Vzroki za uvedbo

Vzroki za uvedbo koncepta pametnih omrežij so zlasti na treh področjih:

• elektroenergetsko omrežje in posledično odjemalci,
• razvoj gospodarstva in pozitivni učinki na proračunske prihodke,
• izpolnjevanje evropskih zavez.

Pametna omrežja so posledica sprejetja evropskih zavez glede deleža obnovljivih virov v porabi energije, zmanjševanja izpustov CO2 in povečanja energetske učinkovitosti. Cilji EU do leta 2020 so usmerjeni v čim manjšo izgubo elektrike. Pričakovano zmanjšanje porabe elektrike je 3 % na leto, kar pomeni 100.000 ton manj emisij CO2 na leto.

Celotna poraba elektrike v Sloveniji se vsako leto poveča za okoli 2,6 % in ker se je v zadnjih letih na električno omrežje priključilo več razpršenih virov energije, bi za podporo vseh teh virov morali zgraditi nova omrežja in elektrarne ali pa uvesti pametna omrežja, s katerimi bi bilo mogoče do določene mere prilagajati porabo elektrike (ne zgolj proizvodnje kot v sedanjem klasičnem sistemu). Slovenski elektroenergetski sistem je tako pred novim razvojnim ciklom – zagotavljanje njegove stabilnosti in učinkovitosti ter izpolnitev evropskih energetskih in podnebnih zavez je eden od strateških ciljev naše države. Zato je potrebno sedanja omrežja nadgraditi s pametnimi, ki so odgovor na spremenjene razmere v sedanjem elektroenergetskem omrežju, saj to ni pripravljeno na prodor novih elementov oz. tehnologij.

Učinki uvedbe

Razvoj pametnih omrežij je velik evolucijski korak za izboljšanje kakovosti distribucijskih omrežij elektrike. Glavno gonilo razvoja pametnih omrežij je sposobnost povezovanja vseh akterjev s področja elektrike v eno omrežje (proizvajalce, potrošnike, distributerje, trgovce, skladiščenje), da bi izboljšali splošno učinkovitost omrežja (porabo, izgube, kabelske potrebe, ...). S tem se zmanjšajo izpadi elektrike, poveča se raba obnovljivih virov energije ter zmanjšajo emisije toplogrednih plinov, saj pametna omrežja pomenijo integracijo obnovljivih virov energije, glajenje energetskih vrhov, manj novih daljnovodov, več različnih tarif, manj problemov nihanja napetosti v omrežju, manj izpadov energije ipd.

Posledica nadgradnje obstoječih elektroenergetskih omrežij so lahko koristi na sedmih ključnih področjih:

• zanesljivost (zmanjšanje stroškov prekinitev, izboljšanje kvalitete, zanesljivost dobave elektrike);
• ekonomičnost (razpršena lokalna proizvodnja pomaga vzdrževati nizko ceno energije, posledično uporabniki plačujejo manj kot pri običajnem omrežju, ustvarjanje novih delovnih mest, povečanje BDP-ja);
• učinkovitost (povečanje učinkovitosti proizvodnje in s tem zmanjšanje stroškov proizvodnje, transporta in porabe elektrike);
• okoljsko področje (zmanjšanje emisij, omogočanje obnovljivih energetskih virov);
• varnost (zmanjšanje pojavov napadov na omrežje, motenj in naravnih katastrof, zmanjšanje poškodb, zmanjšanje števila smrtnih primerov zaradi dogodkov, ki jih povzroči omrežje);
• prilagodljivost (zadovoljevanje potreb odjemalcev z odzivi na njihove potrebe in zahteve);
• dostopnost (omogočanje priključevanja na omrežje vsem uporabnikom)

Koristi

Pametna omrežja so odgovor na potrebe vseh uporabnikov elektrodistribucijskega omrežja, saj z njihovo uvedbo pridobijo vsi uporabniki. Novi viri energije, nove potrebe, nova elektromobilnost so trendi, ki so že tu in katerih množične uporabe sedanje omrežje ne podpira. Pametna omrežja ponujajo vrsto novih izdelkov in storitev in pomenijo priložnost tudi za mala in srednja inovativna podjetja.

Pametna omrežja omogočajo:

• učinkovito integracijo klasičnih in novih elementov v sistemu;
• preskrbo z električno energijo po trajnostnih načelih;
• zmanjšanje porabe elektrike za 3 % na leto, kar pomeni 100.000 ton manj emisij CO2 na leto;
• neposredne finančne koristi za vse uporabnike.

Koristi za končne odjemalce:

• preglednost lastne porabe energije zaradi pametnih števcev, ki lahko porabo energije posameznega gospodinjstva zmanjšajo do 7 %,
• možnost izbire med več tarifami elektrike (zniževanje stroškov),
• varna povezava odjemalca z električnim omrežjem (porabniki postajajo tudi proizvajalci),
• možnost razvoja novih energetskih storitev (trgovanje z energijo, shranjevanje energije v električnih avtomobilih …).

S pametnim omrežjem bodo manjše obremenitve okolja, in sicer:

• zmanjšanje izpustov CO2 (100 tisoč ton manj emisij CO2 na leto)
• večja penetracija obnovljivih virov in posledično manjši izpusti CO2 ter
• manjša obremenitev prostora z novimi elektroenergetskimi objekti.

Različne organizacije (IEA, NETL idr.) definirajo pametna omrežja in njihove koristi s pomočjo šestih karakteristik:

• omogočajo obveščenost in aktivno sodelovanje porabnikov,
• povezujejo različne vrste generiranja in shranjevanja elektrike,
• uvajajo nove produkte in storitve ter razvijajo nove trge,
• zagotavljajo kvalitetno ponudbo za širok spekter potreb,
• optimizirajo uporabo opreme in učinkovitost delovanja,
• v primeru nepričakovanih dogodkov (motnje, naravne nesreče …) lahko sistem izolira problematične elemente omrežja, medtem ko preostali del deluje nemoteno, kar pripomore k zmanjšanju stopnje prekinitev storitev porabnikom, operaterjem pa omogoča boljše upravljanje distribucijske infrastrukture.

Uporabniki in uporaba

Obstoječi elektroenergetski sistem učinkovito, zanesljivo in varno služi uporabnikom že več kot sto let, vendar se danes sooča s številnimi novimi izzivi, ki jih prinašajo naraščanje porabe in konične obremenitve, starajoča infrastruktura, prostorske omejitve in s tem povezane težave z umeščanjem v prostor, okoljska problematika in razpršena proizvodnja.

Pametno omrežje (angl. Smart Grid) je elektroenergetsko omrežje, ki lahko stroškovno učinkovito vključuje značilnosti in dejavnosti vseh uporabnikov, ki so nanj priključeni – proizvajalcev, odjemalcev in tistih, ki so hkrati oboje, z namenom, da se zagotovi ekonomsko učinkovit trajnostni sistem energetskega omrežja z nizkimi izgubami ter visoko stopnjo kakovosti in zanesljivosti oskrbe z elektriko. Gre za skupek tehnologij, storitev in konceptov, ki vključujejo posamezne elemente sistema – tako klasične (centralizirane velike proizvodne enote, prenosno in distribucijsko omrežje) kot nove elemente (razpršeni proizvodni viri, pametni števci, odjemalci z možnostjo prilagajanja porabe, virtualne elektrarne, električni avtomobili in hranilniki elektrike idr.).

Gospodinjstva lahko z uporabo pametnega energetskega omrežja privarčujejo do 7 % elektrike.