Olipas eilen illalla sähkökatko, josta kimmahti sellainenkin ajatus, että voisiko sähköverkko olla hieman älykkäämpi kuin mitä se nyt on.
Kun esim. voimalasta loppuu virta, tieto asiasta siirtyisi eteenpäin verkossa nopeammin kuin sähkökatko etenee. Tai noin sen pitäisi mennä, että siitä olisi hyötyä. Ja luultavasti se vaatisi jotain "sähkövarastoja" voimaloihin, muuntajille, asuntojen sulaketauluihin jne. Eiks se katko etene melkeinpä sähkön vaihenopeudella, joka on kait valon nopeuden liepeillä?
Niin kun on näkynyt puhetta erilaisista sähköjohtoihin perustuvista lähiverkoista yms., niin kulkisiko tietosignaali läpi verkon vai vaatisiko se toisen siirtotien? Muuntajia vähän epäilen, ettei niissä signaalit siirry?
Älykkään sähköverkon pystyyn laitossa on varmaan useitakin ongelmia. Ehkä suurin niistä on se, että laitteet on tällä hetkellä "tyhmiä" tai ainakaan ei ole mitään standardia olemassa.
Fiksussa sähköverkossa esim. sähköpatterit menisivät pois päältä heti, kun tulisi tieto esim. n. 15 minuutin päästä tulevasta sähkökatkosta. Vähävirtaisemmat laitteet voisivat sitten mennä alas myöhemminkin. Joissakin tilanteissa tämä ennakolta alas ajaminen voisi ehkä torjua isomman vahingon, joka voi tulla esim. ylikuormituksesta.
Ja älykkäät ihmiset ehtisivät sytyttää vaikka kynttilän ennen valojen sammumista, jos varoitus tulisi myös ihmisen ymärtämässä muodossa (-;
Superkondensaattorit voisivat ehkä olla osa tuota varavirtajärjestelmää, joka hidastaisi verkon sammumista.
Epäilemättä näinkin yksinkertainen idea on keksitty jo aiemmin. Mikä lienee vaihe menossa kehityksessä?
Kun esim. voimalasta loppuu virta, tieto asiasta siirtyisi eteenpäin verkossa nopeammin kuin sähkökatko etenee. Tai noin sen pitäisi mennä, että siitä olisi hyötyä. Ja luultavasti se vaatisi jotain "sähkövarastoja" voimaloihin, muuntajille, asuntojen sulaketauluihin jne. Eiks se katko etene melkeinpä sähkön vaihenopeudella, joka on kait valon nopeuden liepeillä?
Niin kun on näkynyt puhetta erilaisista sähköjohtoihin perustuvista lähiverkoista yms., niin kulkisiko tietosignaali läpi verkon vai vaatisiko se toisen siirtotien? Muuntajia vähän epäilen, ettei niissä signaalit siirry?
Älykkään sähköverkon pystyyn laitossa on varmaan useitakin ongelmia. Ehkä suurin niistä on se, että laitteet on tällä hetkellä "tyhmiä" tai ainakaan ei ole mitään standardia olemassa.
Fiksussa sähköverkossa esim. sähköpatterit menisivät pois päältä heti, kun tulisi tieto esim. n. 15 minuutin päästä tulevasta sähkökatkosta. Vähävirtaisemmat laitteet voisivat sitten mennä alas myöhemminkin. Joissakin tilanteissa tämä ennakolta alas ajaminen voisi ehkä torjua isomman vahingon, joka voi tulla esim. ylikuormituksesta.
Ja älykkäät ihmiset ehtisivät sytyttää vaikka kynttilän ennen valojen sammumista, jos varoitus tulisi myös ihmisen ymärtämässä muodossa (-;
Superkondensaattorit voisivat ehkä olla osa tuota varavirtajärjestelmää, joka hidastaisi verkon sammumista.
Epäilemättä näinkin yksinkertainen idea on keksitty jo aiemmin. Mikä lienee vaihe menossa kehityksessä?
Vastaukset 24
Vanhimmat
Lue jostain sähkötekniikan perusopuksesta sähköverkkojen rakenteesta ja niiden suojauksesta.
Ajatuksesi ovat aivan puuta heinää.
