Ein Smart Grid ist ein intelligentes Stromnetz mit Mess-, Kommunikations- und Steuerungstechnologien.

Intelligente Stromnetze wenden Mess-, Kommunikations- und Steuerungstechnologien auf die Erzeugung, die Übertragungsleitungen, die Umspannwerke, die Einspeisungen (Stromkreise), die Zähler und die ortsfesten Technologien an. Dieses Kapitel konzentriert sich auf Smart-Grid-Technologien und -Anwendungen, beginnend auf der Ebene der Umspannwerke. Smart-Grid-Anwendungen auf der Erzeugungs- und Übertragungsebene werden bereits seit einigen Jahren eingesetzt und unterscheiden sich grundlegend von Smart-Grid-Anwendungen auf der Verteilerebene, da sie die Kunden der Versorgungsunternehmen nicht direkt betreffen. In diesem Kapitel werden auch die Auswirkungen des intelligenten Netzes auf die Energieeffizienz, die Energieeinsparung und die Kraftwerksemissionen aufgezeigt.

Smart Grid - das Konzept der "intelligenten Netze".

Das Konzept der "intelligenten Netze" geht auf die technischen Aktivitäten der Europäischen Technologieplattform (ETP) für intelligente Netze zurück, die 2005 von der Generaldirektion Forschung der Europäischen Kommission ins Leben gerufen wurde. Die Plattform trug ursprünglich den Namen "ETP on the Electricity Networks of the Future" (ETP für die Stromnetze der Zukunft), und die Einrichtung einer ETP in diesem Bereich wurde erstmals von den Interessenvertretern der Industrie und der Forschungsgemeinschaft auf der ersten internationalen Konferenz über die Integration erneuerbarer Energiequellen und dezentraler Energieressourcen im Dezember 2004 vorgeschlagen. Im Jahr 2006 veröffentlichte die ETP für intelligente Netze ihren ersten Bericht "Vision and Strategy for Europe's Electricity Networks of the Future".

Intelligente Energieversorgung mit Smart Grids
Markus Hettig, Vice President Building Business DACH bei Schneider Electric, erklärt die Funktion und Bedeutung von Smart Grids zur Optimierung der Energieversorgung.

Gemäß dieser Vision werden intelligente Netze als flexible, zugängliche, zuverlässige, widerstandsfähige und wirtschaftliche Stromnetze betrachtet, die die folgenden Merkmale aufweisen:

- Flexibel: Erfüllung der Kundenbedürfnisse bei gleichzeitiger Reaktion auf künftige Veränderungen und Herausforderungen

- Zugänglich: Gewährung des Anschlusses für alle Netznutzer, insbesondere für erneuerbare Energiequellen und hocheffiziente dezentrale Stromerzeugung mit Null- oder geringen Kohlenstoffemissionen

- Zuverlässig und widerstandsfähig: Gewährleistung und Verbesserung der Versorgungssicherheit und -qualität im Einklang mit den Anforderungen des digitalen Zeitalters bei gleichzeitiger Widerstandsfähigkeit gegenüber Gefahren und Unwägbarkeiten

- Wirtschaftlich: bestmögliche Wertschöpfung durch Innovation, effizientes Energiemanagement, Wettbewerb und Regulierung unter gleichen Bedingungen.

Das "Smart Grid"-Konzept wurde aufgrund der Präsidentschaftskampagne von US-Präsident Obama im Jahr 2008, in der "Investitionen in ein intelligentes Stromnetz" Teil seiner Energiestrategie wurden, schneller bekannt. Während seiner Amtszeit als US-Präsident förderte er die Entwicklung von Smart Grids durch die Unterstützung von Smart-Grid-Forschungs- und -Demonstrationsprogrammen durch das Energieministerium (DOE), was zur Popularität des Smart-Grid-Konzepts in den politischen Kreisen der Welt und somit zu weltweiten Smart-Grid-Entwicklungen führte. Die Definition des US-Energieministeriums für ein "intelligentes Stromnetz" ist eine vollautomatische, überwachende Steuerung des Stromübertragungsnetzes jedes Nutzers und jedes Netzknotens, die den Informations- und Energieaustausch zwischen allen Knotenpunkten im Übertragungs- und Verteilungsprozess vom Kraftwerk bis zum Endverbraucher sicherstellt. Das von der ETP für intelligente Netze vorgeschlagene intelligente Netz liefert nicht nur hochwertige, zuverlässige und sichere elektrische Energie, sondern bietet auch Dienste für die Nachfragesteuerung, die dezentrale Erzeugung und die Integration neuer Energiequellen.

