Hiệu ứng mạng: Một thiết bị nhỏ ra đời thay đổi internet bằng điện

50

Nó nhỏ, được làm bằng nhôm và lớn hơn một cuốn sách bìa cứng. Nhưng giống như modem quay số cách đây vài thập kỷ, thiết bị này đang giúp cách mạng hóa năng lượng điện theo cách mà chúng ta đã thấy trước đây.

Điện là nguồn sống của thời đại kỹ thuật số của chúng ta. Nhưng, trớ trêu thay, nó đã bị tụt hậu so với thời gian kết nối. Từ lâu, lưới điện đã có nguồn gốc vững chắc đến nỗi khách hàng phải gọi cho các công ty điện để nói với họ rằng điện bị cúp. Mọi thứ bắt đầu thay đổi trong thập kỷ qua. Sự tăng trưởng nhanh chóng của năng lượng tái tạo – từ các tấm quang điện trên sân thượng đến các trang trại gió khổng lồ có kích thước của một nhà máy điện hạt nhân – đã làm thay đổi hỗn hợp năng lượng. Nhưng năng lượng mặt trời và năng lượng gió không phải lúc nào cũng có sẵn cho dù đó là bởi vì đó là một ngày nhiều mây hoặc không có gió. Ở nhà, đồng hồ thông minh và thiết bị, xe điện, trạm sạc, pin và các công nghệ khác đang thêm những thách thức mới và đè nặng lên hệ thống. Jamshid Sharif-Askary, kiến ​​trúc sư trưởng của đơn vị Giải pháp lưới năng lượng tái tạo GE, cho biết: Mạng lưới điện là một cỗ máy thông minh và phức tạp nhất mà con người từng chế tạo. Tuy nhiên, chúng tôi đang đẩy nó vượt quá giới hạn của nó.

Nó là một công việc của Sharif-Askary để nâng cấp lưới và giúp nó bắt kịp. Quỹ đạo MDS, như thiết bị được gọi là một trong những khối xây dựng mà anh ta đang sử dụng.

Theo một cách nào đó, Orbit là con dao của các thiết bị liên lạc của quân đội Thụy Sĩ. Không giống như các modem gia đình thường có khả năng chỉ cung cấp một nguồn, có thể là cáp điện thoại hoặc Ethernet, thiết bị này có thể nhận và gửi dữ liệu được mã hóa qua nhiều liên kết và giao thức không dây bao gồm Ethernet, Wi-Fi, 3G và công cộng và mạng 4G LTE riêng tư cũng như radio chuyên dụng. “Không có giải pháp một kích cỡ phù hợp cho tất cả. Với các tùy chọn công nghệ không dây khác nhau có sẵn, chúng tôi muốn cung cấp cho khách hàng của mình một nền tảng chung có thể tùy chỉnh để phù hợp với các nhu cầu không dây khác nhau trên các mạng của họ” theo Steven Ruggieri, giám đốc sản phẩm cao cấp cho thiết bị.

Ví dụ, một công ty tiện ích lớn có thể đầu tư vào phổ LTE riêng để cung cấp lượng dữ liệu khổng lồ trên mạng. Ruggieri nói rằng một số khách hàng gửi video để giám sát tính bảo mật của tài sản từ xa và xác minh phù hiệu của mọi người nhập. Các khách hàng khác có thể chọn mạng công cộng và chia sẻ băng thông của họ với mọi người khác. Nếu một phần của mạng bị hỏng, giả sử, trong một cơn bão tồi tệ, Orbit có thể chuyển đổi liền mạch sang một chế độ liên lạc khác, như từ LTE sang radio, để đảm bảo rằng các nhà khai thác không bị mất quyền truy cập vào các tài sản quan trọng nhất của họ. Với các thiết bị thông minh hơn được thêm vào lưới điện, khách hàng được hưởng lợi từ công nghệ mới này khi thông tin đó có thể được chuyển tiếp và hành động một cách nhanh chóng, đáng tin cậy và an toàn. Đây là những gì thiết bị của chúng tôi kích hoạt” – Ruggieri cho biết.

Khả năng tiếp cận và tính linh hoạt của Orbit cho phép các nhà khai thác liên kết kỹ thuật số với các phần từ xa của lưới điện, bao gồm các trạm biến áp, máy biến áp lân cận gắn trên các cực tiện ích và các thiết bị khác. Nó thậm chí còn đi kèm với bộ não của riêng mình trên một chip máy tính để nó có thể thực hiện các tính toán quan trọng và kịp thời tại trang web – hoặc, trong ngành công nghiệp, tại mạng cạnh của mạng – thay vì mất vài giây quý giá bằng cách gửi thông tin đám mây hoặc trung tâm điều khiển để phân tích. Ví dụ, nó có thể giúp các kỹ sư tìm ra ngay lập tức những gì xảy ra với việc sản xuất năng lượng mặt trời khi một đám mây di chuyển trên trang trại của họ.

