스마트 그리드는 스마트 계량기, 스마트 기기, 재생 에너지 자원 및 에너지 효율적인 자원을 포함한 다양한 운영 및 에너지 측정을 포함하는 전기 그리드입니다. 전자 전력 조절 및 전기 생산 및 분배 제어는 스마트 그리드의 중요한 측면입니다.
스마트 그리드 기술의 출시는 전기 서비스 산업의 근본적인 재 설계를 의미하지만, 용어의 일반적인 사용은 기술 인프라에 중점을 둡니다.
21 세기 초반부터 전자 그리드의 한계와 비용을 해결하기 위해 전자 통신 기술의 발전을 활용할 수있는 기회가 분명해졌습니다. 미터링에 대한 기술적 한계는 더 이상 최대 전력 가격을 평균화하지 않고 모든 소비자에게 동등하게 전달합니다. 이와 함께 화석 연료 발전소의 환경 피해에 대한 우려가 커지면서 많은 양의 재생 에너지를 사용하고자했습니다. 풍력 및 태양열과 같은 지배적 인 형태는 매우 다양하며, 고도로 제어 가능한 그리드와의 연결을 용이하게하기 위해보다 정교한 제어 시스템에 대한 필요성이 대두되었습니다. 광전지로부터의 전력 (그리고 더 적은 범위의 풍력 터빈)은 크고 중앙 집중화 된 발전소에 필수적으로 의문을 제기하고있다. 급격히 떨어지는 비용은 중앙 집중식 그리드 토폴로지에서 고도로 분산 된 대규모 토폴로지로의 변화를 나타냅니다. 그리드의 한계에서 전력이 생성되고 소비됩니다. 마지막으로 일부 국가의 테러리스트 공격에 대한 우려가 커지면서 잠재적 인 공격 목표로 인식되는 중앙 집중식 발전소에 덜 의존하는보다 강력한 에너지 그리드가 필요하게되었습니다.
솔루션
스마트 그리드에는 다양한 유형의 솔루션이 포함되어 있으며, 그리드에서 병목 현상을 흡수해야합니다.
공급 조절 – 공급망이 많은 지역의 그리드 (예 : 많은 태양 전지 패널이있는 지역)에 너무 많이 위협 될 때.
수요의 조절 – 공급 변동이있을 때, 이것은 유사한 방식으로 수요의 변동에 의해 보상 될 수 있습니다. 이는 소비자의 가격을 오퍼로 조정함으로써 가능합니다. 가정에서 스마트 미터기는 가격이 하락했다는 것을 알게되면 충전이 시작될 수 있다는 신호를 전기 자동차에 줄 수 있습니다. 이것이 대규모로 발생하면 공급 변동에도 불구하고 공급과 수요가 균형을 유지합니다.
예를 들어, 남아프리카 공화국의 도시에서는 실제 사례가 오버로드됩니다. 수요가 너무 커지면 스마트 미터가 사용자를 닫기 위해 사용됩니다.
네덜란드의 스마트 계량기는 15 분마다 사용 된 전력을 네트워크 사업자의 중앙 기지국으로 전송할 수 있습니다.
네덜란드 네트워크 사업자는 약 1,000 만 스마트 미터의 도입을 위해 약 100 억의 예산을 가지고 있습니다.
수요와 공급의 일치
스마트 그리드 도입의 이유로 현지 공급 및 수요의 일치가 종종 언급되지만, 반드시 그런 것은 아닙니다. 네덜란드의 그리드 관리자는 장래에 훨씬 더 무거운 용도로 구축 된 강력한 차원의 로컬 네트워크의 전통을 가지고 있습니다. 국지적으로 생성 된 전기가 많더라도 이미 그리드는 이미 이용 가능한 발전소가있는 국가 단위로 규제됩니다. 이러한 발전소의 경우 많은 현지 발전 수요가 다소 낮습니다.
풍력 발전소 운영자와 같은 대규모 분산 발전기는 24 시간 전에 생산량을 등록해야합니다. 그러므로 그들은 24 시간 전에 그들의 산출량을 예측할 의무가있다. 그것은 매우 가능합니다. 이 분산 된 발전은 24 시간 전에 예측되기 때문에 발전소는 발전 용량을 조정할 수 있습니다. 네덜란드와 EU의 나머지 지역에서는 지속 가능 발전 전기가 우선시됩니다.
