Akıllı şebekeler, içlerinde çeşitli işlemlerin yürütüldüğü, akıllı sayaçlar ile enerji ölçümlerinin yapıldığı ve yenilenebilir enerji kaynakları ile birlikte diğer verimli enerji kaynaklarının bulunduğu bir çeşit elektrik şebekeleridir. Elektriksel gücü düzenleme, kontrolü ve dağıtımı akıllı şebekelerin önemli özelliklerindendir.
Bununla birlikte, akıllı şebeke teknolojisinin önceliği temel şehir şebeke hizmetinin teknik altyapısının yeniden ele alınıp tasarlanması anlamına gelmektedir.
Tarihi
Elektrik şebekelerinin tarihsel gelişimi
Alternatif akım ile çalışan elektrik şebekeleri ilk olarak 1886'da kurulmuştur. O sıralarda, şebekede tek yönlü elektrik enerjisi iletimi, dağıtımı ve talebe dayalı kontrol merkezde toplanmıştı.
20. yüzyılda yerel şebekeler zamanla gelişti ve sonunda ekonomik ve güvenilirlik açısından birbirilerine bağlandılar. 1960'lara kadar, gelişmiş ülkelerin elektrik şebekeleri inanılmaz büyüme gösterdi ve pek çok ile birbirine bağlandı. Binlerce merkezi üretim istasyonları evsel kullanım ve daha küçük endüstriyel bölgelere yüksek kapasiteli iletim hatları aracılığıyla çeşitli dallara ayrılarak elektriği tedarik etti. 1960'larda şebeke topolojileri güçlü ölçekteki ekonomilerin bir sonucuydu. Halen 1 GW (1000 MW) ile 3 GW arasındaki büyük ölçekli kömür ve gaz yakıtlı ve diğer çeşitli termik santraller maliyet açısından verimli bulunmaktadır.
Elektrik üretim santralleri genelde fosil yakıt rezervlerine yakın konumlandırılmıştır. Bunun yanında, ya madenlere ya petrol kuyularına ya da demir yolu, otoyol, liman gibi stratejik noktalara uzak olmayacak şekilde kurulmuşlardır. Ayrıca, hidroelektrik santrallerin dağlık bölgelere kurulması yeni gelişen şebeke sistemlerini etkilemiştir. Nükleer santraller soğutma suyunun kullanılabilir olduğu yerlere kurulmuştur. Son olarak, fosil yakıt kullanan santraller çevre kirliliğine sebep olduklarından ötürü elektrik dağıtım şebekelerinin izin verdiği ölçüde ve finansal açıdan nüfus yoğunluğunun az olduğu bölgelere kurulmuşlardır. 1960'ların sonuna doğru, elektrik şebekesi gelişmiş ülkelerde nüfusun ezici çoğunluğuna ulaşmıştı.
Elektrik tüketiminin ölçülmesi farklı tüketicilerin yüksek derecede değişkenlik gösteren tüketimlerine göre kullanıcı başına doğru faturalandırılması gerekmektedir. Şebekenin büyüme süresi boyunca sınırlı veri toplama ve işleme kabiliyeti nedeniyle, sabit tarife düzenlemeleri ve gece saatinin gündüz enerjisinden daha düşük bir oranda şarj edildiği çift tarife düzenlemeleri yaygın olarak uygulanmıştır. 1960'ların şebekesinin ölçüm yetenekleri, sistem üzerinden fiyatlandırmanın dağıtım şirketlerinin arasında yayılması açısından teknolojik kısıtlamalara sahipti.
1970'lerden 1990'lara kadarki dönemde artan talep elektrik santrallerinin sayısında artışa sebep oldu. Bazı bölgelerde elektriğin tedariki özellikle en yoğun zamanlarında talebi karşılayamaz hale geldi ve bunun sonucunda gerilim düşümü ve elektrik kesintileriyle birlikte güç kalitesinde düşüş meydana geldi. Artan bir şekilde, elektrik endustri, ısınma, haberleşme, aydınlatma ve eğlence için vazgeçilmez hale geldi ve tüketiciler daha yüksek güvenilirlik talep etmeye başladı.
20. yüzyılın sonlarına doğru, elektriksel talep modeli kuruldu. Evsel ısınma ve soğutma sistemleri ile birlikte gün içerisinde kısa süreli periyotlar halide günlük elektrik talep pik yapmış oldu ve bunu önlemek amacıyla pik güç generatörleri kullanıldı. Bu pik generatörlerinin az kullanımı (genellikle, nispeten düşük maliyetleri ve daha hızlı devreye alma süreleri nedeniyle gaz türbinleri kullanıldı) ve elektrik şebekesindeki gerekli fazlalık, elektrik şirketlerine yüksek maliyetler ile sonuçlandı. artan tarifeler şeklinde aktarıldı.
