قدمت انرژی زمین گرمایی به اندازه عمر زمین است. (geo) به معنی «زمین» و «Thermal» به معنی «گرما» است. بنابراین Geothermal (ژئوترمال) به معنی زمین – گرما می باشد.

 آیا تاکنون تخم مرغ آپزی را نصف کرده اید ؟ درون زمین مشابه تخم مرغ است. زرده تخم مرغ بسان هسته زمین است. سفیده تخم مرغ مانند گوشته زمین است. و پوسته تخم مرغ نظیر پوسته زمین است.

زیر پوستة زمین و قسمت فوقانی گوشته ، سنگهای مذابی (سنگهای نرم داغی به صورت روان) بنام ماگما وجود دارد. پوسته زمین برروی این گوشته ماگمایی مذاب شناور است. زمانیکه ماگما از طریق آتشفشان به سطح زمین می رسد ، به آن گدازه می گویند.

به ازای هر 100 متری که به زیرزمین میروید ، حرارت سنگ 3 درجه سلزیوس (Celsius) افزایش می یابد. یا به ازای هر 328 فوت در زیرزمین ، حرارت 4/5 درجه فارنهایت افزوده می شود. بنابراین اگر 1000 فوت به زیرزمین بروید ، درجه حرارت سنگ جهت جوشاندن آب کافی خواهد بود.

بعضی اوقات آب در اعماق زمین ، در کنار سنگ گرمی قرار گرفته و به آب جوش یا بخار تبدیل می شود. درجه حرارت آب گرم می تواند تا 300 درجه فارنهایت (148 درجه سلزیوس) برسد. این مقدار حرارت بیش از حرارت آب جوش (212 درجه فارنهایت یا 100 درجه سانتیگراد) است. اگر آب جوش با هوا تماس نداشته باشد ، به بخار تبدیل نمی شود. زمانیکه آب گرم از طریق شکافهای زمین به بالا می آید به آن چشمه آب گرم می گویند. درتصویر، چشمه آب گرم پارک ملی یلوستون (Yellewstone) دیده می شود. بعضی اوقات آب گرم به محض رسیدن به سطح زمین ، در هوا منفجر شده که به آن آبفشان می گویند. در تصویر، آبفشان Old faithful دیده می شود.

حدود 10000 سال قبل ، سرخپوشان قدیمی در شمال آمریکا از چشمه های آب گرم برای آشپزی استفاده می کردند. مناطق اطراف این چشمه ها جزو مناطق بیطرف محسوب می شد. درنتیجه مبارزان قبایل جنگجو می بایست با صلح و دوستی درکنار هم استحمام کنند. تقریباً هریک از چشمه های آب گرم اصلی در  ایالت متحده به نوعی مورد استفاده قبایل بومی آمریکا بوده است. چشمه های آب گرم کالیفرنیا ، مانند آبفشانهای ناحیة ناپا (Napa) ، برای قبایل آن منطقه مهم و مقدس بودند.

در سایر مناطق جهان ، مردم از چشمه های آب گرم برای استراحت و تمدد اعصاب استفاده
می کنند. رومیهای قدیم ، مکانهای مخصوصی را برای حمام آب گرم ساخته بودند ، و ژاپنی ها نیز قرنها از چشمه های آب گرم طبیعی برخوردار بوده اند.

استفاده از انرژی زمین گرمایی در دنیای امروز

امروزه مردم از آبهای زمین گرمایی در استخرهای شنا و چشمه های معدنی استفاده می کنند. همچنین این آبها می توانند گرمای ساختمانها را برای رشد گیاهان مناسب سازند.

درسان برناردنیو (San Bernardina) واقع در جنوب کالیفرنیا ، از آب گرم زیرزمینی برای گرم نمودن ساختمانها در زمستان استفاده می شود. آب گرم از طریق لوله های روکش دار به صدها ساختمان عمومی منتقل می شود. ساختمان شهرداری ، پناهگاه حیوانات ، خانه سالمندان ، آژانسهای املاک ، هتلها و مراکز همایش، بعضی از ساختمانهایی هستند که بدین طریق گرم می شوند. در کشور ایسلند، بیشتر ساختمانها و حتی استخرهای شنا در شهر ریکیاویک و سایر جاها به کمک آبهای زمین گرمایی گرم می شوند. در این کشور حداقل 25 آتشفشان فعال و تعداد زیادی چشمه آب گرم و آبفشان وجود دارد.

