Smart Grid Technologies

ТЕХНОЛОГІЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ МЕРЕЖ
Інтелектуальні (розумні) мережі (smart grid) — програмне забезпечення для контролю та управління режимами роботи всіх учасників процесу вироблення, передачі, розподілу та споживання електричної енергії.
В енергетиці розумні мережі є необхідною умовою для оптимізації роботи систем електропостачання і забезпечення енергоефективності. Вони нерозривно пов'язані з розвитком відновлювальних джерел енергії (ВДЕ) та з'явилися у відповідь на потребу в ефективному механізмі енергоменеджменту. І не лише для великих промислових об'єктів, які будують енергогенеруючі компанії, а й для розподіленої генерації, наприклад сонячних станцій на дахах.
Генерація з ВДЕ – розподілена генерація (приєднана до мереж розподільчих компаній) зі стохастичним графіком виробітку. Збільшення обсягів такої енергії призводить до суттєвої зміни режиму електромереж (стохастична генерація в глибині розподілу) та режиму балансування всієї енергосистеми.
Система розподіленої генерації - світовий тренд, який в тому числі прагне до автономності. Все більше людей перетворюються з виключно споживачів електроенергії на виробників за сумісництвом. Вони самостійно (хоча б частково) покривають свої енергопотреби, і часто хочуть продавати в загальну мережу надлишки власної генерації. Автономні системи, які «зав'язані» на одному або декількох джерелах «зеленої» генерації і повністю забезпечують себе енергією - ідеальні для вивчення технологій розумних мереж.
Інтелектуальні мережі дозволяють on-line контролювати режими роботи всіх учасників процесу вироблення, передачі, розподілу та споживання електричної енергії. Причому, вони здатні робити це з максимальною ефективністю та на основі використання нових вимірювальних технологій. Вони облаштовані системою зворотного зв’язку та цифровими контролерами, які допомагають з розподілом енергії і дозволяють її заощаджувати. 
Крім того, інтелектуальні мережі можуть забезпечувати передачу даних і доступ в Інтернет, і в такий спосіб контролювати споживання електроенергії. Споживачі в такій мережі можуть отримувати детальну інформацію про те, на які цілі і скільки електроенергії вони витрачають. 
Розумні мережі — не одна технологія, а кілька, в основному цифрових інструментів, які поєднані в одну платформу та використовують дані, щоб зробити електричну мережу більш автоматизованою, прогнозованою та надійною, а це дозволить значно економити на комунальних послугах.
Досвід європейських країн свідчить про те, що застосування даних розумних мереж дозволяє збільшити частку використання ВДЕ, цим самим забезпечивши підвищення енергетичної ефективності, надійність електропостачання та зменшивши негативний вплив на навколишнє середовище.
Прикладом інтелектуальних мереж є система управління розподіленою енергією (DER). Фактично, так називають всі пристрої, які допомагають запасати енергію — домашні чи промислові акумулятори, сонячні панелі на даху та навіть холодильники. З кожним днем їх стає все більше, тому постає проблема інтеграції цих систем та оптимізації їх роботи. Домогтися повної ефективності цих систем,  інтегрувати їх в широкі мережеві системи якраз і покликані інтелектуальні мережі.
Управління DER буде безпрограшним для комунального сектора. Теоретично, кінцевий споживач отримає компенсацію за відправлення надлишку енергії назад в мережу, в той час як у комунального підприємства буде більше джерел енергії для використання.
Так, наприклад, в Австралії більша частина електричної енергії надходить до енергетичної системи країни від сонячних батарей, а це доволі значні коливання в генерації енергії. Ефективне управління акумульованою енергією та іншими ресурсами DER дозволяє розподілити навантаження, використовувати енергію більш ефективно в той час, коли виникають коливання.
Крім того, перевага таких технологій в тому, що вони не вимагають прокладки дорогої інфраструктури. Фактично, всі ці рішення — цифрові програми та обладнання, які можуть розробити стартапи.
Інтелектуальні мережі в Україні. Все більше країн розглядають технології інтелектуальних електромереж як інвестиції в стратегічну інфраструктуру, яка буде підтримувати розвиток економіки і навіть допоможе знизити вплив на навколишнє середовище. Україна цей тренд теж підтримала і вже вписала розвиток інтелектуальних систем передачі електроенергії в стратегічні плани.
Проте, якщо в світі все частіше до розумних мереж звертаються за вирішенням проблеми балансування енергосистеми, що виникає на тлі розвитку ВДЕ, то в Україні привабливість інтелектуальних електромереж, в першу чергу, полягає в заміні застарілої інфраструктури.
З огляду на прагнення України приєднатися до системи ENTSO-E реконструкція енергомереж є необхідністю. Без неї також не обійтися, якщо мова заходить про плани створити і розвивати ринок електроенергії. 
Водночас, впровадження концепції інтелектуальних мереж потребує модернізації всієї ОЕС України (від джерел живлення і магістральних мереж до кінцевого споживача), яка буде здійснюватися шляхом вдосконалення традиційних і створення принципово нових характеристик енергосистеми. 
Це забезпечить оптимальний розподіл потоків потужності в електричних мережах, зменшення втрат, швидку скоординовану реакцію при аваріях, можливість об'єднання в єдину енергосистему як великих електростанцій, так і сучасних відновлюваних джерел енергії. 
Реалізація такої концепції сприятиме підвищенню надійності та економічності функціонування і розвитку енергосистеми, поліпшенню якості обслуговування споживачів, зниженню собівартості виробленої електроенергії та забезпеченню вимог до якості електроенергії.
Сьогодні НЕК «Укренерго», компанія-оператор магістральних мереж і диспетчер української енергосистеми розпочала роботу над застосуванням в національній енергосистемі системи інтелектуальних мереж Smart Grid. Розумні мережі планують розвивати в рамках Проекту передачі електроенергії-2 (ППЕ-2), який профінансують за рахунок кредиту МБРР за участю Фонду Чистих технологій. Розмір кредиту - $ 45,8 млн.
Також триває робота щодо створення проектів Концепції впровадження Smart Grid в Україні до 2035 року, та середньострокового плану заходів щодо впровадження Smart Grid в Україні.
Крім того, розвиток розумних мереж (хоча б на базовому рівні) досить органічно вписується в плани по переходу з триступеневої системи передачі і розподілу електроенергії 110-35-(6) 10 кВ на двоступеневу 110-20 кВ. Декілька обленерго (Вінницяобленерго, Херсонобленерго) вже реалізують пілотні проекти. 
Створення нових розподільчих мереж напругою 20 кВ і реконструкція вже існуючих об'єктів на 6/10 кВт, стане черговим приводом оновити застарілу інфраструктуру та значно підвищити рівень її автоматизації.