21. yüzyılda Çin, Hindistan ve Brezilya gibi ülkeler akıllı şebekelerin öncüsü oldu.
Modernizasyon imkanları
21. yüzyılın başlarından bu yana, elektrik şebekelerinin kısıtlılığının ve maliyet probleminin çözümlenmesine yönelik elektronik haberleşme teknolojisindeki gelişmelerden yararlanma fırsatları ortaya çıkmıştır. Ölçümdeki teknolojik sınırlamalar, en yüksek güç fiyatlarının ortalamasının alınması ve tüm tüketicilere eşit olarak aktarılması kolaylaşmıştı. Buna paralel olarak, fosil yakıtların sebep olduğu çevre kirliliğinin yarattığı endişe yenilenebilir kaynaklarına olan talebi de artırmış oldu. Rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi gibi önemli miktarda değişkenlik gösteren yaygın sistemler bunlara ek olarak daha ileri düzey kontrol sistemlerini ihtiyaç haline getirdi. Fotovoltaik hücrelerden üretilen güç büyük ölçekli elektrik üretim santrallerinin yerindeliğini sorgulatmaya başladı. Hızlı bir şekilde düşen maliyetler merkezi dağıtım şebeke topolojisindeki uçtan uca büyük değişikliğe işaret etti. Son olarak, merkezi enerji santrallerine daha az bağlı olan daha güçlü elektrik şebekeleri kurulmaya başlandı.
Akıllı şebekelerin özellikleri
Akıllı şebeke, elektrik arzının zorluklarına karşı mevcut ve önerilen yanıtların tamamını temsil eder. Çok çeşitli faktörler nedeniyle evrensel bir tanım üzerinde anlaşma sağlanamamıştır. Bununla birlikte, burada olası bir sınıflandırma verilmiştir.
Güvenilirlik
Akıllı şebekeler, bir teknisyenin veya mühendisin müdahalesi olmaksızın kendi kendini onarmaya izin veren ve hata tespitini geliştirmeye yönelik durum tahmini yaparak teknolojik altyapıdan faydalanması anlamına gelmektedir. Bu, elektriğin doğal felaketler, çeşitli saldırılar ve hasar görebilirliği açısından tedarikinin sağlama alınması anlamına gelmektedir.
Şebeke topolojisinde esneklik
Yeni nesil iletim ve dağıtım altyapısı, olası çift yönlü enerji akışlarını daha iyi idare edebilecek ve bina çatılarındaki fotovoltaik paneller ile birlikte elektrikli arabaların, rüzgar türbinlerinin, hidroelektrik gücün, yakıt hücrelerinin ve diğer kaynakların kullanımına kadar dağıtık üretime izin vermektedir.
Verimlilik
Özellikle talep tarafı yönetimi dahil olmak üzere enerji altyapısının verimliliğinin genel olarak iyileştirilmesine çok sayıda katkı akıllı şebeke teknolojisinin geliştirilmesi ile beklenmektedir. Örneğin, elektrik fiyatındaki kısa süreli ani yükselişler sırasında klimaların kapatılması, yoluyla dağıtım hatlarında mümkün olduğunca gerilimi düşürür ve ayrıca dijital ölçüm altyapısı sistemleri ile teknisyenlerin sayaç ölçümlerini bizzat giderek ölçmesinden doğan zaman kaybını telafi etmektedir.
Sürdürülebilirlik
Akıllı şebekenin gelişmiş esnekliği, harici enerji depolaması eklenmeden bile, güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi gibi çok değişken yenilenebilir enerji kaynaklarının daha fazla nüfuz etmesine izin verir. Mevcut şebeke altyapısı, dağıtık birçok besleme noktasına izin vermek için oluşturulmamıştır ve tipik olarak yerel (dağıtım) düzeyde bir miktar beslemeye izin verilse bile, iletim seviyesi altyapısı bunu kaldıramaz. Rüzgarlı veya bulutlu havalardan dolayı dağıtık üretimdeki hızlı dalgalanmalar, elektrik mühendislerinin karşısına önemli bir problem olarak çıkmakta ve bunu daha fazla kontrol edilebilir çıkışa sahip hidroelektrik generatörler ve gaz türbinleri aracılığıyla güç seviyeleri stabilize edilmektedir. Bu nedenle, akıllı şebeke teknolojisi, şebekede büyük miktarda yenilenebilir elektriğe sahip olabilmek için gerekli bir koşuldur.
