Gridi ya jadi ya umeme inahitaji uboreshaji mkubwa. Iliyoundwa miongo kadhaa iliyopita, ilijengwa kimsingi kusafirisha umeme kutoka kwa mitambo mikubwa ya nguvu iliyochoma makaa ya mawe na gesi asilia. Hata hivyo, kutokana na ukuaji wa haraka wa vyanzo vya nishati mbadala, kama vile mashamba ya upepo na miale ya jua, pamoja na nyumba binafsi na biashara zinazozalisha nguvu zao wenyewe, gridi ya taifa inahitaji kubadilika. Ili kutumia kikamilifu maendeleo yaliyopatikana katika nishati isiyo na kaboni na kuweka njia ya siku zijazo inayotawaliwa na nishati safi, gridi ya taifa lazima ifanyiwe marekebisho makubwa. Hii inamaanisha sio tu kuunganishwa kwa vyanzo vingi vya nishati isiyo na kaboni lakini pia kufanya gridi ya taifa kuwa ya kuaminika zaidi na sugu, hasa wakati wa kukatizwa au majanga wakati usambazaji wa nishati kwenye tovuti muhimu kama vile hospitali na vifaa vya kijeshi ni muhimu.

Kwa bahati nzuri, teknolojia inaendesha haraka mpito kwa gridi mahiri, ambazo zina uwezo wa kukabiliana na changamoto zote tatu. Walakini, pia huanzisha changamoto mpya kwa usalama wa gridi ya taifa, kuegemea, na usimamizi wa mzigo. Hapa ndipo suluhu za jukwaa la Intel® zinazotumia teknolojia za Mtandao wa Mambo (IoT) kama vile akili bandia (AI), kujifunza kwa mashine na Data Kubwa hutumika. Teknolojia hizi hutoa zana zinazohitajika kama vile uchanganuzi na udhibiti wa kiotomatiki ili kudhibiti ongezeko la idadi ya rasilimali mpya za nishati kwenye gridi ya taifa.

Uendelezaji mmoja maalum katika gridi ya taifa ni ujumuishaji wa gridi kubwa za kawaida na microgridi za chini-voltage. Microgridi, ambazo ni mifumo ndogo ya nishati ya ndani, ina uwezo wa kutenganisha kutoka kwa gridi ya matumizi ya jadi na kufanya kazi kwa kujitegemea. Hii ina maana kwamba wakati wa ukarabati wa gridi ya taifa au dharura zinazosababisha kukatika kwa umeme kwa wingi, gridi ndogo zinaweza kutumika kama mifumo ya kisasa ya kuhifadhi nishati. Bila miundombinu mikubwa ya kudumisha au kukarabati, gridi ndogo pia zina vifaa bora zaidi vya kustahimili dhoruba au majanga ya asili.

Microgrid pia zina uwezo wa kuunganisha rasilimali mbalimbali za nishati zilizosambazwa (DER) kwenye gridi ya taifa, ikiwa ni pamoja na vyanzo vya nishati safi. Kwa vile pato la nishati ya upepo na jua hutofautiana kulingana na hali ya hewa na wakati wa siku, ni muhimu kuwa na uwezo wa kuchota nishati kutoka kwa vyanzo hivi wakati zinapatikana, wakati pia kuwa na chaguzi zingine wakati hazipo. Hii inaruhusu microgridi kusawazisha hitaji la nishati inayotegemewa kwa lengo la kupunguza utoaji wa kaboni.

Teknolojia ya sasa ya microgrid ni rahisi, inayojumuisha vipengele vichache muhimu. Sawa na gridi za jadi, uzalishaji wa nishati ndio kiini cha mfumo wa gridi ndogo. Hii inaweza kuanzia jenereta na betri za dizeli, vyanzo vya kawaida zaidi kwa sasa, hadi rasilimali zinazoweza kutumika tena kama vile paneli za miale ya jua, mashamba ya upepo, seli za mafuta, au vyanzo vingine vya nishati safi. Hatua ya kuunganisha kawaida (PCC) ni mahali ambapo microgrid inaunganisha kwenye gridi kuu. Katika hali iliyounganishwa, mifumo miwili hufanya kazi kwa sambamba, na PCC kudumisha viwango sawa vya voltage katika zote mbili. PCC pia inaruhusu microgrid kuagiza na kuuza nje umeme kutoka gridi kuu kwa kukabiliana na mawimbi ya bei, kwa kutumia njia za kuhifadhi nishati kama vile betri. Katika tukio la tatizo na gridi kuu, swichi inaweza kukata gridi ndogo, ikiruhusu kufanya kazi katika hali ya kisiwa na kutoa nguvu ya kutosha kuhudumia mizigo muhimu ya wateja, hata ikiwa gridi kuu iko nje ya mtandao. Programu ya AI iliyo na uwezo wa kujifunza kwa mashine huboresha mchakato huu kila wakati.