경제학
시장 전망
2009 년 미국의 스마트 그리드 산업은 2114 억 달러에 달했으며 2014 년에는 428 억 달러를 초과 할 것입니다. 미국의 스마트 그리드의 성공을 감안할 때, 세계 시장은 2009 년의 693 억 달러에서 2014 년에 1,714 억 달러로 급증하는 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 이익을 얻으려는 세그먼트가 스마트 계량 하드웨어 판매자 및 소프트웨어 제작자는 미터로 수집 한 엄청난 양의 데이터를 전송 및 구성합니다. 최근 세계 경제 포럼 (World Economic Forum)은 기술 혁신을 혁신의 열쇠로 삼아 전기 인프라를 현대화, 확장 및 분산시키기 위해 향후 25 년 동안 7.6 조 달러 이상의 변형 투자가 필요하다고보고했다.
일반 경제 발전
고객이 각기 다른 관세 방법에 따라 전기 공급 업체를 선택할 수 있기 때문에 운송 비용에 대한 관심이 높아질 것입니다. 유지 보수 및 교체 비용을 줄이면보다 고급 제어가 가능합니다.
스마트 그리드는 전력을 주거 수준, 네트워크 소규모 분산 에너지 생성 및 저장 장치에 정확하게 제한하고, 운영 상태 및 필요에 대한 정보를 전달하고, 가격 및 그리드 조건에 대한 정보를 수집하고, 그리드를 중앙 통제를 넘어 협업으로 이동시킵니다 회로망.
미국 및 영국의 저축 추산 및 우려
미국 에너지 부 (US Department of Energy) 연구에 따르면 스마트 그리드 기능을 갖춘 미국 그리드의 내부 현대화로 향후 20 년 동안 46 억 -170 억 달러의 비용을 절감 할 수 있다고 계산했습니다. 이러한 산업 현대화의 이점뿐만 아니라 스마트 그리드 기능은 온수기와 같은 우선 순위가 낮은 가정용 장치를 조정하여 전력 사용이 가장 바람직한 에너지 원을 이용하는 가정에서 그리드를 넘어 에너지 효율성을 확대 할 수 있습니다. 스마트 그리드는 또한 옥상 태양열 패널 소유자와 같은 다수의 소규모 전력 생산 업체의 전력 생산을 조정할 수 있습니다. 이는 지역 전력 회사의 전력 시스템 운영자에게 문제가 될 수 있습니다.
한 가지 중요한 질문은 소비자가 시장 신호에 반응하여 행동할지 여부입니다. 미국 복구 및 재투자 법 스마트 그리드 투자 보조금 및 시범 프로그램의 일환 인 미국 에너지 부 (DOE)는 관련 소비자가 시간 기반 유틸리티 요금 프로그램에 가입 한 소비자의 수용, 유지 및 응답을 조사하기 위해 특별 소비자 행동 연구에 자금을 지원했습니다 고급 계량 인프라 및 가정용 디스플레이 및 프로그래밍 가능 통신 서모 스탯과 같은 고객 시스템.
또 다른 우려는 스마트 그리드를 완전히 지원하기위한 통신 비용이 엄청날 수 있다는 것입니다. 덜 비싼 통신 메커니즘은 장치가 그리드 주파수에 반응하여 부하를 이동시켜 피크를 면도하는 “동적 수요 관리”의 한 형태를 사용하여 제안됩니다. 계통 주파수는 추가적인 전기 통신 네트워크없이 부하 정보를 전달하는 데 사용될 수 있지만 경제적 교섭이나 기여도의 정량화를 지원하지는 않습니다.
특정하고 입증 된 스마트 그리드 기술이 사용 되더라도 스마트 그리드는 특정 기술의 이름이 아닌 사양이 일반적으로 합의되는 일련의 관련 기술을 총칭하는 용어입니다. 이러한 현대화 된 전기 네트워크의 이점 중 일부는 수요 측면 관리라고 불리는 피크 시간대에 소비자 측면에서 전력 소비를 줄일 수있는 능력을 포함합니다. (태양 광 배열, 소형 풍력 터빈, 마이크로 수력 발전기 또는 건물의 열병합 발전기를 사용하는) 분산 발전 전력의 계통 연결을 가능하게합니다. 분산 발전로드 밸런싱을위한 그리드 에너지 스토리지 통합; 광범위한 전력 계단식 계단식 실패와 같은 오류를 제거하거나 포함 할 수 있습니다. 스마트 그리드의 효율성과 신뢰성 향상은 소비자의 돈을 절약하고 CO2 배출량을 줄이는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.
야당과 우려
대부분의 야당과 관심사는 스마트 미터와 원격 제어, 원격 연결 해제 및 변동 금리 가격 책정과 같은 항목을 중심으로 이루어졌습니다. 스마트 계량기가 반대되는 곳에서는 상대방의 눈으로 스마트 계량기를 스마트 계량기에 연결하는 “스마트 그리드”로 판매되는 경우가 많습니다. 야당이나 관심사의 구체적인 내용은 다음과 같습니다.