الکتریسیته (برق) زمین گرمایی

از آب گرم یا بخار حاصل از زیرزمین می توان برای تولید برق یا الکتریسیته در یک نیروگاه زمین گرمایی استفاده نمود.

 در ایالت کالیفرنیا ، 14 ناحیه وجود دارد که از انرژی زمین گرمایی آن می توانیم برای تولید برق استفاده کنیم. در تصویر ، نواحی قرمز رنگ روی نقشه، مراکز زمین گرمایی شناخته شده را نشان میدهد. بعضی از آنها بدلیل کوچک بودن ، پایین بودن درجه حرارت آب و جدا بودن منابع زمین گرمایی از یکدیگر ، هنوز مورد بهره برداری قرار نگرفته اند.

مراکز اصلی زمین گرمایی در ایالت کالیفرنیا عبارتند از :

- ناحیه گیزر (Geysers) در شمال سانفرانسیسکو

- گوشه شمال غربی ایالت کالیفرنیا نزدیک پارک ملی Lassen volcanic

- ناحیه دریاچه ماموت – محل یک آتشفشان بسیار بزرگ قدیمی

- ناحیه چشمه های آب گرم Coso در بخش اینیو (Inyo)

- دره امپریال در جنوب کالیفرنیا

 بخار و آب گرم حاصل از بعضی از نواحی آنقدر زیاد است که می توان از آن برای تولید برق استفاده نمود. بدین منظور چاههای عمیقی حفر شده و لوله هایی تا محل آب گرم فرستاده می شود ، درست مثل استفاده از نی در نوشابه . آب و بخار گرم توسط این لوله ها از اعماق زمین به بالا آورده می شود. در تصویر،
لوله های یک نیروگاه زمین گرمایی را می بینید. این نیروگاه واحد شماره 18 ناحیه گیزر در ایالت کالیفرنیا است.

یک نیروگاه زمین گرمایی درست مثل یک نیروگاه معمولی است با فرق اینکه در این نوع نیروگاه برای گرم نمودن آب و تبدیل آن به بخار هیچگونه سوختی سوزانده نمی شود. در واقع در یک نیروگاه زمین گرمایی ، گرمای مورد نیاز برای حرارت دادن آب و تبدیل آن به بخار از زمین تأمین می شود. سپس بخار تولید شده به یک توربین مخصوص منتقل می شود. تیغه های توربین شروع به چرخش نموده و میله آنرا که به یک ژنراتور متصل است چرخانده و تولید برق می کند. در مرحله آخر بخار حاصله در برج خنک کننده سرد می شود. در تصویر بالا ، دودهای سفید رنگی که از نیروگاه خارج می شوند در واقع دود نیستند. آنها در اصل بخارهایی هستند که در مرحله سرد شدن از نیروگاه خارج می شوند. آب سرد شده را می توان جهت گرم شدن مجدد به اعماق زمین پمپاژ نمود.

در نیروگاه زمین گرمایی ، آب گرم از یک طرف وارد توربین شده و از طرف دیگر آن خارج می شود. دوران توربین باعث چرخش ژنراتور گردیده و برق تولید شده به ترانسفورماتور (مبدل) منتقل می شود. سپس این برق از طریق شبکه های انتقال توسط سیمهایی به خانه ، مدرسه ، مراکز اداری و تجاری میرسند. در رابطه با خطوط انتقال برق در فصل 7 صحبت شد. درحدود نیمی از برق زمین گرمایی جهان از نیروگاههای زمین گرمایی واقع در ایالت کالیفرنیا تأمین می شود. این نیروگاهها ، برق مورد نیاز حدود دو میلیون خانه را تأمین می کنند.

زمین گرمایی / پمپاژ گرمای حاصل از منابع زیرزمینی

هر قدر بیشتر به اعماق زمین برویم به میزان گرما افزوده می شود. میزان گرمای لایه فوقانی زمین زیاد نمی باشد. تقریباً در سرتاسر سیاره ما ، میزان گرما تا عمق 10 فوت یکسان است (بین 50 تا 60 درجه فارنهایت یا 10 تا 16 درجه سانتیگراد). اگر تاکنون به زیرزمین ساختمانی یا غار زیرزمینی رفته باشید ، حتماً متوجه شده اید که این مکانها تقریباً همیشه سرد هستند.

