A-Z van slimme netwerken - een verklarende woordenlijst

Een slim netwerk is een elektriciteitsnetwerk dat verschilt van het traditionele netwerk omdat het gebaseerd is op digitale technologie waarmee elektriciteit via een tweerichtings digitaal platform of netwerk naar de gebruikers kan worden gedistribueerd.

Telkens wanneer er over slimme netwerken wordt gesproken, blijft de technische taal die ermee gepaard gaat nooit onopgemerkt. Maar helaas komen veel van deze woorden vaak vreemd over op iemand die niet bekend is met de terminologie van elektriciteit en smart grids.

Hieronder volgt een gids met essentiële aspecten van de energiewereld, met name onderdelen die gericht zijn op de bespreking van slimme netwerken.

Geavanceerde meetinfrastructuur (AMI)

AMI is het substraat waarop een slim netwerk functioneert. Het is een verenigd netwerk van slimme meters, gegevensbeheersystemen en communicatiesystemen dat een bidirectionele interactie tussen nutsbedrijven en energieverbruikers mogelijk maakt.

Het netwerk biedt verschillende essentiële functies, zoals automatische meting en meting op afstand van het elektriciteitsverbruik, aansluiting en onderbreking van de dienst op afstand, opsporing van storingen, opsporing en onderbreking van de dienst, en spanningsbewaking.

Wanneer AMI wordt gecombineerd met in-home technologie, zoals het internet der dingen, kunnen nutsbedrijven tijdgebonden tarieven en stimulansen bieden die de consument ertoe aanzetten de piekvraag te beheren en het energieverbruik aanzienlijk te verminderen.

Automatisch meterlezen (AMR)

AMR is de technologie die verantwoordelijk is voor de coördinatie van de gegevensverzameling over elektriciteitsverbruik, diagnose en toestand.

Met AMR worden de gegevens niet alleen verzameld, maar ook overgebracht naar een hoofdgegevensbank voor de uitgifte van facturen, het oplossen van storingen in het net en analyses van de verzamelde gegevens voor toekomstige doeleinden.

AMR helpt nutsbedrijven onmiddellijk te waarschuwen in geval van geknoei met energiemeters, waardoor menselijke arbeid en kosten worden verminderd en verliezen als gevolg van handmatige fouten worden voorkomen.

Vraag

De vraag is de hoeveelheid elektriciteit die op een bepaald moment aan de consument wordt geleverd. Het verschilt van de gemiddelde vraag in die zin dat de gemiddelde vraag een geschatte weergave is van de hoeveelheid elektriciteit die een bepaald geografisch gebied gewoonlijk in een bepaalde tijd verbruikt, terwijl de vraag gewoon een maat is van de totale hoeveelheid elektriciteit die in real time wordt verbruikt.

Gemiddelde vraag

De gemiddelde vraag is de elektriciteitsvraag van een bepaald geografisch gebied gedurende een bepaalde periode. Het wordt berekend door de hoeveelheid verbruikte elektriciteit, in kilowattuur (kWh), in 24 uur te delen door 24.

De cijfers betreffende de gemiddelde vraag zijn een noodzakelijk instrument dat door de nutsbedrijven wordt gebruikt om te ramen hoeveel elektriciteit aan specifieke geografische regio's zal worden geleverd tijdens de piekvraag.

Piekvraag

Piekvraag is de grootste hoeveelheid elektriciteit die in een periode van 15 of 30 minuten in een maand wordt verbruikt. Slimme netten zijn onderling verbonden met de slimme meters die ze voeden, zodat de transmissie gemakkelijk kan worden gecontroleerd en gegevens kunnen worden verzameld.

Veronderstel dat u in het verleden weinig tot geen elektriciteit van het net hebt gevraagd, wat hetzelfde is voor elk ander huis dat door hetzelfde nutsbedrijf wordt bediend. Als u op een dag besluit alle apparaten in uw huis te gebruiken, waardoor de vraag voor die maand een recordhoogte bereikt. Deze plotselinge piek (de piekvraag) heeft de neiging het elektriciteitsnet te schokken. Het nutsbedrijf zal met deze piekvraag in zijn elektriciteitsvoorziening rekening houden om verdere pieken te voorkomen. 

Vraagrespons

Wanneer aan elektriciteitsverbruikers de mogelijkheid wordt geboden om bij te dragen aan het net om het netbeheer te ondersteunen en vraag en aanbod in evenwicht te houden, wordt het programma een vraagresponsprogramma genoemd.