프라이버시에 대한 소비자의 우려. 법 집행 기관의 사용 데이터 사용
“공정한”전기 사용에 대한 사회적 우려
복잡한 요율 시스템 (예 : 변동 요율)이 명확성과 책임 성을 제거하여 공급자가 고객을 활용할 수있게하는 문제
대부분의 스마트 계량기에 통합 된 원격 제어가 가능한 “킬 스위치”에 대한 우려
Enron 스타일의 정보 활용에 대한 사회적 우려
활동을 통해 모든 권력의 사용을 통제하는 정부 메커니즘 제공에 대한 우려
스마트 미터로 인한 RF 방출에 대한 우려
보안
스마트 그리드에 전기 그리드를 현대화하면 일상적인 프로세스를 최적화 할 수 있지만 온라인 상태 인 스마트 그리드는 사이버 공격에 취약 할 수 있습니다. 장거리 여행, 송전선 그 자체 및 소비자에게 전기를 공급하는 배전선을 위해 발전소에서 생성 된 전기의 전압을 증가시키는 변압기는 특히 민감합니다. 이 시스템은 필드에서 정보를 수집 한 센서에 의존하며이를 알고리즘이 분석 및 의사 결정 프로세스를 자동화하는 제어 센터에 전달합니다. 이러한 결정은 기존 장비가 현장에서 실행하는 현장으로 다시 전송됩니다. 해커들은 생성 된 전기를 활용할 수있는 채널을 절단하여 이러한 자동화 된 제어 시스템을 방해 할 수 있습니다. 이를 서비스 거부 (DoS) 또는 DoS 공격이라고합니다. 또한 시스템을 통해 전송되는 정보를 손상시키는 무결성 공격은 물론 그러한 정보가 적절한 위치에 전달 될 때 영향을주는 동기화 해제 공격을 시작할 수 있습니다. 또한 침입자는 보안이 최우선 순위로 지정되지 않은 특수한 약점을 활용하여 그리드에 연결된 재생 에너지 생성 시스템 및 스마트 미터를 통해 다시 액세스 할 수 있습니다. 스마트 그리드에는 스마트 미터와 같은 많은 액세스 포인트가 있기 때문에 모든 약점을 방어하기가 어려울 수 있습니다. 또한 통신 기술과 관련된 인프라의 보안에도 관심이 있습니다. 우려 사항은 주로 스마트 그리드의 중심에있는 통신 기술을 중심으로합니다. 고객의 가정과 사업장에서 유틸리티와 계량기를 실시간으로 연결할 수 있도록 설계 되었기 때문에 이러한 기능이 범죄 또는 테러 활동에 악용 될 위험이 있습니다.
전기 도난은 전기 계량 네트워크와 통신하기 위해 RF 기술을 사용하는 스마트 계량기가있는 미국에서 우려되고 있습니다. 전자 장치에 관한 지식을 가진 사람들은 간섭계를 고안하여 스마트 미터기가 실제 사용량보다 낮게보고 할 수 있습니다. 마찬가지로, 동일한 기술을 사용하여 소비자가 사용하고있는 에너지가 다른 고객에 의해 사용되고 있고 청구서가 늘어나는 것처럼 보일 수 있습니다.
제대로 실행되고 상당한 규모의 사이버 공격으로 인한 피해는 광범위하고 오래 지속될 수 있습니다. 무력화 된 변전소 하나는 공격의 성격에 따라 9 일에서 1 년 이상 걸릴 수 있습니다. 또한 작은 반경에서 한 시간 정도의 정전이 발생할 수 있습니다. 지하철의 통풍 장치와 통행 등은 전기에 의존하기 때문에 교통 인프라에 즉각적인 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 폐수 처리 시설, 정보 기술 분야 및 통신 시스템을 포함한 전력망에 의존하는 인프라가 영향을받을 수 있습니다
2015 년 12 월 우크라이나 전력망 사이버 공격은 변전소를 오프라인으로 가져 와서 거의 25 만 명의 사람들에게 서비스를 중단 시켰습니다. 대외 관계 평의회 (Council on Foreign Relations)는 국가가 그런 공격의 가해자가 될 가능성이 가장 높다고 지적했다. 사이버 침입은 더 큰 공격, 군대 또는 기타의 부분으로 사용될 수 있습니다. 일부 보안 전문가는 이러한 유형의 이벤트가 다른 곳의 그리드에 쉽게 확장 될 수 있다고 경고합니다. 런던의 보험 회사 인 로이드 (Lloyd ‘s)는 이미 15 개 주에 영향을 미칠 가능성이있는 동부 인터 커넥션 (Eastern Interconnection)에 대한 사이버 공격의 결과를 모델로 삼아 9,300 만 명의 사람들을 어둠에 빠뜨리며 다양한 경제적 손해에 2,430 억 달러에서 1 조 달러의 손실을 입혔습니다 .
