ažurirati firmware kako bi izbjegli iskorištavanje odonih koji neovlašteno žele kontrolirati električnu mrežu. Automatizirani sustavi mogu pomoći osigurati da su ti sustavi sigurni, zaštićeni i najsuvremeniji.

Pametne mreže u kombinaciji s obnovljivim izvorima energije napajat će urbana središta sutrašnjice, ali još uvijek postoje prepreke koje treba prevladati. Rješavanje ovih izazova zahtijeva inovativnost i mudar pristup sigurnosti. Kako nova generacija odrasta kako bi preuzela te izazove, pametni gradovi će jednog dana značajno smanjiti svjetski ugljični otisak.