Hai ảnh trên: Điện là huyết mạch của thời đại kỹ thuật số của chúng ta, nhưng, trớ trêu thay, nó đã bị tụt hậu so với thời gian kết nối. Ảnh: Getty Images.

Một nơi quan trọng mà Orbit đã đóng vai trò bên ngoài là trạm biến áp kỹ thuật số. Các nút truyền chính trên lưới, trạm biến áp là sự kết tụ của dây dẫn, máy biến áp, bộ ngắt mạch và các thiết bị khác giúp mang điện từ nhà máy điện đến nhà bạn. Bạn có thể nhìn thấy chúng bên trong thành phố New York và cả ở nơi xa xôi hẻo lánh, đặc biệt là ở các quốc gia rộng lớn như Brazil và Hoa Kỳ, ở các vùng của Châu Á nơi dây điện băng qua những vùng đất trống.

Vera Silva, giám đốc công nghệ của GE Grid Solutions, cho biết: “Số hóa các trạm biến áp và để chúng trao đổi thông tin với nhau với các bộ phận khác của mạng điện, biến lưới điện thành hệ thống thần kinh năng lượng. Nó cho phép chúng tôi hành động trên các thành phần khác nhau, trong thời gian khác nhau và bảo vệ tài sản và người dùng hệ thống khi có lỗi xảy ra”. Silva cho biết các trạm biến áp thông minh sẽ cho phép các tiện ích kiểm soát thời gian thực của lưới điện. Điều đó có nghĩa là không còn cuộc gọi đến công ty điện lực khi bạn mất điện. Thay vào đó, các tiện ích sẽ có thể cho khách hàng biết những gì đã xảy ra và khi nào điện sẽ hoạt động trở lại. Đây sẽ là một yếu tố hỗ trợ tuyệt vời cho quá trình chuyển đổi kỹ thuật số mà chúng tôi đã nói”. Silva Silva nói.

Vera Silva, giám đốc công nghệ của GE Grid Solutions, cho biết số hóa các trạm biến áp và để chúng trao đổi thông tin với nhau và các bộ phận khác của mạng điện biến lưới điện thành hệ thống thần kinh năng lượng. Ảnh: Getty Images.

Và Orbit đang đảm bảo cuộc trò chuyện bên trong các trạm biến áp thông minh này không bao giờ dừng lại. Thiết bị có thể sử dụng radio, LTE hoặc Wi-Fi để thu thập thông tin từ các cảm biến được đặt khắp trạm biến áp đang giám sát. Ví dụ, chất lượng dầu máy biến áp để ngăn ngừa hỏa hoạn và thậm chí là nổ. Nó có thể xử lý một số tại chỗ hoặc chuyển tiếp nó lên đám mây. GE đã làm cho nó đủ chắc chắn để chịu được nước, gió và một lượng lửa nhất định.

Sharif-Askary đã say mê quỹ đạo đến nỗi anh ta đang sử dụng hàng tá trong số đó trong Phòng thí nghiệm đổi mới năng lượng kỹ thuật số của mình, nơi họ mô phỏng microgrids, hệ thống PV, xe điện, pin lưu trữ và công nghệ năng lượng khác. Họ cũng có thể chạy các thuật toán tối ưu hóa như một phần của hệ thống quản lý tài nguyên năng lượng phân tán (DERMS), gói phần mềm cho phép các nhà phân phối dự báo, gửi và kiểm soát các nguồn năng lượng.

Trong khi lưới điện kỹ thuật số thực sự vẫn còn vài năm nữa, Orbit đang giúp mở đường cho các tiện ích. Một sự kết hợp của các công cụ kỹ thuật số và vật lý sẽ giúp các tiện ích tích hợp các trang trại năng lượng mặt trời và gió, lưu trữ năng lượng và các tài nguyên phân tán khác và cải thiện việc sử dụng tài sản, theo ông Silva. Về cơ bản, chúng ta cần cung cấp cho họ các điều khiển phù hợp để kích hoạt đúng tài nguyên trong thời gian thực, được phối hợp bởi một nhạc trưởng tốt.

BÌNH LUẬN CỦA BẠN