سیستم پمپ منبع زمین گرمایی ، گرمای حاصل از لایه های فوقانی زمین را (10 تا 16 درجه سانتیگراد) از طریق لوله هایی به ساختمان منتقل کرده و داخل آنرا گرم یا سرد می کنند. این لوله ها در نزدیک ساختمان درون زمین قرار می گیرند. در داخل این لوله ها سیالی ، مشابه با ضد یخی که در رادیاتور ماشین می ریزند ، وجود دارد.

در زمستان ، گرمای حاصل از منابع زمین گرمایی از مبدل گرمایی عبور کرده و هوای گرم را به مراکز اداری و تجاری ، و خانه ها منتقل می کند. در خلال آب و هوای گرم ، این فرآیند برعکس است ، بدین ترتیب که هوای گرم داخل ساختمان از مبدل گرمایی عبور نموده و به داخل زمین نسبتاً سردتر منتقل
می شود. در خلال تابستان از این گرما می توان برای گرم نمودن آب نیز استفاده کرد.

 به منظور شناخت دقیق محدودیتها، موانع و امکانات موجود در جهت استفاده از منابع انرژی در کشور، ضرورری است .میزان بهره برداری از پتانسیلهای موجود انرژی و روند تحولات حاملهای انرژیهای تجدیدپذیر در کشور نیز به روش علمی و دقیق محاسبه و ارزیابی گردد.

 انرژی زمین‌گرمایی انرژی حرارتی موجود در پوسته جامد زمین می‌باشد. این انرژی در امتداد مرزهای صفحات تکتونیکی، در نواحی شناخته شده آتشفشانی و زلزله‌خیز که دارای شکستگیها و گسلهای فراوانی هستند، از تمرکز بیشتری برخوردار است. بطورکلی هرچه از سطح زمین به سمت عمق پیش برویم، درجه حرارت افزایش می‌یابد و بطور متوسط به ازاء هر 100 متر عمق، 3 درجه سانتی‌گراد دما بالا می‌رود. به عبارت دیگر در عمق 2 کیلومتری سطح زمین، درجه حرارت حدود ^°C 70 می‌باشد اما در بعضی نقاط، فعالیتهای تکتونیکی باعث جاری شدن گدازه‌های داغ یا مذاب به سمت سطح‌زمین و در نهایت تشکیل منابعی با درجه حرارت بالا در سطح قابل دسترس از زمین می‌شود.

 

انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان است. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال می باشد. محدودیت منابع فسیلی و پیامدهای حاصل از تغییرات زیست محیطی و آب و هوای جهانی، فرصتهای مناسبی را برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژیهای فسیلی خصوصا در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد نموده است.

ویکردی که در شمال آمریکا به عنوان اولین قدم جهت رسیدن به شبکه هوشمند انتخاب شد، ایجاد دانشگاهی مبتنی بر Smart Microgrid  ها است. چنین Microgrid ای تجربیات تکنولوژیکی شرکت ها، دانشگاهها و کارخانه ها را جمع آوری می نماید تا راهی معتبر،با کیفیت و مقرون به صرفه جهت رسیدن به شبکه هوشمند ایجاد نماید.

سه نسل از Smart Microgrid تا کنون پدید آمده است:

1GM: نسل اول Microgrid ابتدا بر توسعه ظرفیت شبکه برق و مسائل پیرامون دسترسی از راه دور Microgrid ها تمرکز می کند که در آن مسائلی از قبیل کنترل، فرمان، ثبات، قابلیت اطمینان و یکپارچگی منابع تجدید پذیر انرژی در اهمیت بالایی قرار گرفته است.

