בני אדם מתרגלים יותר לרעיון שהכל קשור. זה כבר לא מטפורי - כל משפחה, בניין משרדים ועיר מסתמכים על תשתית מוחשית כדי לשמור על אורות דולקים ומקומות עבודה ביעילות שיא.
רובם מכירים את רשת החשמל - סדרת קווי החשמל, הגנרטורים והרכיבים החשמליים שממריצים את העולם. כיצד הרשת החכמה דוחפת את האנושות קדימה, וכיצד היא מוכיחה שיש עדיין עבודה לשיפור יעילות הרשת החכמה?
מהי רשת חכמה וכיצד היא מועילה לנו?
הרשת החכמה מכינה את האנושות לעתיד עם גרסאות מתקדמות של טכנולוגיות ישנות, הכוללות יכולות אוטומציה, קישוריות לאינטרנט של הדברים (IoT), הפעלה מרחוק ועוד. ערים רבות משדרגות לרשתות חכמות בגלל היתרונות והאפשרויות האינסופיות שהן מציעות לחוסן התשתיות. מומחים צופים כי מגזר הרשת החכמה יהיה שווה 156.21 מיליארד דולר עד שנת 2028.
רוב התשתיות צריכות לעבור שדרוג מכיוון שהן על סף שבירה, חלודה או בעיות אחרות. קווי חשמל ואלקטרוניקה ישנים צורכים אנרגיה מופרזת ודורשים תחזוקה כמעט אובססיבית כדי להישאר פעילים, במיוחד לנוכח הנטל הסביבתי הגובר עקב שינויי האקלים.
בנוסף, הרשת דורשת תשומת לב באתר, שהיא גוזלת זמן, יקרה ועלולה להיות מסוכנת עבור מפעילים העובדים על החיווט והטכנולוגיה.
רשתות חכמות מבטלות את כל החששות הללו ומוסיפות יתרונות נוספים על כך, כולל הדברים הבאים:
- אבחון מזורז של מקורות הפסקה
- דמוקרטיזציה של גישה לכוח, המאפשרת למשתמשי כוח להפוך גם למפיצים
- ניטור משופר באמצעות חיישנים חכמים לניתוח צריכת אנרגיה וטביעת רגל פחמנית
- עמידות גבוהה יותר לנזק פיזי כמו גניבה או השפעות טבעיות
- חלוקת חשמל חכמה, הקצאת משאבים אוטומטית בזמני שיא למקום בו הוא נחוץ ביותר
עם זאת, האנושות עדיין לא לגמרי שם. שיפורי יעילות רשת חכמה מתרחשים, והנה איך.
1. התקן עוד טכנולוגיית IoT
חיישני IoT יכולים לחשוף ניתוחים שיעזרו כל הזמן למתכנני רשתות מידע. זהו גם מרכז האוטומציה. החיישנים קוראים נתונים בכל עת, מה שהופך אותם לזמינים לציבור, ומכשירי IoT מסתגלים למידע הנכנס. נתונים נגישים יחשפו ליצרנים, למפעילים ולצרכנים כמה הם משתמשים.
יעילות הרשת החכמה משתפרת אם היא יודעת אוטומטית מתי להפעיל כוח ומתי לחזור. זו אחת הסיבות שהרשת הקונבנציונלית גורמת לכל כך הרבה בזבוז פיננסי, אנרגטי ופיזי - היא לא יודעת מתי להאט או להגיב לגירויים בלתי צפויים.
IoT גם יודיע לצוותי הפיקוח כאשר יש כשלים או הזדמנויות שיפור. אם בחלק מהרשת החכמה יש עלייה ניכרת באחוזים בצריכת האנרגיה, ה-IoT יזעיק את הגורמים הנכונים לפעולה מיידית עם מידע אבחון ומיקום מדויק.
2. יישם רובוטריקים במצב מוצק (SSTs)
טכנולוגיית מצב מוצק היא תעשייה מתפתחת עם פוטנציאל לחולל מהפכה בייצור אנרגיה מתחדשת ובגישה לטעינה של כלי רכב חשמליים, בין היתר. שנאים הם הכלי להעברת אנרגיה וחייבים להיות עמידים בפני עומסי חשמל כבדים . שנאים קונבנציונליים אינם ממטבים משאבים, מבזבזים אנרגיה ודורשים ניהול מיקרו רב יותר.
עיצובים חכמים של שנאים ממקסמים את יעילות האנרגיה על ידי מתן שליטה רבה יותר על שינויי מתח. מכיוון ששנאים בודדים (SSTs) יכולים לתפעל אותם בצורה חכמה, הם יכולים לחלק משאבים טוב יותר עם פחות קשיים טכניים. שנאים בודדים (SSTs) הם מה שסקטור האנרגיה המתחדשת צריך - מערכות ייצור כמו אנרגיה סולארית או רוח מייצרות לפעמים יותר חשמל ממה שהן יכולות לאגור. שנאים טובים יותר פירושם שאנרגיה לא הולכת לפח.
3. שקול מזג אוויר
הרשת החכמה יכולה לפעול ביעילות בעצמה, ולהפיץ אנרגיה על סמך נתונים - בנוסף, למידת מכונה יכולה להפוך אותה ליעילה עוד יותר שכן הגדלת מערכי הנתונים הופכת אותה לחכמה יותר. עם זאת, רשתות קונבנציונליות מחוברות לאינספור מבנים לא יעילים, כמו מבנים ישנים ללא בידוד. הרשת החכמה תפעל בצורה יעילה יותר ותספק יותר כוח אם גם מה שהיא מחוברת אליו ימוטב.
תעדוף הערכות בניין יכול לגרום לשדרוג רשת חכמה להיראות מרתיעה יותר כאשר היעילות כוללת את שאר המבנים של האזור. עם זאת, אם כל בניין בשכונה יוסיף עוד איטום או יעדכן חלון או שניים, הרשת החכמה תעבוד אפילו טוב יותר. התאמות קטנות כמו אופטימיזציה לאור השמש או יריעות מזג אוויר יעזרו לרשת החכמה מבחינה אסטרונומית.
4. עו"ד לחקיקה
מלכ"רים ומימון מקומי מועילים בפרויקטים בקנה מידה קטן יותר - שצריכים להתרחש בדיוק כמו בפרויקטים גדולים יותר. עם זאת, יעילות הרשת החכמה אינה יכולה להשתפר ללא תמיכה לאומית. מדינות צריכות לשאוף ליידע את הנציגים כיצד השקעות פדרליות קריטיות מסייעות לחוסן התשתיות.
זה מאבטח מיקומים שמתחייבים לרשתות חכמות מהאקרים או מזג אוויר קיצוני. בנוסף, הסברה מגדילה את הגישה לאנרגיה ברחבי העולם, ומעניקה כוח, מילולית ופיגורטיבית, לקהילות מוחלשות וקטנות יותר כדי להגדיל את ההזדמנויות לאזרחיהן.
שיפור יעילות הרשת החכמה עוזרת לעולם
השקעה ברשתות חכמות עוזרת לכל היבט בחיים, גם מחוץ לערים הגדולות. הפרודוקטיביות במקום העבודה, אמינות הנסיעה לעבודה וקישוריות לאינטרנט משתפרים כאשר יעילות הרשת החכמה עולה.
הרשת החכמה עדיין חדשה יחסית. שיפורים נוספים נחשפים כאשר בני אדם מתנסים ביכולותיו. גילויים אלה אינם מעכבים את הפיתוח - הם הזדמנויות ותובנות לגבי עד כמה העתיד יהיה יעיל, ידידותי לסביבה ונוח לכולם.