Nuo ajatukset olivat puutaheinää 50v sitten, mutta ihan kohtuullisia tavoitteita tänään. Olisi täysin kohtuullista, että sähköverkon kaatumistilanteen uhkasta vietäisiin tieto etukäteen kulutuspisteisiin. Useimmissa laajoissa katkoksissa se olisi mahdollista ja oikeat toiminnot voisivat todella estää katkoksen leviämisen. Mutta en siirtäisi itse informaatiota samassa verkossa kuin tehoa, vaikka se hyvin mahdollista onkin. Internettiä voisi mahdollisesti käyttää tähänkin. Siis jokainen kytkentä-asema, muuntaja ym, pitäisi olla netissä samoin kuin kulutuspisteiden sähkökeskukset, joille hälyytys välitettäisiiin.
Ubiquitos Computing: kaikki nettiin.
Ymmärretyksi tulemisen tunne on aika hieno. Kiitos kokemuksesta Yusa (-;
Datan siirtotie voi toki olla periaatteessa mikä tahansa, mutta samallahan siinä asia saattaa monimutkaistuakin. Yksittäisten laitteiden kytkeminen internettiin antaisi toisaalta monipuolisempia palvelu/toimintovaihtoehtoja kuin pelkkä virran katkaisu.
"Ubiquitos Computing: kaikki nettiin."
Aivan, kaikki vaan netin kautta toimivaksi. Sitten kun tulee joku häiriö tai joku hakkeri (tai suurempi järjestö) pääsee verkkoa näpelöimään niin sitten ollaankin peukalo persessä ihmettelemässä että mitäs nyt, kun mitään ei osaa itse enää tehdä kun nettihän sen kaiken aina on tehnyt.
"Kun esim. voimalasta loppuu virta, tieto asiasta siirtyisi eteenpäin verkossa nopeammin kuin sähkökatko etenee."
Kyllä se virta loppuu siellä johdon päässäkin niin nopeasti, ettei siitä hedit millään tavoin tietoa etukäteen antaa.
"Ja luultavasti se vaatisi jotain "sähkövarastoja" voimaloihin, muuntajille, asuntojen sulaketauluihin jne."
Niinpä - ja sellaiset jättiakut maksaisivatkin saman kuin sähköverkko. Oletko valmis maksamaan tuplasähkölaskun?
En ole tietoinen tilastoista, jotka erittelisivät sähkökatkosten syitä ja toteutumistapoja, mutta kyllä niitä on erilaisia. Jos haja-asutusalueella paikallismuuntajaa syöttävä johto katkeaa myrskyssä, niin mikään ennakkovaroitus ei ehdi perille ja välivarastot ovat liian kalliita.
Mutta käsittääkseni taajamia koskeneet (onneksi harvinaiset) laajat katkokset ovat useimmiten erilaisia. Kyseessä on usein ylikuormituksen alullepaneman häiriön leviäminen, joka kulutustasollakin antaa itsestään merkkejä esim valojen välkkymisenä useita sekuntteja ennen sähköjen lopullista katkeamista. Näistä voisi hyvin lähettää varoituksen etukäteen sieltä, missä tilanne ensiksi havaitaan.
Ennenkuin joku esittää, että internet on liian hidas, niin muistutan, että siellä on QoS-luokat. Esim sähköpostilla on aivan eri vasteaika kuin nettipuhelulla, joka sekään ei edusta korkeinta prioriteettiä.
Hintaa tulisi tietenkin lisää, mutta jos sijoitukset tuottaisivat vähentyneitä korjauskuluja yms. niin ehkä asiakkaatkin maksaisivat vähän laadukkaammasta sähköstä?
Tämän hetken teknologiasta superkondensaattorit vaikuttaisivat akkuja lupaavammilta katkon hidastimilta. Jos "hidastimilla" voisi samalla tasata vuorokautisia kulutushuippuja, niistä koituisi pientä säästöä toisaalla. Tämä tosin ehkä vaatisi jo jotain suprajohdemagneettivarastoja sähkölle?