미국 하원의 경제 개발, 공공 건물 및 긴급 관리 소위원회에 따르면, 전기 그리드는 이미 사이버 침입을 상당 부분 보았으며, 5 건 중 2 건은 무능화를 목표로하고있다. 따라서 미 에너지 성은 2017 년 Quadrennial Energy Review에서 전력망의 사이버 공격에 대한 취약성을 “절박한 위험”이라고 언급하면서 연구 및 개발의 우선 순위를 매겼습니다. Department of Energy는 오늘날의 스마트 그리드가 미래를 보장 할 수 있도록 주요 공격 요소로 공격 저항과자가 치유를 모두 확인했습니다. 이미 북미 전력 신뢰도 협의회에서 발표 한 Critical Infrastructure Protection Standards라는 규정이 있지만, 상당수가 위임 사항이 아니라 제안 사항입니다. 대부분의 발전, 송전 및 배전 시설 및 장비는 민간 이해 관계자가 소유하고 있으므로 그러한 기준 준수 여부를 평가하는 작업이 더욱 복잡해집니다. 또한 유틸리티가 완벽하게 준수하기를 원한다고하더라도 유틸리티를 너무 비싸게 사용할 수 있습니다.
일부 전문가들은 스마트 그리드의 사이버 방어를 강화하기위한 첫 번째 단계는 소프트웨어, 하드웨어 및 통신 프로세스 연구를 비롯하여 기존 인프라에 대한 종합적인 위험 분석을 완료하는 것이라고 주장합니다. 또한 침입 자체가 중요한 정보를 제공 할 수 있기 때문에 시스템 로그 및 그 본질과 타이밍에 대한 다른 기록을 분석하는 것이 유용 할 수 있습니다. 국토 안보부 (Department of Homeland Security)에서 이와 같은 방법을 사용하여 이미 확인 된 일반적인 취약점은 코드 품질 저하, 부적절한 인증 및 취약한 방화벽 규칙을 포함합니다. 이 단계가 완료되면 앞서 말한 실패 또는 단점의 잠재적 결과에 대한 분석을 완료하는 것이 이치에 맞을 것이라고 제안합니다. 여기에는 병렬 시스템에 대한 2 차 및 3 차 계단식 영향뿐만 아니라 즉각적인 결과가 포함됩니다. 마지막으로, 인프라 부족이나 간단한 전략의 간단한 개선을 포함하는 위험 완화 솔루션을 배치하여 상황을 해결할 수 있습니다. 이러한 조치에는 제어 시스템 알고리즘을 코딩하여 사이버 공격에 더 많이 저항하고 복구 할 수 있도록하거나 데이터의 비정상적이거나 무단 변경을보다 효율적으로 탐지 할 수있는 예방 기술이 포함됩니다. 시스템을 손상시킬 수있는 인적 오류를 설명하는 전략에는 해당 분야에서 일하는 사람들에게 이상한 USB 드라이브가 있음을 알리고, 내용을 확인하는 경우에도 맬웨어를 삽입 할 수 있습니다.
다른 솔루션은 전송 변전소, 제한된 SCADA 네트워크, 정책 기반 데이터 공유 및 제한된 스마트 계량기에 대한 증명을 활용하는 것을 포함합니다.
전송 변전소는 일회성 서명 인증 기술과 단방향 해시 체인 구성을 사용합니다. 이러한 제약은 빠른 서명 및 검증 기술 및 버퍼링이 필요없는 데이터 처리 기능을 통해 해결되었습니다.
유사한 솔루션이 제약 된 SCADA 네트워크를 위해 구축되었습니다. 여기에는 해시 기반 메시지 인증 코드를 바이트 스트림에 적용하여 레거시 시스템에서 사용할 수있는 임의 오류 검색을 데이터 신뢰성을 보장하는 메커니즘으로 변환하는 작업이 포함됩니다.
정책 기반 데이터 공유는 GPS- 시계 동기화 – 미세 입자 전력 그리드 측정을 사용하여 증가 된 그리드 안정성과 신뢰성을 제공합니다. PMU에 의해 수집되는 싱크로 페이즈 (fynchro-phasor) 요구 사항을 통해이를 수행합니다.
