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Themen Umfaßt
Hintergrund
Gelegenheiten für Intelligente Materialien in Smart-Gitter Technologie
Marktchancen in der Entwicklung von Fühlern für Intelligente Gitter-Infrastruktur
Fühler Einheiten für Automatisierte Meter-Infrastruktur (AMI)
Implementierung von Fühlern für Fehlererkennung, Spannungs-Optimierung und Lastübertragung
Vergleich Zwischen Convetional-Fühlern und Intelligenten Gitter-Fühlern
Herausforderungen mit der Implementierung von Smart-Gitter Fühlern
Datenübertragungs-Technologien für Smart-Gitter Fühler
Baumuster von Fühlern Für das Intelligente Gitter
Drahtlose Fühler-Netze für Automatisierte Meter-Infrastruktur (AMI)
Intelligente Spannungs-Fühler
Intelligente Kondensator-Regelung
Intelligente Fühler für Stromausfall-Befund
Intelligente Fühler für Transformator-Überwachung
HochspannungsZeile Temperatur und Wetterbedingungs-Fühler
Verteilte Generation
Intelligenter Gitter-Speicher
Hintergrund
NanoMarkets ist ein führender Anbieter der Markt- und Technologieforschung und der Industrieanalyse Services für die Dünnfilm-, organischen und bedruckbarenelektronikgeschäfte (die wir als SPITZENElektronik. ansprechen) Seit dem gründenden Unternehmen, hat NanoMarkets über zwei Dutzend umfassenden Forschungsberichten über Märkte der auftauchenden Technologie veröffentlicht. Die umfaßten Themen haben Fühler, Bildschirmanzeigen, OLEDs, HB-LED, Epapier, RFID, photovoltaics, intelligentes Verpacken, neue Batterietechnologien, Druckelektronik, organische Elektronik, auftauchender Speicher und Speichertechnologien und andere viel versprechende Technologien umfaßt. Unser Kundenregister ist, das ist, wer von Firmen in den Spezialitätenchemikalien, in den Materialien, in den Elektronikanwendungen und in der Herstellung. NanoMarkets bewirtet auch ein Blog bei www.nanotopblog.com, in dem wir Technologietendenzen, Firmenmitteilungen und den laufenden Fortschritt der Industrie behandeln.
Gelegenheiten für Intelligente Materialien in Smart-Gitter Technologie
Es gibt einen allgemeinen Konsens, dass das aktuelle Stromnetz seine Beschränkungen erreicht und dass Smartgitter Technologie erforderlich ist, Leistungsfähigkeit zu erhöhen, Zuverlässigkeit und Sicherheit, sowie die Umweltbelastung der Lieferung des Bedarfs der elektrischen Leistung der modernen Gesellschaft verringern. Die Entwicklung solch eines intelligenten Gitters stellt viele Materialgelegenheiten dar, von denen eine im Fühlermarkt liegt. NanoMarkets glaubt, dass Fühler ein Schlüsselenabler sind, damit das intelligente Gitter sein Potenzial erreicht.
Bauteile des entwickelnden intelligenten Gitters umfassen das intelligente Dosieren des Stroms, die intelligenten Materialien, um obenliegende Zeilen und Selbstheilung der höheren aktuellen Kapazität während der Stromausfälle zu aktivieren, die intelligenten Bauteile (Nebenstellenbauteile können das breitere intelligente Gitter verbunden sein), die bedienungsfertigen Bauteile (neue Bauteile schieben sich aktiv in den intelligenten Netzen) ein, die reconfigurable Bauteile (kann Leistung effektiv und automatisch umleiten, wenn Stromausfälle auftreten) und Speicherung des Stroms für Qualitäts- und Spitzenausgleichanwendungen.
Von allen Elementen im auftauchenden intelligenten Gitter, sind Fühler eins der Konjunkturbarometer des intelligenten Gitterwachstums weltweit. Die Idee hinter dem „intelligenten“ Gitter ist, dass das Gitter auf Echtzeitnachfrage reagiert; um dies zu tun, benötigt sie Fühler diese „Echtzeit“ Informationen zur Verfügung zu stellen. NanoMarkets umfaßt in seiner Definition von Smartgitter Fühlern, Fühler selbst, Digital-Analog-Wandlung Kleinteile, verdrahtete und drahtlose Infrastruktur und intelligente dosierende Kleinteile, die notwendig sind, Fühlerdaten über dem Gitter zu montieren und zu transportieren.