Met een vraagresponsprogramma spelen consumenten een belangrijke rol in het beheer van slimme netwerken door hun elektriciteitsverbruik tijdens piekuren aan te passen in reactie op tijdgebaseerde prijsstelling. Deze aanpassing verlaagt op haar beurt zowel de groothandels- als de kleinhandelskosten van de nutsbedrijven.

Vraagrespons kan worden bereikt door middel van prijsstelling op basis van het tijdstip van gebruik, real-time prijsstelling, variabele piektarieven, kortingen voor kritieke pieken en beheer op afstand van huishoudelijke apparaten door nutsbedrijven.

Dynamische prijsstelling

Dynamische prijszetting werd ingevoerd om de ongelijkheid tegen te gaan die door de vaste prijszetting was ontstaan. De vaste of forfaitaire facturering van elektriciteit is statisch, ongeacht of de verbruiker elektriciteit verbruikt. Dynamische tarifering maakt ook een einde aan de fout dat consumenten hoger worden gefactureerd tijdens de piekuren, ongeacht of zij al dan niet elektriciteit verbruiken.

Er zijn drie gemeenschappelijke plannen mee verbonden:

Real-time prijsstelling - waarbij prijzen worden aangeboden met korte tussenpozen, meestal om het uur, zodat consumenten taken die veel energie vergen, kunnen verschuiven naar een tijdstip waarop de tarieven goedkoper zijn.

Kritieke-piekkorting - betaalt consumenten voor elektriciteit die tijdens piekuren aan het net wordt teruggeleverd.

Tarifering op basis van gebruikstijd - verdeelt de dag in langere intervallen met vaste prijzen over een lange periode.

Gedistribueerde automatisering (DA)

DA wordt gebruikt voor het beheer, de monitoring en de controle van de elektriciteitsdistributie van slimme netwerken door middel van real-time operationele waarschuwingen betreffende meerdere onderdelen van het netwerk, zoals foutdetectoren, schakelaars, spanningsregelaars, enz.

Gedistribueerde opwekking (DG)

DG is het centrale idee voor gedecentraliseerde netwerksystemen. Het verwijst naar een verscheidenheid van technologieën, zoals PV-panelen, warmtekrachtkoppeling (CPH) en windturbines, die elektriciteit opwekken dicht bij de plaats waar die wordt verbruikt.

DG kan worden ingezet voor uiteenlopende toepassingen, ongeacht de omvang. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor een enkelvoudig doel, zoals een gebouw of grotere structuren, zoals een industriële vestiging. DG kunnen ook worden geïntegreerd in microgrids die op het hoofdnet zijn aangesloten.

Distributiesysteem (DS)

Een DS is een onderdeel van een elektriciteitsnet dat verantwoordelijk is voor de distributie van elektriciteit naar verbruikers voor eindgebruik. Elektriciteitsverbruikers hebben doorgaans geen energiecentrales geïnstalleerd op de plaats waar zij verbruiken. In plaats daarvan transporteert het distributiesysteem elektriciteit van transmissiesystemen en onderstations naar de consument.

Een typisch distributiesysteem bestaat uit een onderstation, feeders, distributietransformatoren, een distributeur en hoofdleidingen.

Elektrische voertuigen (EV's)

In tegenstelling tot voertuigen met een verbrandingsmotor (ICEV's), rijden EV's op batterijen die geen fossiele brandstoffen nodig hebben om te werken en minder bijdragen tot een koolstofuitstoot van nul.

De drie belangrijkste soorten EV's zijn: 

batterij-elektrische voertuigen (BEV's)- gebruiken zuiver elektrische stroom en zijn oplaadbaar aan EV-laadpunten, en 

Brandstofcel-elektrische voertuigen (FCEV's)- gebruiken de reactie van waterstof om te rijden, maar stoten alleen waterdamp uit als bijproduct.

Plug-in hybride elektrische voertuigen (PHEV's) - die werken op de dualiteit van oplaadbare batterijen zoals in BEV's en op benzine zoals in voertuigen met verbrandingsmotor (ICEV's)

EV's dragen bij tot het net door V2G-opladen en slim opladen.

Elektrisch Nutsbedrijf

Het elektriciteitsbedrijf dat elektriciteit opwekt en distribueert voor verkoop aan eindgebruikers. 