Utumiaji wa bidhaa za IoT kwenye gridi ya taifa unaweza kuifanya kuwa nadhifu, salama, salama zaidi na ya kuaminika zaidi, huku ikipunguza gharama kwa wateja. Kwa kutumia majukwaa ya usanifu ya Intel®, huduma zinaweza kutambua matatizo ya utendakazi ili kuweka voltage na sasa katika viwango thabiti. Mita mahiri na vihisi vilivyopachikwa kwenye nyaya za umeme vinaweza kusaidia kuzuia kukatika kwa umeme, huku ufuatiliaji na utatuzi wa utabiri wa matengenezo ya transfoma na pampu hupunguza hatari na gharama.

Miradi ya Microgrid ina anuwai ya matumizi kulingana na hali na kiwango. Gridi ndogo ya chuo, kwa mfano, hutumikia mtumiaji mmoja kama vile chuo kikuu, hospitali, gereza, au kituo cha viwanda. Microgridi za jamii na wilaya hutumikia wateja wengi na zimeunganishwa kikamilifu kwenye gridi ya nishati ya ndani. Kwa upande mwingine wa kiwango, nanogrid inaweza kutoa jengo moja na mfumo wa kuhifadhi nishati. Mifumo ya nishati ya "nje ya gridi ya taifa" imetenganishwa kabisa na mitandao ya matumizi ya ndani na ni muhimu katika tovuti za mbali, visiwa, au mahali ambapo kiufundi au kiuchumi haiwezekani kuanzisha mahali pa kuunganisha kwa pamoja.

Kwa kushughulikia viendeshaji anuwai, miradi ya gridi ndogo hutoa faida nyingi. Kwa huduma, microgridi husaidia kuboresha gridi ya taifa na kutoa huduma za ziada. Pia hutoa umeme usiokatizwa kwa mitambo ya kijeshi. Zaidi ya hayo, gridi ndogo huzipa nchi zinazoendelea na jumuiya zilizojitenga mbadala wa nishati ghali na zinazochafua mazingira.

Kwa kumalizia, gridi ya jadi ya umeme lazima ifanyiwe uboreshaji mkubwa ili kukidhi kiwango kinachoongezeka cha vyanzo vya nishati mbadala na kuhakikisha usambazaji wa umeme wa kutegemewa na ustahimilivu, haswa wakati wa kukatizwa au majanga. Gridi mahiri, zinazoendeshwa na teknolojia na masuluhisho ya IoT, hutoa zana muhimu za kukabiliana na changamoto hizi. Kuunganishwa kwa gridi za kawaida na microgrids za chini-voltage inaruhusu kubadilika, ufanisi, na ushirikiano wa rasilimali za nishati zilizosambazwa. Kwa usaidizi wa AI, kujifunza kwa mashine, na uchanganuzi, microgridi zinaweza kusawazisha hitaji la nishati inayotegemewa huku zikipunguza utoaji wa kaboni. Kwa kutumia masuluhisho ya jukwaa yanayotegemea Intel®, gridi ya taifa inakuwa nadhifu, salama, na inayotegemewa zaidi, ikinufaisha wateja huku ikipunguza gharama. Miradi ya Microgrid hutoa matumizi na manufaa mbalimbali, kutoka kwa kusambaza majengo binafsi hadi kuhudumia jumuiya nzima na kutoa mbadala wa nishati safi kwa nchi zinazoendelea na jumuiya zilizotengwa.

Bidhaa zinazohusiana:

Baraza la Mawaziri la Kuhifadhi Nishati ya Kujiponya-PW-164 - Aina ya Nguvu

Itaondolewa ikiwa inakiuka

Tovuti ya kumbukumbu: https://www.intel.com