Marktchancen in der Entwicklung von Fühlern für Intelligente Gitter-Infrastruktur
Gesamt, stellt der Gitterinfrastrukturmarkt weltweit über eine $80-billion/year Industrie mit ungefähr $20 Milliarde von der in den Nordamerikanischen Märkten dar. Während der Übergang zu einem intelligenteren Gitter bereits begonnen hat, wird das aktuelle Gitter durch eine Anlage beherrscht, die in der Natur größtenteils elektromechanisch ist, die auf sein Lay-out mit zentralisierter Erzeugungskapazität und eine Art in seiner Nachrichtenübermittlung mit wenigem oder keinem Fühlerfeedback zu zentralisierten Entscheidungstreffern radial ist. Der Übergang zu einem Digitalnetz mit bidirektionaler Nachrichtenübermittlung, eine Netztopologie mit verteilter Generation, Gitterspeicher und durchdringende Kontrollsysteme und Eigenüberwachungs stellt extrem attraktive Gelegenheiten für Fühlerunternehmen dar.
Diese Gelegenheiten können in drei allgemeine Bereiche gruppiert werden. Das erste ist die „Zeile Infrastruktur“ oder „Übertragungsnetz,“ besteht die aus den Übertragungsleitungen, die vom Punkt der Stromerzeugung zu den Nebenstellen ausgeführt werden (Verteilungsnaben). Ist An Zweiter Stelle das lokale/Dienstverteilungsnetz, das von der Nebenstelle zum Haus (Endbenutzer) ausgeführt wird. Dieser Abschnitt stellt einen globalen weltweiten Markt von ungefähr $40 Milliarde/Jahr, mit $10 Milliarde/Jahr in Nordamerika dar. Er ist in diesem Kapitel, das wir auch die Gelegenheiten umfassen, die auf verteilter Generation zentriert werden, in den microgrids und in den variablen Generationsquellen (Wind und Solar). Die dritte Gruppe ist die Randinfrastruktur, die am intelligenten Meter beginnt und alles innerhalb des Hauses umfaßt (Büro, Gebäude, Usw.). Dieser Abschnitt stellt einen globalen weltweiten Markt von ungefähr $6 Milliarde/Jahr dar, von denen $2 Milliarde/Jahr in Nordamerika ist.
In der Vergangenheit als die elektrischere Kapazität erforderlich waren, verglichen die niedrigen Kosten des Kraftstoffs und die verhältnismäßig billigen Baukosten mit Alternativen und regelnde Zelle machte das Hinzufügen der zentralen Erzeugungskapazität die wirtschaftliche Lösung. Mit den flüchtigen Kosten von Viehbeständen und von neuem Nachdruck auf Umweltführung, die Kapazität ist hinzuzufügen nicht mehr die wirtschaftlichste Lösung. Darüber hinaus benötigen die aktuellen langfristigen Mandate, zum von hohen Stufen der auswechselbaren, variablen Ausgabe zu enthalten, die Betriebsmittel erzeugt (Wind und Solar) ein intelligenteres Gitter für Gitterstabilität.
Selbst wenn die festgelegte Infrastruktur in Nordamerika und Europa das Ausbauen mit intelligenter Technologie benötigen, erwarten wir die Gestalt heraus, um langsam zu scheinen mit Telekommunikation die Gestalt verglichen aus den späten neunziger Jahren heraus wegen der risikoscheuen, in hohem Grade konservativen Kultur der Dienstindustrie und seiner in hohem Grade geregelten Natur. Jedoch wegen des Körperunderinvestment in den letzten 40 Jahren, erreicht viel der Infrastruktur das Ende seiner Lebensdauer und der Übergang zur intelligenten Infrastruktur tritt mit auf, was Beleuchtungsdrehzahl für diese Industrie scheint. Deswegen Kultur von Konservatismus und von Regelung, sehen wir die Gestalt, in den wenigen geregelten und bürokratischen Bereichen (Randinfrastruktur) anzufangen und von dort heraus sich zu bewegen.