Että entis vanhaan televisioissa oli ihan oikeat katkaisimet eikä mitään herätetiloja yms. Silloinhan on aivan sama katkaistaanko virrat katkaisimesta vai vedetäänkö töpseli seinästä siis sama tilanne jossa sähköverkko katkeaa. Mitään erikoisia ylijännitteitä ei tuossa tilanseessa synny jotka hajoittasivat laitteita. No joo induktiivinen kuorma kenties. Mikäli laite hajoaisi se voisi hajota samoin myös katkaisimen kautta.
niin ainakin mun sähköpatterit menevät pois päältä?
Tuohan vaatisi jokaiseen sähkölaitteeseen oman ohjaimen joka haistelisi sähköverkosta tulevia signaaleita ja päättelisi mitä tulee tehdä.
Tuli tässä mieleeni, että pystyisikö sähköverkon jännitettä haistelemalla päättelemään lähestyvän sähkökatkon etukäteen vaikka sähköverkosta ei lähetettäisikään mitään 'vikasignaalia'. Siis oireileeko jännite jo ennen sähkökatkoa jollakin tunnistettavalla tavalla? Jos oireilee niin kuinka todennäköisesti oire on nimeomaan lähestyvän sähkökatkon syytä eikä jostakin muusta johtuvaa ja kuinka hyvin sähkökatkon ajankohta voitaisiin tästä ennustaa?
Esimerkiksi katkeava kaapeli saattaa vaikuttaa jännitteeseen jo ennen katkeamista joten katkeaminen voitaisiin ehkä aavistaa ennen kuin se tapahtuu. Toisaalta päättelyä pahasti sotkee se, että koko ketjua voimalalta laitteelle ei voida tuntea, joten toimiiko sama järjestelmä jokapaikassa? Tietenkin järjestelmä voisi kerätä tietoa siitä mitä on tapahtunut ennen edellisiä sähkökatkoja, jolloin tuleva sähkökatko voitaisiin ennustaa aiemman datan perusteella.
Tuollainen laite olisi todennäköisesti kallis ja varageneraattori saattaisi tulla paljon halvemmaksi monessa tapauksessa. Ehkä tuota laitetta voitaisiin kuitenkin käyttää verkkojen kunnossapidossa.
D:[Tuohan vaatisi jokaiseen sähkölaitteeseen oman ohjaimen joka haistelisi sähköverkosta tulevia signaaleita ja päättelisi mitä tulee tehdä. ]
Jotain tämmöistä. Alkuun voisi toki olla vain sulaketauluun asti tms., ja ihmisen vastuulle jäisi ne virrankatkaisutoimet jne. Jos kyse olisi lähes maailmanlaajuisesta standardista, komponentin kappalehinta ei välttämättä olisi merkittävä lisä kustannuksiin.
Kuvittelen, että tällä hetkellä tietokoneiden kovalevyt toimivat jotensakin tuolla periaatteella: ne siirtävät lukupäänsä suojaan virtakatkon tullessa.
Ehdottamasi "haistelulaite" tuskin olisi yksinkertaisempi, mutta se ei toisaalta vaatisi sähköverkko-operaattorilta toimia.
Itse katkosta tuskin pystyy pysäyttämään, mutta uudellenkytkeytymisessä voisi olla vaikka pattereiden osalta viive.
Ehdottamasi idea on varmaan aika helposti toteutettavissa. Eiks jo nyt jotkut sähköpatterit reagoi tuuletukseen. Ne siis eivät lämmitä lyhyen tuuletuksen aikana?
Juuri tuon toissa iltana havaitsemani sähkökatkon aikana oli sellainen sekunnin jakso, milloin virrat olivat päällä. Tiedä sitten, olisiko "hitaammat" sähköpatterit jotenkin auttaneet asiaa, niin että sähkönjakeluverkko olisi alkanut toimia?
Sähköön sisältyisi tieto sen hinnasta ja hinta vaihtelisi kysynnän mukaan jatkuvasti, joten se kannustaisi sähkön käyttäjiä tasaisempaan kulutukseen. Lämmityslaitteet eivät kytkeytyisi kaikissa taloissa ihan saman aikaan päälle.