Die Entwicklung von Smart Grids in verschiedenen Ländern wird von sechs Hauptfaktoren beeinflusst:

- Wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit
- Wissensbasierte Entwicklung
- Verstärkung der Interaktion mit den Kunden
- Energiesicherheit
- Verbesserung der Netzleistung
- Erhöhung der Netzzuverlässigkeit und nachhaltige Entwicklung

Die Europäische Union (EU) hat eine Smart-Grid-Plattform definiert. Die meisten europäischen Länder haben diese Referenz für ihre Programme zur Entwicklung intelligenter Netze verwendet. Es ist auch möglich, dass verschiedene Länder mit unterschiedlichen wirtschaftlichen, technologischen und sozialen Gegebenheiten die Methodik der EU verwenden. Die Informationen sind verfügbar und ermöglichen einen Vergleich zwischen den Ländern.

Ein Smart Grid hat Vorteile für Versorgungsunternehmen. Dazu gehören:

- Bessere Verwaltung des Netzes
- den Kunden Wahlmöglichkeiten bieten
- Verstehen des Energieverbrauchs
- Senkung der Stromkosten
- Kommunikation mit den Kunden
- Kommunikation mit den Geräten der Kunden
- Einsatz von mehr erneuerbaren Energiequellen
- Integration von Elektrofahrzeugen

Eines der wichtigsten Merkmale eines intelligenten Netzes ist die sogenannte Selbstheilung. Ein selbstheilendes intelligentes Netz kann eine Reihe von Vorteilen bieten, die zu einem stabileren und effizienteren System führen. Zu den drei wichtigsten Funktionen gehören:

- Echtzeit-Überwachung und -Reaktion, die es dem System ermöglicht, sich ständig auf einen optimalen Zustand einzustellen.

- Antizipation, die es dem System ermöglicht, automatisch nach Problemen zu suchen, die größere Störungen auslösen könnten.

- Schnelle Isolierung, die es dem System ermöglicht, Teile des Netzes, in denen eine Störung auftritt, vom Rest des Systems zu isolieren, um eine Ausbreitung der Störung zu vermeiden und eine schnellere Wiederherstellung zu ermöglichen.

Dank dieser Funktionen ist ein selbstheilendes Smart-Grid-System in der Lage, Stromausfälle zu reduzieren und deren Dauer zu minimieren, wenn sie doch auftreten. Das intelligente Stromnetz ist in der Lage, anormale Signale zu erkennen, adaptive Rekonfigurationen vorzunehmen und Störungen zu isolieren, so dass Stromausfälle bei Stürmen oder anderen Katastrophen vermieden oder minimiert werden.

Entwicklung des europäischen Energieinternets und die Rolle der Energieunion

Der Aufbau eines Smart Grids wird durch die Herausforderungen von stromnetzbasierten Energieversorgungssystemen motiviert, auf welche folgende Aussagen zutreffen:

- Überalterte Strominfrastruktur.

- Steigende Stromnachfrage in der ganzen Welt, die zu einer Überlastung der Systemausrüstung führt.

- Zunehmende Einbeziehung intermittierender und schwankender erneuerbarer Energiequellen (Sonne, Wind, Wellen und Gezeiten) in die Energieversorgung zur Verringerung der CO2-Emissionen.

- Notwendigkeit der Stromübertragung über große Entfernungen zwischen Erzeugungsstandorten und Lastzentren.

- Integration der dezentralen Erzeugung in großem Maßstab.

- Großflächiger Einsatz von Elektrofahrzeugen.

- Notwendigkeit einer Plattform für Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) zur Erleichterung der Verwaltung der Nachfrage der Verbraucher.

Smart Grids - einfach erklärt

Smart Grids - bedeutet logisch übersetzt intelligente Stromnetzwerke. In diesem Video wird der Begriff auf eine einfache und verständliche Weise erklärt.

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