그러나 제한된 스마트 계량기에 대한 증명은 약간 다른 도전에 직면 해있다. 제한된 스마트 미터에 대한 인증과 관련하여 가장 큰 문제 중 하나는 에너지 도난 및 이와 유사한 공격을 방지하기 위해 사이버 보안 제공 업체는 장치의 소프트웨어가 확실한 지 확인해야합니다. 이 문제를 해결하기 위해 제한된 스마트 네트워크를위한 아키텍처가 임베디드 시스템에서 생성되고 구현되었습니다.
입양에 대한 다른 도전
유틸리티가 고급 계량 시스템 또는 모든 종류의 스마트 시스템을 설치하기 전에 투자를위한 비즈니스 사례를 만들어야합니다. 발전기에 설치된 전력 시스템 안정 장치 (PSS)와 같은 일부 구성 요소는 매우 비싸고 그리드의 제어 시스템에 복잡한 통합이 필요하며 비상 사태시에만 필요하며 네트워크의 다른 공급 업체가 필요로 할 때만 효과적입니다. 설치를위한 인센티브가 없다면 전력 공급 업체는 그렇지 않습니다. 대부분의 유틸리티는 단일 애플리케이션 (예 : 미터 판독)에 대한 통신 인프라 설치를 정당화하기가 어렵습니다. 이 때문에 유틸리티는 일반적으로 미터 판독, 전력 품질 모니터링, 고객의 원격 연결 및 연결 끊기, 수요 응답 활성화 등과 같은 동일한 통신 인프라를 사용할 여러 응용 프로그램을 식별해야합니다. 이상적으로 통신 인프라는 단기간의 응용 프로그램 만 지원할뿐 아니라 앞으로 발생할 예기치 않은 응용 프로그램도 지원합니다. 규제 또는 입법 조치는 유틸리티가 스마트 그리드 퍼즐을 구현하도록 유도 할 수 있습니다. 각 유틸리티에는 투자를 안내하는 고유 한 비즈니스, 규제 및 입법자가 있습니다. 즉, 각 유틸리티는 스마트 그리드를 만드는 것과 다른 경로를 취하게되며 다른 유틸리티는 다양한 채택률로 스마트 그리드를 생성하게됩니다.
스마트 그리드의 일부 기능은 현재 존재하거나 유사한 서비스를 제공하고자하는 산업의 반대를 불러옵니다. 예를 들어 전력선 인터넷 액세스를 통한 광대역의 케이블 및 DSL 인터넷 제공 업체와의 경쟁이 그 예입니다. 그리드에 대한 SCADA 제어 시스템의 공급자는 독점 하드웨어, 프로토콜 및 소프트웨어를 의도적으로 설계하여 고객을 공급 업체와 연결하기 위해 다른 시스템과 상호 운용 할 수 없습니다.
그리드의 기존 물리적 인프라와 디지털 통신 및 컴퓨터 인프라를 결합하면 문제와 고유 한 취약성이 제기됩니다. IEEE 보안 및 개인 정보 보호 잡지에 따르면 스마트 그리드는 사람이 더 큰 상황 인식을 지원하고보다 구체적인 명령 및 제어 작업을 허용하는 대형 컴퓨터 및 통신 인프라를 개발하고 사용하도록 요구합니다. 이 프로세스는 수요 대응 광역 측정 및 제어, 전기 저장 및 운송, 전기 배전 자동화와 같은 주요 시스템을 지원하는 데 필요합니다.
전력 절도 / 전력 손실
다양한 “스마트 그리드”시스템에는 이중 기능이 있습니다. 여기에는 다양한 소프트웨어와 함께 사용될 때 전력 누출을 감지하고 제거 프로세스를 통해 장비 고장이 발생한 위치를 탐지하는 데 사용할 수있는 고급 미터링 인프라 시스템이 포함됩니다. 이것들은 인간의 검침의 필요성을 제거하고 전기의 사용 시간을 측정하는 주요 기능에 추가됩니다.
도난을 포함한 전세계 전력 손실은 매년 약 2 천억 달러로 추산됩니다.
전기 도난은 또한 개발 도상국에서 신뢰할 수있는 전기 서비스를 제공 할 때 주요 문제점을 나타냅니다.
배포 및 시도한 배포
에넬. 이탈리아의 Enel S.p.A.가 설치 한 이탈리아 시스템은 스마트 그리드의 가장 초기이자 가장 큰 것 중 하나입니다. 2005 년에 완성 된 Telegestore 프로젝트는 자체 계량기를 설계 및 제조하고 자체 시스템 통합 업체로 활동하며 자체 시스템 소프트웨어를 개발했기 때문에 유틸리티 세계에서 매우 드문 경우였습니다. Telegestore 프로젝트는 스마트 그리드 기술을 가정에 처음으로 상업적으로 사용하는 것으로 널리 알려져 있으며 21 억 유로의 프로젝트 비용으로 연간 5 억 유로의 절감 효과를 제공합니다.