Fühler Einheiten für Automatisierte Meter-Infrastruktur (AMI)
Nachfrage nach Fühlern im Bereich der Randinfrastruktur (innerhalb des Hauses/des Büros) folgt der Implementierung der automatisierten Meterinfrastruktur (AMI), die Echtzeitpreiskalkulationsinformationen zwischen dem Abnehmer und dem Hilfsprogramm kommuniziert. Auf der Abnehmerseite des AMI, gibt es Gelegenheiten, Fühler durchdringend herzustellen innerhalb des Hauses, um Dienstverwendung aufzuspüren und zu manipulieren. Drahtlose Netzwerke mit Verwendungsüberwachungsgeräten auf Heizung, abkühlendem Gerät und bedeutenden Geräten, die Verwendungs- und Steuergebrauch in Bezug auf die elektrischen Echtzeitpreise kommunizieren können, werden die Norm. Versuchs-AMI-Programme sind bereits an über 20 Hilfsprogrammen an der richtigen Stelle.
Während Verbraucher in der Lage sind, ihre Kosten durch Echtzeitverwendungsinformationen zu verringern, sind Hilfsprogramme in der Lage, die intelligenten dosierenden Echtzeitgebrauchs- und Stromausfallinformationen für verbesserte Leistungsfähigkeit und Service zu verwenden. Die Stromausfallinformationen lassen viel schnellere Isolierung und das Verständnis von Stromausfallbaumustern zu, die schnellere Wiederherstellung des Services erlauben. Der zweite Vorteil zu den Hilfsprogrammen ist verbessertes Verständnis der Echtzeitnachfrage und der Gebrauchsmuster, das das Erzeugen von Leistungsfähigkeit erhöht, indem es besseren Belastungsausgleich als in seiner aktuellen blinden Situation erlaubt.
Implementierung von Fühlern für Fehlererkennung, Spannungs-Optimierung und Lastübertragung
Auf dem Elektrizitätsgesellschaftsverteilungsniveau der Mittelspannung lokalen von der Übertragungsleitungsnebenstelle durch Verteilungsnebenstellen zum Abnehmer AMI, sind neue Implementierungen für Fühler in einigen Bereichen, einschließlich Fehlererkennung, Spannungsoptimierung und Lastübertragung kritisch. Zusätzlich zu den AMI-Informationen berichten Fühler auf dem Vertriebsnetz Defekten die lokale Nebenstelle, in der der Einbauort bekannt, bevor die Reparaturbesatzungen ausgesendet werden und im Wesentlichen durchschnittliche Stromausfallzeiten verringert. Im Spannungsoptimierungsbereich erlauben Fühler Selbsttätigkeit von den Verteilungskondensatoren, die auf dem Bedarf der Stationssammelleitung oder -transformators basieren, die niedrigere Vorübertragungsverluste ergeben. Fühler lassen auch verbesserte Verteilermitteilung von Sicherungsschlägen und von breiter Spannungsregelung der Anlage mit verbessertem Gesamtbelastungsmanagement zu. Lastübertragung ist ein anderer Bereich, in dem Fühler kritisch sind. Hier mit Fühlern, die über die Kapazität berichten können, erlauben fortgeschrittene Algorithmen Zufuhr-zuzufuhr Kapazitätsübertragung. Die Fähigkeit, dynamische Einstellung von überbelasteten Zufuhren, von Transformatoren und von Stationen zu umfassen erlaubt Verzögerungen in den Kapazitätsverbesserungen durch verbesserte Belastungsantwort zu ändernder Nachfrage.
Vergleich Zwischen Convetional-Fühlern und Intelligenten Gitter-Fühlern
Die Generation und das regionale Hochspannungssendegebiet (von der Generationsquelle durch bedeutende Übertragungsleitungen zu den bedeutenden Übertragungsnebenstellen, die die Vertriebsnetze führen), ist, wo es aktuell den höchsten Stand des Fühlerdurchdringens gibt. Die Fühler, die heute jedoch verwendet werden haben Fähigkeit begrenzt und im Allgemeinen Spannung, aktuelles Usw. messen; Fühler für die intelligente Gitterinfrastruktur erlauben automatisierte Reaktion zu den ankommenden Informationen. Zum Beispiel mit Fühlern, die Temperatur und Wetterbedingungen von Zeilen der hohen Leistung überwachen, ändert zum Höchstlast dieser Zeilen kann automatisiert werden. Wie die Verteilungsautomatisierung, die kleine verteilte erzeugende Betriebsmittel auf dem Verteilungsniveau enthält, sind neue intelligente Fühlernetze notwendig auf dem Übertragungspegel, um große variable Stromversorgung zu enthalten, wie Wind und Solar. Fühler sind, großer Wind und Solarlandwirtschaftliche betriebe durchdringend so notwendig auch werden und ihre Input in das Übertragungsnetz einsteigen, große Mengen Strom auf Bevölkerungsschwerpunkte zu verschieben.