نمونه ای از این Microgird  ها، Kythnos Microgrid است که در یونان وجود دارد.

  http://www.microgrids.eu/index.php?page=index

2GM : نسل دوم Microgrid عمدتا روی مباحث توزیع و حول موضوعات مربوط به قابلیت و کیفیت سیستم های توزیع برق متمرکز هستند. رویکرد عمده ای که این Microgrid ها دارند ایجاد ظرفیت جایگزین برای تجهیزات شبکه در حالت های مختلف شبکه است. این روش روی DA (Distribution Automation) متمرکز است و با توابع دیگر شبکه هوشمند مثل AMI (Advanced Metering Infrastructure) ، DSM (Demand Side Management) و یکپارگی منابع تجدید پذیر انرژی و ... سر و کار ندارد.

نمونه ای از این Microgrid ، در  IIT است که توسط دکتر شاهیده­پور به انجام رسید.

http://www.iit.edu/perfect_power

3GM :  در نسل سوم Microgrid  برای ساخت نسخه کوچک شده شبکه هوشمند از طریق توسعه نسل هوشمند ساختار توزیع و توابع اصلی شبکه هوشمند از قبیلAMI (Advanced Metering Infrastructure), DSM (Demand Side Management), DA (Distribution Automation), SA (Substation Automation), OM (Outage Management) and CIS (Customer Information System)   تلاش میکنند. تا کنون دو  Smart Microgrid از این نسل در شمال آمریکا استقرار یافته است. یکی در دانشگاه UCSD  (کالیفرنیا و سندیگو) و دیگری در موسسه BCIT  (انیستیتو تکنولوژی بریتیش کلمبیا).

اطلاعات بیشتر در این رابطه در سایتهای زیر موجود است:

 http://www.edsa.com/pa_articles/pdf/ucsd_smart_grid.pdf

http://www.bcit.ca/microgrid/

منبع : سایت سابا

انواع شبکه های هوشمند:

انتشار گزارشاتی جدید درباره ویروس “استاکسنت”نگرانی‌های امنیتی درباره این ویروس را افزایش داده است.پس از دو هفته گمانه‌زنی‌های مداوم درباره هویت ویروس منتشر شده جدید در میان کاربران ایرانی سرانجام مجله معتبر “بیزینس‌ویک”از طراحی این ویروس با قصد استخراج اطلاعات صنعتی ایران خبر داد.

به نوشته این مجله گزارش اخیر سیمانتک، غول راه‌حل‌های امنیتی جهان، حاکی از آن است که نزدیک به ۶۰ درصد رایانه‌های و دستگاه‌های هوشمند آلوده شده این ویروس در داخل ایران قرار دارند و هند و اندونزی با اختلافی قابل توجه جزو سایر کشورهایی هستند که تهدید این جاسوسی صنعتی را احساس می‌کنند.

تاکنون مارک لوی یکی از مقامات ارشد سیمانتک تاریخ امضاهای جایگذاری شده در این ویروس که به نام استاکسنت (Stuxnet)شهرت یافته است را حدود ژانویه سال گذشته اعلام و تاکید کرده است هرچند هیچ نشانه‌ای از انگیزه واقعی طراحان این ویروس در دست نیست ولی بدیهی است با توجه به آلودگی شدید کشورهایی مانند ایران به استاکسنت طراحان آن دست‌کم به وضوح یک منطقه جغرافیایی خاص را مد نظر داشته‌اند.

به گفته مقام یاد شده در سیمانتک نقش این حقیقت را هم که کاربران ایرانی چندان به استفاده از ویروس‌کش‌ها خو نگرفته‌اند در گسترش سریع این ویروس در ایران نمی‌توان نادیده گرفت.

اسرار صنعتی

به گزارش هفته‌نامه عصر ارتباط، مطابق گزارش سیمانتک استاکسنت که اولین بار توسط آنتی‌ویروس گمنام VBA32کشف شده به محض ورود به رایانه فایل‌های اسکادا که متعلق به شرکت آلمانی زیمنس است را جستجو می‌کند و می‌کوشد محتویات این فایل‌ها را به سرور مورد نظر خود بفرستد.فایل‌های اسکادا از آن رو حائز اهمیت هستند که در واقع رابط نرم‌افزاری تجهیزات زیمنس برای اداره خط تولید کارخانجاتی با مقیاس تولیدی بزرگ به حساب می‌آیند و از همین رو حاوی جزییات حیاتی از مجتمع‌های تولیدی و تحقیقاتی موجود در ایران هستند.

