Category: Unkategorisiert

In this rapidly changing, modern day digital landscape, ensuring the full reliability and resiliency of the smart grid is a growing challenge. How do we ensure the system will be able to “bounce back” and recover effectively from an outage? The explosion of the Internet of Things (IoT) introduced a wide variety of smart devices and products to bring increased connectivity. Couple this with outdated infrastructure, and the vulnerability of the grid to potential outages and malicious attacks has increased. We saw that resiliency challenge manifest in the recent wake of Hurricane Harvey in Houston, Hurricane Maria in Puerto Rico, and even after Superstorm Sandy back in 2012, where millions of people were without power for days. In the case of Puerto Rico, more than 450,000 still remain without power, now four months after the storm hit. These types of outages are coming at a steep price – a 2013 U.S. Department of Energy study found that power outages caused by extreme weather had an average economy-wide cost of $18-$33 billion from 2003-2012. Consider this along with the growing concern for grid cybersecurity—with the U.S. Energy Department indicating that the electricity system “faces imminent danger” from cyber-attacks—and it’s no surprise that resilience of the grid should be a top priority for utilities. To maximize the full capability of the smart grid, investments need to be made in more resilient infrastructure and technology solutions to strengthen the grid’s resiliency against unplanned events, from weather to security. A critical piece of this is in considering innovative technology solutions that can evaluate real-time performance and provide the information needed to act proactively, efficiently and effectively in the event of a problem. For example, our Delta Smart Grid Network (DSGN™), brings real-time data capability and active IoT device integration wherever there is electricity. The network can provide utilities with actionable data and visibility into their systems and how those systems are operating through the use of our cloud-based analytics platform. This infrastructure will enable utilities to more easily identify issues for immediate action, whether those stem from natural disasters, cyberattacks or other issues. For example, if there is a reported outage, a utility can quickly identify the location of the problem, which is typically a time-intensive, manual effort. In providing this increased visibility, utilities are empowered and the resiliency of the grid, in turn, is improved. Another solution to boosting grid resiliency could be found in considering distributed energy, energy storage and microgrids. In one example from Hurricane Harvey, more than a dozen Houston H-E-B stores were able to keep their lights and resources on for their respective communities due to having natural-gas powered microgrids in place.

Der Begriff „Big Data“ existiert schon seit einiger Zeit, doch das Konzept entwickelt sich ständig weiter. Big Data bedeutete zunächst das Sammeln und Analysieren großer Datenmengen, die zu komplex sind, um mit herkömmlicher Datenverarbeitungssoftware bewältigt zu werden, wobei der Fokus auf Volumen, Vielfalt und Geschwindigkeit der Daten lag. Heute beziehen wir auch die Wahrhaftigkeit und den Wert der Daten mit ein – und der Schwerpunkt hat sich auf die Priorisierung des Wertes verlagert. In der heutigen Landschaft, in der sich Big Data auf prädiktive Analysen, Analysen des Nutzerverhaltens oder andere fortschrittliche Analysemethoden bezieht, ist die Größe des Datensatzes nicht mehr das entscheidende Merkmal, sondern der Wert ist das Wichtigste. Denn was nützt es, all diese Daten zu haben, wenn man mit den Erkenntnissen nichts anfangen kann? Aus der Perspektive einer Smart City können die Daten, die durch eine von einem Stromversorger eingerichtete fortschrittliche Zählerinfrastruktur bereitgestellt werden, die Betriebseffizienz steigern, die Überwachung und Verwaltung des Netzes verbessern und das Kundenerlebnis optimieren. Wenn die Smart-Grid-Lösung auch ein vollständiges Kommunikations-Backbone bietet, wie unser Delta Smart Grid Network™ (DSGN™), können mehr Daten von mit dem Netzwerk verbundenen Internet-of-Things-Geräten erfasst werden (lesen Sie Aprils Blogbeitrag für mehr zum Thema IoT). Um noch mehr Wert zu gewinnen, werden Fortschritte im Bereich Big Data in künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen integriert. Obwohl sie ähnlich sind, unterscheiden sich die beiden:

• KI ist die Schaffung von Maschinen, die aus ihrer Umgebung lernen und auf dieser Grundlage Probleme lösen können, und
• Maschinelles Lernen ist ein Teilbereich der KI, bei dem die Maschine die gelernten Lektionen nutzen kann, um sich selbst zu verbessern, ohne explizit dafür programmiert zu sein.