Herausforderungen mit der Implementierung von Smart-Gitter Fühlern
Es gibt einige Herausforderungen, die vor dem intelligenten Gitter und folglich Smartgitter Fühlern angesprochen werden müssen, kann weiterkommen, wie vorgestellt. Zuerst ist Sicherheit eine enorme Hürde wegen des Potenzials für nicht gehärtete Meter (Zugangspunkte) in jedem Haus. Die Kommunikationsprotokolle auf dem intelligenten Gitter sind ein anderer offener Punkt, der vor weit verbreiteter Annahme standardisiert werden muss und Investitionsaufwand gemacht werden. Aktuell sind die geschlossenen Standards ANSI C12.19 und C12.22 am geläufigsten, aber wir sagen voraus, dass die intelligenten Gitterprotokolle auf einen offenen IEEE definierten offenen Standard sich bewegen, wenn weit verbreitete Annahme von intelligenten Metern stattfindet.
Datenübertragungs-Technologien für Smart-Gitter Fühler
Ein Anderer offener Punkt bezieht dem Datenübertragungsverfahren für die Fühler mit ein. Es gibt jetzt über 20 Kommunikationstechnologien, die auf irgendeinem Niveau zur intelligenten Gittersteuerung ausgewertet werden; WiMax, BPL, Faseroptik-, Masche WiFi, MPLS und Multianschluß Verbreitungsspektrum sind gerade einige. Übertragungstechnologie muss die folgenden Eigenschaften haben: hohe Bandweite; IP aktivierte digitale Nachrichtenübermittlungs-, Verschlüsselungs- und Internetsicherheitshalterung und VoIP-Halterung. Über Nachrichtenübermittlung des Netzes, der Fähigkeit, das Netz für Nachrichtenübermittlung mit Bereichbesatzungen für Stimme sind zu verwenden, der Echtzeitgitterinstrumentanzeigen, des Usw. alle hinaus zum Erfolg des intelligenten Gitters kritisch.
Baumuster von Fühlern Für das Intelligente Gitter
Die grundlegenden Maße, die für das intelligente Gitter erforderlich sind, das Fall in die Kategorien der Spannungsabfrage ermittlt, aktuelles Ermittlen, Temperatur, die ermittlen, ermittlende, Kontinuitätsermittlen und Phasenmaße Feuchtigkeit. Fühler für alle diese existieren, aber waren nicht wirtschaftlich, in das Gitter zu integrieren, weil in der Vergangenheit die elektromechanischen Fühler mit getrennten Nachrichtenübermittlungselementen kombiniert werden mussten, um Fühlerdaten zu kommunizieren. Kostenaufstellung, Verbesserungen in der Rechenleistung und Reduzierungen im Leistungsbedarf wegen des Überganges diese des Ermittlens und der Kommunikationstechniken brachten CMOS-Technologieknotenpunkte mit Ein-Chip-System-Niveaus der Integration erlauben jetzt integrierte Fühler mit den verdrahteten oder drahtlosen Anschlüssen, um Daten zu den Entscheidungstreffern zu Kosten zu kommunizieren voran, die wirtschaftliches durchdringendes Ausfahren zulässt.