En tiä onko tuosta nyt mitään hyötyä. Lämpöpatteireihin turvakytkimet niin pitää resetoida sähkökatkon jälkeen. Ja sen jälkeen vasta valitukset aikaisivat kun kansalaiset soittasivat auttavaan puhelimeen ja manaisivat rikkinäisiä pattereita. Kait sähkönjakeluverkossa voimayhtiöt siirtää kokoajan tietoa yms diagnostiikka tietoja. Jos generaattoreista alkaa teho loppumaan niin verkontaajuus laskee. Tähänhän olisi helppo rakentaa videot ja jääkaappi pysymään päällä kun verkon taajuus olisi tarkasi 50hz, 49.5hz jääkaappi voisi automaattisesti sammuttaa itsesentä. Valmistajathan ei tästä tykkäisi kun niitä elektrohelioksia myydään myös banaanimaihin jossa sähkönlaatu on mitä sattuu.
selvittää itsellesi kuinka sähkönjakeluverkko nykyisin toimii.
Niin ei tarttis ihan olkiukkojen varaan rakennella.
Tuolta voivat asiasta kiinnostuneet aloittaa aiheeseen tutustumisen:
http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2006/T2361.pdf
Ihan hyvä paperi ja varmisti epäilyt, että sähkövoimatekniikka on niin vanhoillinen ala, että 25v:ssa (jolloin viimeksi muistaakseni lueskelin isojen gridien automaation ongelmista) ei paljon tapahdu. Pääselitys on tietysti investointien pitkä takaisinmaksuaika. Mutta vaikka paperissa pitkälti esiteltiin "tulevaisuudenratkaisuja", niin eipä ollut mitään puhetta (pikasilmäyksellä) kuluttajakeskusten informoinnista häiriötilanteissa.
ps
Yksi näistä paksuvirta/rakennusalan vanhoillisuuden symboleista on ilmaus: "SÄHKÖPÄÄKESKUS", joka on kai käännös saksankielestä. Sehän on yhtä looginen kuin "LENTOPÄÄASEMA".
Hienon linkon löysit. Se kannattaisi jokaisen edellä kirjoitelleen lukea.
Suomen sähköverkko on täyttä 2000-luvun tasoa. Se seuraa automaattisesti atk-o
Se on kiinni myös rajojen yli niin itään kuin länteen.
Kantaverkossa ei ole ollut ylikuormitustilanteita, eli sähköä on riittävästi.
Tapahtuneet sähkökatkokset ovat järjestään satunnaisia häiriöalkuisia. (Muuntajan, kytkinlaitoksen tms. palaminen särkyminen tai myrskytuho tms.) Häiriö lähtee etenemään verkossa valon(sähkön) nopeudella. Automaattiset pikareleet alkavat sekunnin murto-osassa rakentaa verkolle uusia syöttölinjoja.
- Joskus häiriöalueen takaisinkytkentäpiikki uutta tietä pitkin on sen verran suuri, että alue kytketään vähitellen takaisin
- Joskus alueelle ei johda muita linjoja, jolloin joudutaan odottamaan häiriön korjaamista.
Edellinen viesti karkasi keskeneräisenä ulos.
Päätän sen seuraavasti:
Suomessa tapahtuneet sähkökatkokset eivät johdu eivätkä ole johtuneet energiansaatavuuden puutteesta, vaan satunnaisista häiriöistä salaman nopeudella edeten.
Yksityis kuluttaja ei niihin voi mitenkään vaikuttaa.
Mikä siis olisi edellä kaavailtujen kuluttajainformaatioiden järki.
On ihan tunnettu asia, että sähköverkko toimii juuri siten kuin kuvailitkin ja on toiminut jo kymmenien vuosien ajan (sehän oli keskustelun lähtökohtakin), ei se vielä ole 2000-luvun tekniikkaa. Järjestelmä on ollut automatisoitu jo kauan, ei se käsiohjauksella voisi toimiakaan.
"Yksityis kuluttaja ei niihin voi mitenkään vaikuttaa.
Mikä siis olisi edellä kaavailtujen kuluttajainformaatioiden järki."
Melkein itse jo kerroit sen. Kun kantaverkossa laajalle alueelle joudutaan syöttämään poikkeustilanteessa sähkö poikkeuksellisia reittejä, jotkut verkon yhteydet joutuvat toimimaan suunnitellun mitoituksensa äärirajoilla, josta voi seurata häiriön leviäminen sellaisillekin alueille, joita alkuperäinen häiriö ei koskenut. Jos häriö sattuu esim launtai-iltana klo 18, jolloin alueella suuri joukko, ehkä kymmeniä tuhansia, sähkökiukaita on yhtä aikaa päällä, muodostaen huomattavan lisän normaalikuormaan, häiriön leviäminen voitaisiin helpommin pysäyttää, jos edes puolet noista kiukaista saataisiin pudotettua kuormasta.