Durch robuste Datenanalysen, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen ist der Wert von Big Data exponentiell. Und obwohl Volumen, Vielfalt, Geschwindigkeit und Wahrhaftigkeit immer noch Schlüsselkomponenten von Big Data sind, ist der Wert das entscheidendste Merkmal.  

Der globale Trend zu Smart Cities nimmt weiter zu. Die Vorteile der Integration des Internets der Dinge (IoT) in die stadtweite Infrastruktur sind weithin anerkannt. Der beste Weg, eine Stadt in eine Smart City umzuwandeln, ist jedoch variabler. Lösungsanbieter, die unterschiedliche Strategien, Ansätze und Techniken präsentieren, wetteifern um die Aufmerksamkeit der städtischen Entscheidungsträger. Eines haben sie alle gemeinsam: die Bedeutung eines stadtweiten Netzwerks zur Unterstützung der IoT-Geräte, die eine Stadt intelligenter machen. Nur mit einem einzigen, skalierbaren Netzwerk, das nicht in seiner Bandbreite begrenzt ist und das Rückgrat bildet, wird eine Smart-City-Umsetzung ihr höchstes Potenzial entfalten. Die Fähigkeit, verschiedene Arten von elektronischen Datenerfassungssensoren zu verwenden, um Informationen zu liefern, die dann zur effizienten Verwaltung von Anlagen und Ressourcen genutzt werden, ist entscheidend. Mit einem einzigen Netzwerk, wie dem Delta Smart Grid Network, ist dies möglich. Die Lösung von Delta nutzt dieselbe Strategie wie die heutigen Smartphones, die auf innovative Weise mehrere zweckmäßige Produkte in einem einzigen, außerordentlich leistungsfähigen Gerät vereinen – sie führt Smart-Grid-Infrastruktur, WLAN-Mesh-Netzwerke und verbraucherorientierte digitale Geräte in einer einzigen, standardisierten und zentralisierten Smart-City-Netzwerklösung zusammen. Dieses resultierende Netzwerk wird zur Kommunikationsinfrastruktur, über die sich alle IoT-Smart-City-Geräte verbinden können. Damit wird die Tür für eine effiziente und effektive Smart-City-Lösung geöffnet.  

Die Bedrohung durch einen elektromagnetischen Impuls (EMP) ist für die meisten kein präsentes Thema, aber für den langfristigen Schutz und das Überleben des modernen Stromnetzes von entscheidender Bedeutung. Was also ist ein EMP? Ein EMP ist „ein intensiver Ausbruch elektromagnetischer Energie, der durch eine abrupte, schnelle Beschleunigung geladener Teilchen, in der Regel Elektronen, verursacht wird.“[1] Die Ursachen für einen EMP können natürlich sein (z. B. ein solarer Supersturm) oder ein kriegerischer Akt (z. B. ein nukleares Ereignis oder eine Wasserstoffbombe). In beiden Fällen ist das Potenzial eines EMP, das Stromnetz über ein großes geografisches Gebiet lahmzulegen, enorm – und potenziell katastrophal. Die Bedrohung für das Stromnetz ist real. Solare Superstürme ereignen sich alle 100-150 Jahre, und es ist nur eine Frage der Zeit, bis wieder einer die Erde trifft. Andererseits steht die Bedrohung durch einen nuklearen EMP im Einklang mit unserer fragilen Gesellschaft, in der wir uns für absolut alles auf Elektrizität verlassen. Schurkenstaaten könnten einen EMP-Angriff nutzen, um die heimische Infrastruktur zum Einsturz zu bringen. Ein solcher Angriff würde dazu führen, dass kritische Infrastrukturen negativ beeinflusst werden (z. B. Kommunikation, Bankwesen, Transport, Nahrung, Wasser usw.); unsere über 100 Reaktoren würden nicht gekühlt werden; die Wasserversorgung würde sofort ausfallen; und die Lebensmittelversorgung wäre unzureichend. Im Wesentlichen würde ein EMP-Ereignis, sei es natürlich oder als kriegerischer Akt, das nordamerikanische Stromnetz für ein Jahr lahmlegen – in dieser Zeit könnten 90 % der Bevölkerung an Hunger und Krankheiten sterben. Der Schutz des nordamerikanischen Stromnetzes vor den verheerendsten Folgen einer EMP-Störung oder eines Angriffs ist einfach und würde in seiner grundlegendsten Form nur minimale Ressourcen erfordern. Laut Anthony Furey könnten „nur 8 Cent pro Monat (weniger als 1 US-Dollar pro Jahr), die jedem privaten Stromverbraucher über einen Zeitraum von fünf Jahren in Rechnung gestellt werden, ausreichen, um die grundlegenden nationalen Schutzmaßnahmen für unser Stromnetz zu gewährleisten.“[2] Zu diesen Schutzmaßnahmen gehören der Wechsel von Kupferkabeln zu Glasfaserkabeln[3] und die Installation von Elementen wie Faradayschen Käfigen, Überspannungsableitern, Sperrvorrichtungen und weltraumgestützten Abfangsystemen. Natürlich ist die Entscheidung, das gesamte Stromnetz gegen die Bedrohung durch einen EMP zu härten, eine komplizierte Angelegenheit, die viele Ebenen der Unterstützung erfordert. In der Zwischenzeit erwägen wir daher die geeigneten Maßnahmen, um sicherzustellen, dass das Delta Smart Grid Network™ so gut wie möglich auf alle EMP-Ereignisse vorbereitet ist.  