미국 에너지 부 – ARRA 스마트 그리드 프로젝트 : 2009 년 미국 복구 및 재투자 법안에 의해 자금 지원을받은 미국 에너지 부 스마트 그리드 프로그램 (Smart Grid Program)은 현재 세계에서 가장 큰 규모의 배포 프로그램 중 하나입니다. 개별 유틸리티. 이 프로그램의 일환으로 총 90 억 달러가 넘는 공공 / 사립 기금이 투자되었습니다. 기술에는 6500 만 개 이상의 고급 “스마트”미터, 고객 인터페이스 시스템, 배전 및 변전소 자동화, Volt / VAR 최적화 시스템, 1,000 개 이상의 싱크로 폴커, 동적 라인 정격, 사이버 보안 프로젝트, 고급 배전 관리 시스템, 에너지 저장 등의 첨단 계량 인프라가 포함됩니다. 시스템 및 신 재생 에너지 통합 프로젝트. 이 프로그램은 투자 보조금 (매칭), 데모 프로젝트, 소비자 수용 연구 및 인력 교육 프로그램으로 구성되었습니다. 모든 개별 유틸리티 프로그램의 보고서와 전체 영향 보고서는 2015 년 2 분기까지 완료 될 것입니다.
오스틴, 텍사스. 미국 텍사스 주 오스틴시는 2003 년에 처음으로 유틸리티 메쉬의 1/3을 무선 메쉬 네트워크를 통해 통신하는 스마트 미터로 교체하면서 스마트 그리드를 구축하기 위해 노력해 왔습니다. 현재는 200,000 개의 장치 (스마트 미터, 스마트 서모 스탯 및 서비스 영역의 센서)를 관리하고 있으며 2009 년에는 100,000 명의 소비자와 43,000 개의 기업에 서비스를 제공하는 50 만 대의 장치를 실시간으로 지원할 것으로 예상됩니다.
콜로라도 주 볼더 (Boulder)는 2008 년 8 월에 스마트 그리드 프로젝트의 첫 번째 단계를 마쳤습니다. 두 시스템 모두 스마트 소켓 및 장치를 제어하는 홈 자동화 네트워크 (HAN)의 게이트웨이로 스마트 미터를 사용합니다. 일부 HAN 설계자는 가정용 전자 장치의 빠르게 이동하는 사업 부문에서 사용할 수있는 새로운 표준 및 기술과의 미래 불일치 우려로 미터기에서 디커플링 제어 기능을 선호합니다.
온타리오주의 Hydro One은 대규모 스마트 그리드 이니셔티브의 중심에 있으며 Trilliant로부터 표준을 준수하는 통신 인프라를 구축하고 있습니다. 2010 년 말까지이 시스템은 온타리오주의 130 만 고객에게 서비스를 제공 할 것입니다. 이 계획은 유틸리티 계획 네트워크 (Utility Planning Network)에서 “북미 최고의 AMR 구상”상을 수상했습니다.
독일의 만하임시는 모델 시티 만하임 “MoMa”프로젝트에서 실시간 광대역 전력선 (BPL) 통신을 사용하고 있습니다.
호주의 애들레이드는 또한 Tonsley 파크 재개발에서 현지화 된 녹색 스마트 그리드 전력망을 구현할 계획입니다.
호주 시드니 또한 호주 정부와 협력하여 Smart Grid 프로그램 인 Smart City 프로그램을 시행했습니다.
에보라. InovGrid는 그리드 관리 자동화, 서비스 품질 향상, 운영 비용 절감, 에너지 효율 및 환경 지속 가능성 증대, 재생 가능 에너지 및 전기 자동차 보급률 향상을 위해 정보 그리드에 정보 그리드를 장착하는 것을 목표로하는 포르투갈의 혁신적인 프로젝트입니다 . 주어진 순간에 전체 전력 분배 그리드의 상태를 제어하고 관리 할 수 있으므로 공급 업체 및 에너지 서비스 회사는이 기술 플랫폼을 사용하여 소비자에게 정보 및 부가가치 에너지 제품 및 서비스를 제공 할 수 있습니다. 지능형 에너지 그리드를 설치하는이 프로젝트는 유럽에서 기술 혁신 및 서비스 제공의 최첨단에 포르투갈 및 EDP를 배치합니다.
E- 에너지 – 소위 E- 에너지 프로젝트에서 몇몇 독일 전력 회사는 여섯 개의 독립적 인 모델 지역에서 첫 번째 핵을 만들어 내고있다. 기술 경쟁은이 모델 지역이 “인터넷의 에너지”를 창출하는 주 목적으로 연구 개발 활동을 수행 할 수 있도록 확인했습니다.