Energiegemeenschap

Een energiegemeenschap omvat prosumenten die lokaal geproduceerde hernieuwbare energie delen en verbruiken. Het is in wezen een eenheid onder vele eenheden die onderling verbonden zijn via verschillende netwerken en collectief verbonden zijn met het net.

Energiegemeenschappen maken de duurzaamheid van het net gemakkelijker omdat het werk dat door het net wordt gedaan nu wordt opgesplitst door meerdere microgrids die hun verantwoordelijkheden op zich nemen. Een energiegemeenschap kan doeltreffend worden beheerd door distributienetbeheerders en energiedienstenbedrijven met behulp van software voor het beheer van energiegemeenschappen.

Feed-In Tariff (FIT)

Een FIT is een van de beleidsinstrumenten die in het leven zijn geroepen om de bevordering van hernieuwbare energiebronnen en de investeringen daarin te ondersteunen. Meestal gaat het hierbij om gedistribueerde opwekking, waarbij individuen of een kleine groep mensen hun hernieuwbare energie zelf opwekken.

FIT's houden doorgaans steun in voor deze groepen consumenten die hun hernieuwbare elektriciteit opwekken en langetermijncontracten eisen, meestal tussen 15 en 20 jaar.

Kilowattuur (kWh)

Een kilowattuur is een standaardmeeteenheid die aangeeft hoeveel energie er wordt gevraagd of verbruikt. Het is gewoon de hoeveelheid energie die wordt verbruikt als je een apparaat van 1 kW een uur lang aan laat staan.

Het verschilt van een kilowatt in die zin dat een kilowatt gewoon 1.000 watt is, een maat voor het vermogen.

Laden

Belasting is de hoeveelheid energie die een transmissiestation levert om aan deze energievraag te voldoen.

Belastingsfactor

De belastingsfactor meet de efficiëntie van het gebruik van elektrische energie of de benuttingsgraad. Het vertelt ons hoeveel van de geleverde energie ook werkelijk wordt gebruikt. Om de belastingsfactor van een bepaalde gemeenschap in een bepaalde periode te verkrijgen, moet eerst de gemiddelde elektriciteitsvoorziening van die gemeenschap worden berekend en vervolgens gedeeld door de piekvraag in diezelfde periode.

Beheer van de belasting

Beheer van de belasting is een superset van vraagrespons. Het is het proces waarbij nutsbedrijven proberen hun dagelijkse, maandelijkse of jaarlijkse belastingscurven aan te passen door de vraag te manipuleren om de meest gunstige economische exploitatie te bereiken.

Wanneer nutsbedrijven de vraag manipuleren, verlagen zij de piekvraag door middel van vraagrespons en kortingen.

Gemeentelijk Elektriciteitsbedrijf

Soms is elektriciteit ontoegankelijk voor mensen op het platteland of in lokale gemeenschappen vanwege hun afgelegen ligging. Gemeentelijke elektriciteitsbedrijven zijn er om dit probleem op te lossen. Het zijn nutsbedrijven die eigendom zijn van, geëxploiteerd worden door en beheerd worden door de lokale overheid.

Offsite meterlezen (OMR)

OMR, ook wel meteruitlezing op afstand genoemd, is een methode waarbij gebruik wordt gemaakt van met radiogolven uitgeruste handterminals om op afstand metingen te verrichten aan elektrische of slimme meters die met een module zijn uitgerust. Met OMR kunnen metergegevens worden opgevraagd door zich binnen een straal te verplaatsen van de meter waarvan informatie moet worden verkregen.

Radiofrequentiesignalen (RF-signalen)

RF-signalen of RF-emissies zijn de energie die samenhangt met elektromagnetische golven. Zij worden uitgezonden door diverse alledaagse apparaten zoals telefoons, computers, microgolfovens en slimme meters.

Slimme meters gebruiken een 900MHz-radio met laag vermogen om te communiceren, en ze hebben meestal een 2,4GHz-radio die nooit wordt gebruikt voor netwerkcommunicatie.

Relais

Een netbeveiligingsrelais of netbeveiligingsrelais is een toestel dat wordt gebruikt voor de controle van de stroomkwaliteit. Het fungeert als de poort tussen de energiebron en het net, en filtert alleen de kwaliteit en kwantiteit van elektriciteit die geschikt is voor het net.