زیمنس تا کنون درباره تعداد مشتریانش در ایران و به تبع آن حجم آلودگی سیستم‌های آنها به استاکسنت سکوت اختیار کرده ولی دست‌کم تایید کرده است که دو دفتر آلمانی در ایران به استاکسنت آلوده شده‌اند و یک ابزار نرم‌افزاری رایگان برای شناسایی این ویروس که روی سایت زیمنس قرار داشته ظرف کمتر از یک هفته بیش از یک هزار و ۵۰۰ بار دریافت شده است که طبیعتا بخش عمده‌ای از آن را کاربران ایرانی تشکیل داده‌اند.

همانگونه که انتظار می‌رفت و در مقاله بیزینس‌ویک هم مورد اشاره قرار گرفته سکوت زیمنس درباره حجم آلودگی سیستم‌هایش در ایران ناشی از فشار دور جدید تحریم‌های ایالات متحده و شورای امنیت در ایران است.به ویژه که در ابتدای سال ۲۰۱۰ زیمنس در یک مانور رسانه‌ای اعلام کرد دفتر خود را در ایران که بیش از ۲۹۰ کارمند و درآمدی بالغ بر ۵۶۳ میلیون دلار در سال دارد(گزارش سال ۲۰۰۸ وال‌استریت ژورنال)تعطیل خواهد کرد.وعده‌ای که اکنون با انتشار استاکسنت بار دیگر مورد توجه رسانه‌ها و مقامات غربی قرار گرفته است.

شیوه سیمانتک برای بررسی سطح آلودگی استاکسنت در ایران هم در نوع خود قابل توجه است چرا که این شرکت توانسته حجم ترافیک ارسالی به سرورهای این ویروس‌ را به سمت دامنه خودش هدایت کند که نقش قابل توجهی در اطلاعات دقیق این غول امنیتی درباره ویروس یاد شده دارد.در این فرآیند حدود ۱۴ هزار IPمختلف تلاش کرده‌اند خود را ظرف سه روز به سرور ساختگی سیمانتک متصل کنند که هرچند مطابق شکل شماره دو قسمت عمده‌ای از آنها ایرانی هستند ولی با این وجود خود کارشناسان سیمانتک معتقدند این فقط شمار ناچیزی از تعداد کل دستگاه‌هایی است که به این ویروس خاص آلوده شده‌اند.

دلیل این استدلال سیمانتک هم کاملا مشخص است چراکه تعداد زیادی از شرکت‌های ایرانی و حتی خارجی تمامی دستگاه‌های موجود در شبکه‌شان را تحت یک پروتکل اینترنتی با همان IPواحد به اینترنت متصل می‌کنند. به همین دلیل تخمین‌های سیمانتک نشان می‌دهد دست‌کم بین ۱۵ تا ۲۰ هزار دستگاه به استاکسنت آلوده شده باشند که حدود ۶۰ درصد آنها ایرانی هستند.

وبـلاگ رسمی سیمانتک در پورتال blogspot.comتایید کرده است که اکنون کارشناسان سیمانتک هم می‌توانند مانند طراحان ویروس IPهای شرکت‌های آلوده شده را ببینند و همانگونه که انتظار می‌رود در میان آنها اسامی شرکت‌هایی به چشم می‌خورد که از سیستم‌های اسکادای زیمنس استفاده می‌کنند.

ویروس‌شناسی

استاکسنت همانطور که در گزارش پربازخورد عصر ارتباط (مورخ ۲۹ تیرماه)هشدار داده شده بود از امضای دیجیتالی شرکت قدیمی و سرشناس Realtekاستفاده می‌کند که به سبب محصولات صوتی‌اش در ایران بسیار شناخته شده است و از طریق USB هم تکثیر می‌شود. اخبار اولیه درباره این ویروس توسط کارشناسان لابراتوار VBA32 به دست عصر ارتباط رسید و در آن تاکید شده بود استفاده از آنتی‌ویروس برای خنثی‌کردن فعالیت‌های استاکسنت ضروری است. هرچند در آن زمان هنوز از کارکرد اصلی آن به عنوان یک ابزار جاسوسی صنعتی، اطلاعاتی در دسترس نبود.