Kaynakça
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Akilli sebekeler iclerinde cesitli islemlerin yurutuldugu akilli sayaclar ile enerji olcumlerinin yapildigi ve yenilenebilir enerji kaynaklari ile birlikte diger verimli enerji kaynaklarinin bulundugu bir cesit elektrik sebekeleridir Elektriksel gucu duzenleme kontrolu ve dagitimi akilli sebekelerin onemli ozelliklerindendir Bununla birlikte akilli sebeke teknolojisinin onceligi temel sehir sebeke hizmetinin teknik altyapisinin yeniden ele alinip tasarlanmasi anlamina gelmektedir TarihiElektrik sebekelerinin tarihsel gelisimi Alternatif akim ile calisan elektrik sebekeleri ilk olarak 1886 da kurulmustur O siralarda sebekede tek yonlu elektrik enerjisi iletimi dagitimi ve talebe dayali kontrol merkezde toplanmisti 20 yuzyilda yerel sebekeler zamanla gelisti ve sonunda ekonomik ve guvenilirlik acisindan birbirilerine baglandilar 1960 lara kadar gelismis ulkelerin elektrik sebekeleri inanilmaz buyume gosterdi ve pek cok ile birbirine baglandi Binlerce merkezi uretim istasyonlari evsel kullanim ve daha kucuk endustriyel bolgelere yuksek kapasiteli iletim hatlari araciligiyla cesitli dallara ayrilarak elektrigi tedarik etti 1960 larda sebeke topolojileri guclu olcekteki ekonomilerin bir sonucuydu Halen 1 GW 1000 MW ile 3 GW arasindaki buyuk olcekli komur ve gaz yakitli ve diger cesitli termik santraller maliyet acisindan verimli bulunmaktadir Elektrik uretim santralleri genelde fosil yakit rezervlerine yakin konumlandirilmistir Bunun yaninda ya madenlere ya petrol kuyularina ya da demir yolu otoyol liman gibi stratejik noktalara uzak olmayacak sekilde kurulmuslardir Ayrica hidroelektrik santrallerin daglik bolgelere kurulmasi yeni gelisen sebeke sistemlerini etkilemistir Nukleer santraller sogutma suyunun kullanilabilir oldugu yerlere kurulmustur Son olarak fosil yakit kullanan santraller cevre kirliligine sebep olduklarindan oturu elektrik dagitim sebekelerinin izin verdigi olcude ve finansal acidan nufus yogunlugunun az oldugu bolgelere kurulmuslardir 1960 larin sonuna dogru elektrik sebekesi gelismis ulkelerde nufusun ezici cogunluguna ulasmisti Elektrik tuketiminin olculmesi farkli tuketicilerin yuksek derecede degiskenlik gosteren tuketimlerine gore kullanici basina dogru faturalandirilmasi gerekmektedir Sebekenin buyume suresi boyunca sinirli veri toplama ve isleme kabiliyeti nedeniyle sabit tarife duzenlemeleri ve gece saatinin gunduz enerjisinden daha dusuk bir oranda sarj edildigi cift tarife duzenlemeleri yaygin olarak uygulanmistir 1960 larin sebekesinin olcum yetenekleri sistem uzerinden fiyatlandirmanin dagitim sirketlerinin arasinda yayilmasi acisindan teknolojik kisitlamalara sahipti 1970 lerden 1990 lara kadarki donemde artan talep elektrik santrallerinin sayisinda artisa sebep oldu Bazi bolgelerde elektrigin tedariki ozellikle en yogun zamanlarinda talebi karsilayamaz hale geldi ve bunun sonucunda gerilim dusumu ve elektrik kesintileriyle birlikte guc kalitesinde dusus meydana geldi Artan bir sekilde elektrik endustri isinma haberlesme aydinlatma ve eglence icin vazgecilmez hale geldi ve tuketiciler daha yuksek guvenilirlik talep etmeye basladi 20 yuzyilin sonlarina dogru elektriksel talep modeli kuruldu Evsel isinma ve sogutma sistemleri ile birlikte gun icerisinde kisa sureli periyotlar halide gunluk elektrik talep pik yapmis oldu ve bunu onlemek amaciyla pik guc generatorleri kullanildi Bu pik generatorlerinin az kullanimi genellikle nispeten dusuk maliyetleri ve daha hizli devreye alma sureleri nedeniyle gaz turbinleri kullanildi ve elektrik