Een belangrijk onderdeel van relais is de anti-islanding. Anti-islanding is een soort beveiliging voor hernieuwbare energiebronnen zoals PV-panelen en windturbines die op het net zijn aangesloten. Het beschermt zowel personeel als apparatuur door de toevoer van deze bronnen naar het net te onderbreken in geval van stroomuitval.

Hernieuwbare energie

Hernieuwbare energie, ook bekend als schone energie of groene energie, is eenvoudigweg energie die wordt opgewekt uit natuurlijke bronnen die gemakkelijk kunnen worden aangevuld met weinig tot geen koolstofemissies.

Hernieuwbare energiebronnen, ook wel hernieuwbare energiebronnen genoemd, zijn de elementen waaruit deze energie wordt opgewekt, en zij omvatten:

• Zonne-energie- dit is energie die wordt opgewekt uit de zon via fotovoltaïsche zonnepanelen.
• Windenergie: energie opgewekt uit wind met behulp van windturbines.
• Waterkracht - energie opgewekt uit waterstromingen door turbines in dammen.
• Getijdenenergie - energie gewonnen uit de getijden van de oceaan.
• Biomassa-energie - wordt geproduceerd uit organische entiteiten zoals levende en eens-levende dingen.
• Geothermische energie - wordt gewonnen uit warmte die in de aarde verborgen zit.

Norm voor hernieuwbare energiebronnen (REPS)

REPS is een wettelijke verplichting die aan staten wordt opgelegd om de bevordering van hernieuwbare energie te stimuleren. Dit houdt onder meer in dat elektriciteitsbedrijven de opdracht krijgen om bepaalde fracties van hun elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen op te wekken.

Verduisteringen

Er zijn gevallen waarin nutsbedrijven het moeilijk of onmogelijk vinden om een gezond evenwicht tussen vraag en aanbod te handhaven. In dergelijke gevallen is de vraag groter dan het aanbod, waardoor het net en alle andere apparatuur het risico lopen uit te vallen.

Om dit te voorkomen, schrappen nutsbedrijven elektriciteit in een proces dat "rolling blackouts" wordt genoemd. Dit proces houdt in dat de elektriciteitsvoorziening in bepaalde regio's langzaam wordt onderbroken tot het evenwicht op het net is hersteld. Deze methode voorkomt niet alleen een ineenstorting van het net, maar helpt ook de toevoer naar gevoelige bestemmingen zoals ziekenhuizen op peil te houden.

Slimme meter

Een slimme meter is een elektrisch meetinstrument dat de nodige gegevens over het elektriciteitsverbruik registreert en deze gegevens via communicatie op afstand doorstuurt naar het nutsbedrijf. Gewoonlijk is er elk kwartier of elk uur een interactie tussen een slimme meter en het desbetreffende nutsbedrijf.

De slimme meter kan ook automatisch informatie over stroomonderbrekingen, black-outs en storingen naar het nutsbedrijf sturen zodat daar snel kan worden gereageerd.

Het internet van de dingen (IoT)

Het ivd verwijst in grote lijnen naar apparaten waarin sensoren zijn ingebouwd die informatie kunnen verwerken voor vloeiende interactie met andere soortgelijke apparaten via een onderling communicatienetwerk.

Een microgolfoven in de keuken die communiceert met een mobiel apparaat in de slaapkamer van hetzelfde gebouw om de bewoner te waarschuwen voor aangebrand eten, is een goed voorbeeld van IoT in actie.

Deze apparaten kunnen even doeltreffend communiceren met een slim netwerk als slimme meters, relevante informatie doorgeven en informatie terugkrijgen.

Draadloos lokaal netwerk (WLAN)

Een WLAN is een draadloos middel voor distributie tussen meerdere apparaten. Met WLAN hoeven gebruikers niet statisch te zijn, maar kunnen ze van positie veranderen terwijl ze toch een stabiele netwerkverbinding houden.

Apparaten die verbinding maken met een WLAN worden in twee categorieën ingedeeld: 

1. Access Points (AP's) - die gewoonlijk als routers fungeren en radiofrequentiesignalen kunnen zenden en ontvangen naar andere, soortgelijke toestellen.
2.  Clients, waaronder apparaten zoals mobiele telefoons.

Boek een afspraak met ons team om te begrijpen hoe Hive Power uw smart grid-projecten kan stimuleren met onze FLEXO-oplossingen.