با اندکی تاخیر نسبت به VBA32و سیمانتک، کارشناسان کمپانی ESETهم به عنوان صاحبان برند تجاری بسیار پرفروش آنتی‌ویروس NOD32هم به استاکسنت واکنش نشان داده‌اند و با انتشار گزارشی نام کامل این ویروس را Win32/Stuxnet اعلام کرده و با تایید آنکه ویروس‌کش‌های این شرکت آن را تحت عنوان »LNK/Autostart.A شناسایی و خنثی می‌کنند آن را ناشی از یک نقص نرم‌افزاری در پوسته ویندوز دانسته است.

مایکروسافت هم در اولین واکنش به مساله همه‌گیر شدن استاکسنت بار دیگر تاکید کرده که وصله امنیتی لازم در این خصوص منتشر شده ولی درباره دستگاه‌هایی که به این ویروس آلوده شده‌اند گفته است حتی با نصب این وصله نرم‌افزاری هم باز مشکل به صورت موقتی رفع خواهد شد. آدرس کامل این وصله امنیتی را می‌توانید در وبلاگ برخط عصر ارتباط به آدرس Online.asreertebat.com مشاهده کنید.

ESETبر خلاف سیمانتک قسمت عمده‌ای از فعالیت ویروس را از آمریکا می‌داند (۵۸ درصد)و تنها ۳۰ درصد حضور ویروس را متعلق به دستگاه‌های ایرانی اعلام کرده است که پس از ایران، روسیه هم با سهمی چهار درصدی از استاکسنت در رتبه سوم قرار گرفته است.لابراتوار شرکت ESETهمچنین قسمت عمده خطر انتشار استاکسنت را متوجه زیرساخت‌های صنعتی کشور،به عنوان مثال صنایع بخش نیرو می‌داند و تاکید می‌کند به این ترتیب کاربران خانگی چندان در معرض تهدیدات ناشی از این ویروس نیستند. هنوز مشخص نیست چه چیزی غیر از ماجراهای هسته‌ای اخیر،صنایع آمریکا، روسیه و ایران را به یکدیگر ارتباط می‌دهد.

یکی از نکات عجیب در گزارش لابراتوار ESETجزییاتی است که این شرکت درباره نحوه انتشار استاکسنت به آنها آشاره کرده است.به گفته یوراه مالکو رییس لابراتوار ESETدر براتیسلاوای اسلواکی،این ویروس به محض ورود به فضای سیستم‌ عامل ویندوز بررسی می‌کند که رایانه مورد نظر در قلمرو ایالات متحده قرار گرفته است یا خیر.در صورت منفی بودن این پرسش ویروس به صورت خودکار نرخ تکثیرش را کاهش می‌دهد که نشان می‌دهد طرحان ویروس علاقه‌مند نیستند این ویروس در سایر نقاط جهان نمود چندانی داشته باشد.شاید ما هم اکنون شاهد نسل جدیدی از تروریسم رایانه‌ای باشیم.

منبع سایت سابا

شبکه هوشمند برق

 شبکه های هوشمند توزیع نیرو، شبکه های به هم پیوسته دو سویه ای می باشند که در آن اطلاعات نقش بنیادی در فرایند توزیع انرژی ایفا می نماید.

توزیع هوشمند نیرو سامانه های مبتنی بر ترکیب فناوری اطلاعات و ارتباطات با توانمندی های پردازشی رایانه ها و سیستم های الکتریکی می باشد. ارتقا

سیستم های کنونی سخت افزاری غیر هوشمند به شبکه های دو سویه توزیع شده کارآمد و اقتصادی که در آن بهره وری سرمایه گذاری های انجام شده

در صنعت برق به طرز چشمگیری بالا می رود، از اهداف اصلی هوشمند سازی شبکه می باشد. بالا رفتن ضریب اطمینان و پایداری شبکه از اهداف دیگر

بکارگیری این فناوری می باشد. بطور خلاصه نیازمندی های زیر لزوم تغییرات بنیادی را باعث گردیده است:

 

- شبکه توزیع خودبازیاب ""Self Healing Grids

·   شبکه ای با ضریب اطمینان بالا و داشتن امنیت ذاتی در کلیه سطوح

·   کنترل غیر متمرکز و فراگیر با استفاده از گسترده از حسگرها و لوازم اندازه گیری

 