sebekesindeki gerekli fazlalik elektrik sirketlerine yuksek maliyetler ile sonuclandi artan tarifeler seklinde aktarildi 21 yuzyilda Cin Hindistan ve Brezilya gibi ulkeler akilli sebekelerin oncusu oldu Modernizasyon imkanlari 21 yuzyilin baslarindan bu yana elektrik sebekelerinin kisitliliginin ve maliyet probleminin cozumlenmesine yonelik elektronik haberlesme teknolojisindeki gelismelerden yararlanma firsatlari ortaya cikmistir Olcumdeki teknolojik sinirlamalar en yuksek guc fiyatlarinin ortalamasinin alinmasi ve tum tuketicilere esit olarak aktarilmasi kolaylasmisti Buna paralel olarak fosil yakitlarin sebep oldugu cevre kirliliginin yarattigi endise yenilenebilir kaynaklarina olan talebi de artirmis oldu Ruzgar enerjisi ve gunes enerjisi gibi onemli miktarda degiskenlik gosteren yaygin sistemler bunlara ek olarak daha ileri duzey kontrol sistemlerini ihtiyac haline getirdi Fotovoltaik hucrelerden uretilen guc buyuk olcekli elektrik uretim santrallerinin yerindeligini sorgulatmaya basladi Hizli bir sekilde dusen maliyetler merkezi dagitim sebeke topolojisindeki uctan uca buyuk degisiklige isaret etti Son olarak merkezi enerji santrallerine daha az bagli olan daha guclu elektrik sebekeleri kurulmaya baslandi Akilli sebekelerin ozellikleriAkilli sebeke elektrik arzinin zorluklarina karsi mevcut ve onerilen yanitlarin tamamini temsil eder Cok cesitli faktorler nedeniyle evrensel bir tanim uzerinde anlasma saglanamamistir Bununla birlikte burada olasi bir siniflandirma verilmistir Guvenilirlik Akilli sebekeler bir teknisyenin veya muhendisin mudahalesi olmaksizin kendi kendini onarmaya izin veren ve hata tespitini gelistirmeye yonelik durum tahmini yaparak teknolojik altyapidan faydalanmasi anlamina gelmektedir Bu elektrigin dogal felaketler cesitli saldirilar ve hasar gorebilirligi acisindan tedarikinin saglama alinmasi anlamina gelmektedir Sebeke topolojisinde esneklik Yeni nesil iletim ve dagitim altyapisi olasi cift yonlu enerji akislarini daha iyi idare edebilecek ve bina catilarindaki fotovoltaik paneller ile birlikte elektrikli arabalarin ruzgar turbinlerinin hidroelektrik gucun yakit hucrelerinin ve diger kaynaklarin kullanimina kadar dagitik uretime izin vermektedir Verimlilik Ozellikle talep tarafi yonetimi dahil olmak uzere enerji altyapisinin verimliliginin genel olarak iyilestirilmesine cok sayida katki akilli sebeke teknolojisinin gelistirilmesi ile beklenmektedir Ornegin elektrik fiyatindaki kisa sureli ani yukselisler sirasinda klimalarin kapatilmasi yoluyla dagitim hatlarinda mumkun oldugunca gerilimi dusurur ve ayrica dijital olcum altyapisi sistemleri ile teknisyenlerin sayac olcumlerini bizzat giderek olcmesinden dogan zaman kaybini telafi etmektedir Surdurulebilirlik Akilli sebekenin gelismis esnekligi harici enerji depolamasi eklenmeden bile gunes enerjisi ve ruzgar enerjisi gibi cok degisken yenilenebilir enerji kaynaklarinin daha fazla nufuz etmesine izin verir Mevcut sebeke altyapisi dagitik bircok besleme noktasina izin vermek icin olusturulmamistir ve tipik olarak yerel dagitim duzeyde bir miktar beslemeye izin verilse bile iletim seviyesi altyapisi bunu kaldiramaz Ruzgarli veya bulutlu havalardan dolayi dagitik uretimdeki hizli dalgalanmalar elektrik muhendislerinin karsisina onemli bir problem olarak cikmakta ve bunu daha fazla kontrol edilebilir cikisa sahip hidroelektrik generatorler ve gaz turbinleri araciligiyla guc seviyeleri stabilize edilmektedir Bu nedenle akilli sebeke teknolojisi sebekede buyuk miktarda yenilenebilir elektrige sahip olabilmek icin gerekli bir kosuldur Kaynakca