Für viele von uns hier in Südafrika ist der Lastabwurf ein zentrales Thema, aber viele Menschen auf der ganzen Welt wissen vielleicht nicht, welche Auswirkungen er auf das tägliche Leben haben kann. Hier ist also ein Einblick, wie das Leben mit Lastabwurf aussieht. Zuerst ist es wichtig zu verstehen, was Lastabwurf ist. Es ist eine Maßnahme zur Reduzierung der Last auf etwas, in diesem Fall beziehe ich mich speziell auf die Reduzierung des Bedarfs an einer Stromversorgung, um eine übermäßige Belastung des Kraftwerks zu vermeiden. Normalerweise als letzte Notlösung vorbehalten, kann der Lastabwurf dazu beitragen, einen systemweiten Stromausfall zu verhindern und ermöglicht es den betroffenen Nutzern, entsprechend zu planen, anstatt von einem Stromausfall zu einer unbekannten Zeit und für eine unbekannte Dauer überrascht zu werden. Die „Maßnahme“ besteht hier darin, dass der Stromversorger absichtlich einen Teil des Stromnetzes abschaltet, damit die anderen Teile stabil bleiben. So funktioniert es in meinem Leben:

• Wenn ein Lastabwurf erforderlich ist, erhalte ich in der Regel etwa eine Woche im Voraus einen Zeitplan. Dieser Zeitplan enthält Informationen, die wie folgt aussehen:
  • Montag: von 08:00 bis 10:00 Uhr und erneut von 23:00 bis 01:00 Uhr (Di.)
  • Dienstag: von 12:00 bis 14:00 Uhr und erneut von 19:00 bis 21:00 Uhr
  • Mittwoch: keine
  • Donnerstag: von 02:00 bis 06:00 Uhr
  • Freitag: keine
  • Samstag: von 09:00 bis 11:00 Uhr und erneut von 16:00 bis 18:00 Uhr
  • Sonntag: von 19:00 bis 23:00 Uhr
• Das bedeutet, dass ich meine Tage so planen muss, dass ich die Zeiten berücksichtige, in denen ich zu Hause keinen Strom haben werde. Einige der Taktiken, die ich dafür anwende, sind die folgenden:
  • Sicherstellen, dass mein Mobiltelefon und mein Laptop vor einem geplanten Lastabwurf vollständig aufgeladen sind.
  • Die Häufigkeit, mit der ich meinen Kühl- und Gefrierschrank öffne, zu minimieren, um keinen Lebensmittelverlust zu erleiden.
  • Vorkehrungen treffen, um bei einem Freund oder Familienmitglied außerhalb der Lastabwurfzone zu sein.
  • Arbeitstermine und Telefonate außerhalb des Zeitfensters für den Lastabwurf planen.
  • Kerzen, eine Taschenlampe und/oder eine Laterne (und bei Bedarf einen ausreichenden Vorrat an Batterien) bereithalten, falls der Lastabwurf nachts stattfindet.

Während viele den Lastabwurf als eine enorme Unannehmlichkeit ansehen, muss ich zugeben, dass ich ihn der Alternative eines landesweiten Stromausfalls vorziehe, falls das nationale Stromnetz zusammenbricht. Bis die notwendigen Verbesserungen an der Erzeugungskapazität vorgenommen werden können, ist dies die beste Lösung, um alle zu schützen und die Auswirkungen auf eine breite Gruppe von Nutzern zu verteilen, anstatt dass ein Gebiet ins 18. Jahrhundert zurückversetzt wird.