- شبکه توزیع نیروی برق کم هزینه " "Economical Grids

·   استفاده بهینه از دارایی های با ارزش با بکارگیری مفهوم پاسخ به درخواست ""Demand Response

·   توزیع غیر سلسله مراتبی تولید نیروی برق و بهرگیری از تولید پراکنده نوعاً توسط مصرف کنندگان

·   اتوماسیون گسترده و کاهش دخالت عامل انسانی

 

- شبکه توزیع نیروی برق دوستدار محیط زیست

·   تجمیع و متنوع نمودن منابع انرژی

·   مدیریت آلاینده ها و دی اکسید کربن

 

در سامانه توزیع هوشمند نیروی برق "Smart Grid" نه تنها داده ها به صورت دوسویه از شبکه به مشترک و بالعکس منتقل می گردد، بلکه جریان انرژی نیز دو سویه می گردد و شبکه می تواند بالقوه متشکل از هزاران تولید کننده و فروشنده خرد برق "Electricity Retailer" باشد. این فروشندگان از طریق منابع تجدیدپذیر انرژی "Reusable Energy Sources" (RES) مانند سلول های خورشیدی، گرمای زمین و یا از طریق ذخیره انرژی در ساعات و یا ایام کم بار (و البته ارزان) و فروش آن در ساعات پربار (و صد البته گران) وارد بازار خرده فروشی برق شوند. لذا در SG با دو شبکه جدید آشنا می شویم:

·   ریز شبکه توزیع برق "Micro grids"

· شرکت توزیع برق مجازی"Virtual Utility" (و یا بازار مجازی برق) ""Virtual Electricity Market 

بازار مجازی برق در واقع مفهومی مشابه مدل اینترنتی است که در آن انرژی از هر منبعی صرفنظر از شیوه تولید، خواه ژنراتورهای سنتی یا منابع تجدیدپذیر انرژی باشند، عرضه و در هر نقطه دلخواهی در شبکه به مصرف می رسد. بدیهی است تحقق چنین آرمانی بدون بهره گیری از فناوری های پیشرفته اطلاعات و ارتباطات (ICT) میسر نمی گردد.

 

نصب و راه اندازی سنسورهای هوشمند بر روی تمام عناصر کلیدی شبکه توزیع و برقراری شبکه ارتباط دو سویه، ادغام و هماهنگسازی سامانه AMI با سایر نرم افزارهای کاربردی مرکز (OfficeBack-end)، درگاه"Portal" خدمات رسانی مشترکین (OfficeFront-end) و سامانه هاEnterprise Resource Planning و خدمات صوتی به مشترکین، نصب سیستم های نرم افزاری تشخیص خرابی بلادرنگ، تنظیم بار، قطع و وصل جریان برق بصورت انبوه در عین حال انتخابی، همسویی و ادغام با شبکه های کنترل بلادرنگ توزیع و فوق توزیع مانند SCADA و تبادل اطلاعات در راستای تعامل کامل در شبکه از جمله فعالیت های اصلی جهت برپایی شبکه کامل توزیع هوشمند نیروی برق می باشد. بکارگیری و خرید انرژی از تولیدکنندگان خرد نوعاً مبتنی بر انرژی های تجدید پذیر و منابع ذخیره فراگیر (مانند انرژی ذخیره شده در خودروهای الکتریکی در ساعات اوج مصرف) و نیروگاه های ترکیبی نیرو و گرماCombined Heat and Power و برقراری ارتباط دو سویه داده ای و انرژی با این تولید کنندگان از مصادیق دیگر شبکه هوشمند خواهد بود.

 

 

شکل 1- نمایی از یک شبکه توزیع نیروی هوشمند آینده

 

 

جدول زیر مقایسه ای بین سیستم های سنتی و اهداف شبکه های هوشمند را نمایان می سازد.

 

شکل 2- ساختار سلسله مراتبی شبکه های برق سنتی

 

 

شکل3- ساختار غیر متمرکز شبکه های توزیع هوشمند نیرو

شبکه های هوشمند توزیع برق(smart grid)