매사추세츠 주. 미국에서 “스마트 그리드”기술을 처음 시도한 시도 중 하나는 2009 년 미국의 매사추세츠 주에있는 전기 규제 기관에 의해 거부되었습니다. 보스턴 글로브 (Boston Globe)의 한 기사에 따르면 북동부 유틸리티의 서부 매사추세츠 전기 (Western Massachusetts Electric Co.) 자회사는 실제로 저소득 고객을 후불에서 선불 결제로 전환하는 공공 보조금을 사용하여 스마트 그리드 프로그램을 만들려고 시도했다 카드 “라고도 함)에 추가하여 미리 정해진 금액을 초과하여 사용되는 전기에 대한 특별”인상 “요금이 포함됩니다. 이 계획은 규제 당국에 의해 “저소득 고객이 차단 조치를 취하지 못하게하는 중요한 보호 수단을 침해했다”는 이유로 거부되었습니다. 보스턴 글로브 (Boston Globe)에 따르면,이 계획은 “불공정하게 저소득 고객을 겨냥했으며 매사추세츠 법을 어 기고 소비자들이 불을 지킬 수 있도록 돕는 것을 의미했다. 특히 스마트 그리드 계획을 지원하는 환경 단체의 대변인과 서부 매사추세츠 전기의 전술 한 “스마트 그리드”계획은 “적절히 사용된다면 스마트 그리드 기술은 피크 수요를 줄이기위한 많은 잠재력을 가지고 있으며 이는 우리가 가장 오래되고 더러운 발전소를 막아야한다. 도구 일 뿐이다. ”
e 버지니아 버몬트 컨소시엄은 2009 년 미국 복구 및 재투자 법 (American Recover and Reinvestment Act of 2009)을 통해 자금을 지원받은 버몬트주의 주 전역에서 실시되는 이니셔티브로 주 전역의 모든 전력 회사가 약 90 %의 고급 스마트 그리드 기술 Metering Infrastructure 배포를 지원하며 현재 다양한 동적 속도 구조를 평가 중입니다.
네덜란드에서는 통합 스마트 그리드 기술, 서비스 및 비즈니스 사례를 시연하기 위해 대규모 프로젝트 (> 5000 개, 20 개 파트너)가 시작되었습니다.
LIFE Factory Microgrid (LIFE13 ENV / ES / 000700)는 LIFE + 2013 프로그램 (유럽위원회)의 일부인 실증 프로젝트로서, 마이크로 그리드가 하나가 될 수있는 본격적인 산업 스마트 그리드 구현을 통해 주요 목표를 입증합니다. 환경에 미치는 영향을 최소화하고자하는 공장에서 에너지 생성 및 관리에 가장 적합한 솔루션을 선택하십시오.
OpenADR 구현
특정 배포에서는 수요가 많은 기간 동안 부하 분산 및 수요 감소에 OpenADR 표준을 사용합니다.
중국
하이트 웰 (Honeywell)은 OpenADR 수요 대응 표준을 사용하는 중국의 State Grid Corp.과 함께 중국에 대한 수요 대응 파일럿 및 타당성 조사를 개발 중이다. 국가 그리드 Corp., 중국 과학 아카데미, 제너럴 일렉트릭은 중국의 스마트 그리드 출시를위한 표준을 개발하기 위해 함께 노력할 계획이다.
영국
OpenADR 표준은 영국의 브랙 넬 (Bracknell)에서 시연되었으며 상업용 건물의 사용량이 45 % 감소했습니다. 조종사의 결과로 스코틀랜드와 남부 에너지 (SSE)는 런던 서쪽의 템즈 밸리 (Thames Valley)에있는 30 개 상업 및 산업 건물을 수요 대응 프로그램에 연결할 것이라고 말했다.
미국
2009 년에 미 에너지 부는 남부 캘리포니아 에디슨 (Edison)과 하니웰 (Honeywell)에 1,100 만 달러의 교부금을 지급하여 참여 산업 고객을위한 피크 시간 동안 자동으로 에너지 사용을 줄이는 수요 대응 프로그램을 수여했습니다. Department of Energy는 Honeywell에게 OpenADR 표준을 사용하여 프로그램을 구현하기 위해 1140 만 달러의 교부금을 수여했습니다.
Hawaiian Electric Co. (HECO)는 ADR 프로그램이 풍력 발전의 간헐성에 반응하는 능력을 시험하기 위해 2 년간의 파일럿 프로젝트를 시행하고 있습니다. 하와이는 2030 년까지 재생 가능 에너지로부터 전력의 70 %를 얻는 것을 목표로하고 있습니다. HECO는 고객에게 통지 후 10 분 이내에 전력 소비를 줄이기위한 인센티브를 제공 할 것입니다.