Drahtlose Fühler-Netze für Automatisierte Meter-Infrastruktur (AMI)
Die Automatisierte Meter-Infrastruktur (AMI) stellt die erste bidirektionale Kommunikation zwischen der Lieferungsinfrastruktur und dem Endenverbraucher dar. Das AMI lässt das zentrale Verteilersystem in der Istzeit den Gebrauch von jedem einzelnen Knotenpunkt auf dem Gitter überwachen und erlauben, dass Informationen über Stromausfälle zurück zu der zentralen Befehlsstruktur transportiert werden. Das AMI stellt eine wirkliche Gelegenheit für das Auftauchen von drahtlosen intelligenten Fühlernetzen innerhalb der Ausgangs- oder Kleinunternehmenplatz- sowie -fühlergelegenheiten für Dienststromausfallbefund dar.
Intelligente Spannungs-Fühler
Intelligente Spannungsfühler sind eins vieler entwickelnden intelligenten Fühlerbauteile. Während traditionelle Regler an der Nebenstelle und auf Hauptverteilungszeilen ein Teil des aktuellen elektromechanischen Netzes sind, nähern sich Spannungsfühler entlang Spornen und dem Ende der Zeile, dass Berichtsrückseite auf aktuellen Bedingungen aktuell selten sind, aber werden als Teil des auftauchenden intelligenten Gitterfühlernetzes durchdringend werden. Aktuell ohne Zeilenendefühler, müssen lange Verteilungszeilen ineffiziente hohe Spannungen am Zufuhrverteilungspunkt verwenden, um zu garantieren, dass die Spannung am Ende der Zeile nie unten zitierte Bedingung ist. Der Zusatz von intelligenten Fühlern am Ende der Zeile kann über Echtzeitspannungsdaten zurück zu der Zubringerlinie berichten, also kann er den Strom an einer Niederspannung, als verteilen er andernfalls ohne die Fühlerinformationen könnte und so effizienteren Gebrauch von dem erhältlichen Strom im Vertriebsnetz erlaubte. Dieses ist in den ländlichen Gebieten mit langen Radialzeilen besonders nützlich.
Intelligente Kondensator-Regelung
Aktuell werden große Kondensatoren auf dem Gitter verwendet, um Spannungs- und Leistungsfaktor beizubehalten. Während die Kondensatoren in der Lage sind, zu änderndem Spannungs-, Strom- oder Leistungsfaktor zu reagieren, werden sie entfernt geüberwacht nicht oder gesteuert. Der Zusatz von intelligenten Fühlern, die überwachen können und von Steuerkondensatorbanken entfernt erhöht den Gesamtwirkungsgrad des Vertriebsnetzes.
Intelligente Fühler für Stromausfall-Befund
Zusätzlich zu den intelligenten Metern verbessern intelligente Kontinuitätsgitterfühler, die die zentralen Verteilungspunkte sein können, Stromausfallbefund.
Intelligente Fühler für Transformator-Überwachung
Transformatoren stellen eine der teureren Aktiva der lokalen Versorgungsunternehmen dar, aber im Allgemeinen überwachen ist auf einmal jährlich Handbuch aufgelöste Gasanalyse und periodische Temperaturbeobachtung mit IR-Kameras begrenzt. Onlinefühler für aufgelöste Gasanalyse- und -temperaturüberwachung mit bidirektionaler Nachrichtenübermittlung zurück zu der Nebenstelle stellen eine beträchtliche Gelegenheit dar.
HochspannungsZeile Temperatur und Wetterbedingungs-Fühler
Fühler stellen Echtzeittemperatur und Wetterbedingungen für zur Verfügung, um die Leistungsfähigkeit von Hochspannungsverteilungszeilen zu verbessern und genaueren Versand des Stroms zuzeiten der beträchtlichen Nachfrage mit verringerter Möglichkeit von den Stromausfällen zu erlauben wegen der Zeile Läufer.
Verteilte Generation
Damit die verteilte Generation ist lebensfähig im auftauchenden intelligenten Gitter, sind Fühler für die Belastung, die zwischen dem größeren Gitter und den verteilten erzeugenden Quellen ausgleicht, entscheidend.
Intelligenter Gitter-Speicher
Fühlergelegenheiten sind Falte zwei für intelligenten Gitterspeicher. Es gibt Gelegenheiten, wenn man den Status aller Sammlerzellen in den Speicherbanken überwacht und in der Belastung hat Überwachung und Versand von Energie von der Batterie zum größeren Gitter Bankverkehr.
Quelle: „Fühler für das Intelligente Gitter: Marktchancen 2009-2016“, Marktbericht durch Nanomarkets
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