Geografische Informationssysteme (GIS) werden beim Aufbau und der Implementierung des US-amerikanischen Smart Grid und anderer Smart Grids weltweit eine grundlegende Rolle spielen.
Via Esri
Mit GIS können Versorgungsunternehmen den Standort aller Geräte ermitteln. Dies hilft den Unternehmen, die Beziehung der Geräte zur Umgebung zu verstehen. Wenn beispielsweise ein Transformator zu Boden fällt, möchten Sie wissen, was sich in der Nähe dieses Transformators befindet.
Wenn ein Gerät zu Boden fällt und die Stromversorgung unterbrochen wird, weiß das Energieversorgungsunternehmen in den meisten Ländern erst, wenn jemand anruft. Wenn der Strom ausfällt, greifen Sie zum Telefon. Ein intelligentes Netz wird unter anderem feststellen, wo sich der durchgebrannte Transformator befindet. Auf diese Weise können die Crews der Versorgungsunternehmen mit der richtigen Ausrüstung am richtigen Ort sein.
Das Smart Grid ist intelligent, aber GIS lässt es noch intelligenter werden.
Erzählen Sie uns mehr über das Smart Grid. Wie ist es?
Ein Smart Grid besteht eigentlich aus drei Dingen. Das erste ist nur, die Stromzähler intelligenter zu machen - eine wechselseitige Kommunikation zwischen Ihrem Haus und dem Versorgungsunternehmen. Sie haben jetzt einen Stromzähler an der Seite Ihres Hauses. Es misst die Strommenge, die Sie in einem Monat verbrauchen. Mit Smart Grid haben wir ein besseres Verständnis für Ihren Verbrauch in a Tag. Mit diesem Wissen kann das Energieversorgungsunternehmen die elektrische Last auf eine Weise verschieben, die Energie für alle spart.
Hier ist ein Beispiel. An einem sehr heißen Tag haben alle gleichzeitig ihre Klimaanlagen an. Wir werden in der Lage sein, den Stromverbrauch auf einer Fläche abzubilden und dann diesen Verbrauch zu optimieren. Vielleicht verzögert das das Einschalten eines Klimakompressors nur um ein paar Sekunden. Aber Sie werden immer noch Macht haben und, ehrlich gesagt, werden Sie vielleicht nicht einmal den Unterschied bemerken.
Tatsächlich besteht die Hoffnung darin, dass Sie es nicht einmal bemerken. Sie sind möglicherweise nicht einmal zu Hause. Vielleicht schaltet sich Ihr Gefrierkompressor für zehn Minuten ein. Wenn wir dies nur um fünf Minuten zum richtigen Zeitpunkt in Tausenden oder Millionen von Haushalten verzögern können, reicht dies möglicherweise aus, um einen Stromausfall zu vermeiden.
Und so könnte man sich vorstellen, dass das elektrische System wie ein Stau ist, bei dem alle gleichzeitig daran arbeiten, Strom zu verbrauchen. Wenn Sie diese Last verteilen können, indem Sie die Schalter automatisch öffnen und schließen oder die Last hier und da ein wenig reduzieren, können Sie den Stromverkehr auf dem Stromnetz insgesamt reduzieren. Das ist wirklich ein Vorteil. Die Elektrizitätsunternehmen können sich verschiedene Standorte ansehen - wo gibt es Probleme, wo gibt es Verbrauch und wo gibt es Kapazitätsreserven, um diesen Verbrauch von einem Ort an einen anderen zu verlagern?
Was kann Smart Grid noch?
Das Zweite an Smart Grid ist, dass Sie bei einem Stromausfall nicht anrufen müssen. Das Versorgungsunternehmen wird es wissen. Bei einem Stromausfall kann das Versorgungsunternehmen die betroffenen Bereiche automatisch ausschalten. Zurück zu dem Beispiel, das ich bereits erwähnt habe - wo ein Draht oder ein Transformator herunterfällt oder jemand auf einen Pfosten stößt -, müssen die Menschen heute nach Orten suchen, an denen diese Ereignisse stattfinden. Mit einem intelligenten Stromnetz können die Versorgungsunternehmen erkennen, wo der Fehler liegt, und Schalter automatisch öffnen und schließen, sodass nur eine sehr kleine Anzahl von Personen betroffen ist. Wenn Sie einen Stromausfall haben, sehen Sie normalerweise, dass die Lichter ausgehen, und manchmal gehen sie für ein paar Sekunden wieder an und sie gehen wieder aus. Das ist etwas automatisiertes Umschalten. Was mit Smart Grid passieren wird, ist, dass das automatisierte Schalten viel intelligenter wird.