지침, 표준 및 사용자 그룹
IEEE 스마트 그리드 구상 (IEEE Smart Grid Initiative)의 일부인 IEEE 2030.2는 전송 및 분배 네트워크를위한 유틸리티 스토리지 시스템을 겨냥한 작업의 연장선을 나타냅니다. IEEE P2030 그룹은 2011 년 초에 스마트 그리드 인터페이스에 대한 포괄적 인 지침을 제공 할 예정입니다. 새로운 가이드 라인은 배터리 및 수퍼 커패시터뿐만 아니라 플라이휠을 포함한 분야를 다루게 될 것입니다. 또한이 그룹은 전기 자동차를 스마트 그리드에 통합하기위한 지침 초안 작성을위한 2030.1 노력을 도출했습니다.
IEC TC 57은 스마트 그리드의 일부로 사용될 수있는 국제 표준 군을 만들었습니다. 이 표준은 변전소 자동화를위한 아키텍처 인 IEC 61850과 공통 정보 모델 (CIM) 인 IEC 61970/61968을 포함합니다. CIM은 데이터를 정보로 변환하는 데 사용되는 공통 의미를 제공합니다.
OpenADR은 수요 응답 애플리케이션에 사용되는 오픈 소스 스마트 그리드 통신 표준입니다. 일반적으로 전력 수요가 많은 기간 동안 전력 사용 장치를 끄도록 정보와 신호를 전송하는 데 사용됩니다.
MultiSpeak는 스마트 그리드의 배포 기능을 지원하는 사양을 만들었습니다. MultiSpeak는 배포 유틸리티 또는 수직 통합 유틸리티의 배포 부분에 필요한 거의 모든 소프트웨어 인터페이스를 지원하는 강력한 통합 정의 세트를 제공합니다. MultiSpeak 통합은 XML (eXtensible Markup Language) 및 웹 서비스를 사용하여 정의됩니다.
IEEE는 싱크로 페커를 지원하는 표준을 만들었습니다 (C37.118).
UCA 국제 사용자 그룹 (UCA International User Group)은 스마트 그리드에서 사용되는 표준의 실제 경험을 논의하고 지원합니다.
LonMark International 내의 유틸리티 작업 그룹은 스마트 그리드 관련 문제를 다룹니다.
스마트 미터 응용 프로그램을위한 공통 통신 플랫폼으로 TCP / IP 기술을 사용하는 경향이 커지고 있으므로 유틸리티는 여러 통신 시스템을 배포 할 수 있고 IP 기술을 공통 관리 플랫폼으로 사용할 수 있습니다.
IEEE P2030은 “전력 시스템 (EPS) 및 최종 용도 응용 프로그램 및 부하로 에너지 기술 및 정보 기술 작업의 스마트 그리드 상호 운용성을위한 초안 안내서”를 개발하는 IEEE 프로젝트입니다.
NIST는 스마트 그리드에 대해 ITU-T G.hn을 “이행을 위해 확인 된 표준”중 하나로 포함 시켰습니다. “강력한 이해 관계자 합의가 있다고 믿었던” G.hn은 전력선, 전화선 및 동축 케이블을 통한 고속 통신을위한 표준입니다.
OASIS EnergyInterop ‘- 에너지 상호 운용을위한 XML 표준을 개발하는 OASIS 기술위원회. 그것의 출발점은 California OpenADR 표준입니다.
2007 년 에너지 독립 및 보안법 (EISA)에 따라 NIST는 미국 스마트 그리드 구현에 필요한 수백 가지 표준에 대한 식별 및 선정을 감독합니다.이 표준은 NIST에서 연방 에너지 규제 Commission (FERC). This work has begun, and the first standards have already been selected for inclusion in NIST’s Smart Grid catalog. However, some commentators have suggested that the benefits that could be realized from Smart Grid standardization could be threatened by a growing number of patents that cover Smart Grid architecture and technologies. If patents that cover standardized Smart Grid elements are not revealed until technology is broadly distributed throughout the network (“locked-in”), significant disruption could occur when patent holders seek to collect unanticipated rents from large segments of the market.
GridWise Alliance rankings
In November 2017 the non-profit GridWise Alliance along with Clean Edge Inc., a clean energy group, released rankings for all 50 states in their efforts to modernize the electric grid. California was ranked number one. The other top states were Illinois, Texas, Maryland, Oregon, Arizona, the District of Columbia, New York, Nevada and Delaware. “The 30-plus page report from the GridWise Alliance, which represents stakeholders that design, build and operate the electric grid, takes a deep dive into grid modernization efforts across the country and ranks them by state.”