Und das Dritte an Smart Grid ist, dass Sie Reparaturen und Korrekturen vornehmen können, bevor tatsächlich ein Stromausfall auftritt. Sie können proaktiv sein, da Sie viel mehr Augen und Ohren im Raster haben. Wenn ein Draht ausgefranst ist und ein wenig Funken erzeugt, weiß der Energieversorger, dass etwas nicht in Ordnung ist, anstatt zu warten, bis dieser Draht durchgebrannt ist.
So wird die Ausfallzeit, die die Menschen erleben, erheblich reduziert. Gleichzeitig reduzieren Sie Treibhausgase. Das ist eines der Dinge, die ich für wichtig halte, wenn ich mit GIS arbeite.
Was bedeutet es für uns, wenn wir jeden Monat eine Stromrechnung bezahlen?
Wissen ist Macht. Das Smart Grid wird es den Leuten sagen wie Sie verbrauchen den Strom, wie sich dies auf ihre Rechnung auswirken wird. Anstatt nur eine Rechnung am Ende des Monats zu erhalten, erhalten Sie tagsüber einen Überblick über Ihren Verbrauch und alle im Laufe des Monats. So können Sie Geld sparen.
Einige Leute wissen möglicherweise nicht, ob Sie Ihre Klimaanlage mitten am Tag in Betrieb haben oder ob sie teurer oder klimaneutraler ist, als wenn ich sie etwas früher laufen lasse. Oder vielleicht ist es besser, wenn ich meinen Poolfilter und meinen elektrischen Trockner nicht gleichzeitig laufen lasse. Es gibt den Menschen die Informationen, die sie über ihren eigenen Verbrauch wissen müssen. Aus dieser Perspektive könnten sie ihre Stromrechnung reduzieren. Es stellt Ihnen jeden Tag die Informationen zur Verfügung - im Gegensatz dazu, meine Güte, erhalte ich diese Stromrechnung Ende des Monats, wenn es zu spät ist, etwas zu tun.
Wie wird GIS mit Smart Grids außerhalb der USA verwendet?
In allen Teilen der Welt ermöglicht GIS Smart Grid. Smart Grid wird auf der ganzen Welt eingeführt, und in Entwicklungsländern wird das GIS als Analysewerkzeug verwendet, um den Versorgungsunternehmen zu helfen, zu verstehen, was hier passieren wird. Wo wächst die Last? Wo werden sich Nachbarschaften entwickeln? Dies hilft Ländern auf der ganzen Welt bei ihren Planungsprozessen.
Denken Sie hier in den USA darüber nach, ob wir eine neue Abzweigung einbauen, beispielsweise von einer Autobahn. Diese neue Rampe wird das Geschäft ankurbeln. Und mit dem GIS können Sie Orte identifizieren, an denen der Stromverbrauch wahrscheinlich stark zunimmt. Natürlich werden wir in Teilen der Welt, die sehr ländlich sind, oder in schwer bebaubaren Gebieten wissen, dass dies nicht passieren wird. Daher wird das GIS dazu beitragen, eine Roadmap für die weltweite Einführung des elektrischen Systems zu erstellen.
Wie wird GIS in den nächsten Jahren mit dem Smart Grid zusammenarbeiten?
Wenn wir über die künftige Nutzung von Strom nachdenken, müssen wir an die Explosion erneuerbarer Energien denken, zum Beispiel an Windparks und Solarenergie. GIS wird dabei helfen, herauszufinden, wo diese Möglichkeiten liegen könnten. Mit dem GIS können Sie beispielsweise den besten Standort für einen Windpark ermitteln. Oder der beste Standort für ein Solarpanel. Wir werden genau sehen können, wo der beste Ort ist, um Wind- und Sonnenenergie anzuwenden und die Sonnenenergie in das Netz einzuspeisen.
Die andere Sache, wenn wir ein bisschen nach unten schauen, sind Elektrofahrzeuge. Überlegen Sie, wie viel Energie wir derzeit für Normalbenzin und Diesel verbrauchen. Wenn zum Beispiel jeder sein gas- oder dieselbetriebenes Auto nicht mehr benutzen und ein Elektroauto benutzen würde, können Sie sich die enorme Nachfrage vorstellen, die dies für das Stromnetz bedeuten würde? Mithilfe von GIS können Sie feststellen, was passieren wird, wenn wir eine Reihe von Elektrofahrzeugen an das Stromnetz anschließen. Sie können uns beispielsweise auch mitteilen, wo wir Ladestationen und alles, was mit dem elektrischen Transport zusammenhängt, aufstellen sollen.
Was ist das Wichtigste, was die Leute über GIS und das Smart Grid wissen sollen?
Es ist die Tatsache, dass Sie ohne gute Informationen kein intelligentes Raster haben können. Fast jeder versteht eine Karte. Wenn also ein Problem auftritt, sagen die Leute zuerst: "Wo ist das Problem?" Mit GIS können sie sagen: "Es ist genau hier." Es befindet sich genau hier auf dieser Karte. "