Ei niitä sähkökiukaita ehdi sammuttamaan salaman vauhtia etenevän sähkön tahdissa.
Entäpä jos sähkölaitos myisi 2-luokan sähköä, jolloin sahkölaitos voisi kauko-ohjauksella sytyttää ja sammuttaa yksityisen kuluttajan kiukaat ja muut vempaimet kuluttajan kauko-ohjattavalla elektronisella sähköpääkytkimellä.
"A team at the University of Delaware has created a system that enables vehicles to not only run on electricity alone, but also to generate revenue by storing and providing electricity for utilities. The technology, known as V2G, for vehicle-to-grid, lets electricity flow from the car's battery to power lines and back. When the car is in the V2G setting, the battery's charge goes up or down depending on the needs of the grid operator, which sometimes must store surplus power and other times requires extra power to respond to surges in usage. The ability of the V2G car's battery to act like a sponge provides a solution for utilities, which pay millions to generating stations that help balance the grid."
http://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071203133532.htm
Tässä on konkreettinen, vain yksi rajallinen, esimerkki, että sähköntuottajalla voi olla intressejä vaikuttaa reaaliaikaisesti kuluttajan sähkönkulutukseen. Vaikka esim ostamalla kuluttajalta sähköä! Olen varma, että muitakin tilanteita löytyisi ja minusta syöttötariffipolitiikka olisi ekologisesti kestävää sähköntuotantoa.
En osaa pitää esittelemääsi vaihtoehtoa konkreettisena. Tutustuin linkkiisi melkoisesti. Se on yksi tulevaisuuden energiahuollon monista utopioista. Se perustuu hajautettuun energiatuotantoon ja käyttöön, jossa kotitaloudet tuottavat osin itse energiansa omista lähteistään, aurinkokennoistaaj, tuulimyllyistään (v2g järjestekmässä myös auton moottorigeneraattorista) ollen samanaikaisesti liittyneinä yleiseen sähköverkkoon niin sähkön ostajana kuin myyjänä omien tarpeidensa mukaan.
On Suomessakin täysin mahdollista syöttää energiaa omista lähteistään valtakunnan verkkoon, mutta se vaatii sopimisen sähkölaitoksen kanssa. Valtakunnan verkkoon syöttävien laitteiden tulee täyttää tietyt vaatimukset, etteivät aiheuta häiriötä verkossa. Ylipäätään liitäntä edellyttää perusinvestointia ja muutaman kilowatin vakaata tuotantoa ollakseen taloudellisesti omat kulunsa kattava.
Valtakunnan sähkönsiirtoverkkoa ja energian tuotantoa ei kuitenkaan voida rakentaa tällaisen satunnaisesti toimivan ja yksittäisten kuluttajain satunnaisten päätösten varaan.
Toki tällaisen sähkötuotannon mahdollisesti laajetessa se saattaa jossain näkyä sähknkäytön kokonaistilastoissa ja sitä kautta vaikuttaa perusverkon rakenteeseen.
Sähköverkon häiriö- tai ylikuormitustilanteiden ratkaisuun niistä ei kertakaikkisesti ole.
Sähkön toimittajan on taattava eri kuluttajille sähkön saanti niin sähköverkon kuin -energian osalta. On täysin utopistinen ajatus satojen sähkön toimittajain ja miljoonien kuluttajien yhteisesti hoitamasta ja turvaamasta sähkön jakelusta ja saannista.
Sensijaan asiaan vihkiytyneen yksittäisen kuluttajan on toki hauska turvata oma sähkönsaantinsa ikiomalla ja vieläpä valtakunnan verkkoon liitetyllä voimalaitoksellaan. Hieman vaatimattomampi voi turvata oman sähkönsaantinsa erilaisilla varavoimalaitteilla mahdollisten sähkökatkosten varalta.
Luulisinpa, että se olennainen palvelu, mitä kaipaan, on tässä:
"...ihmiset ehtisivät sytyttää vaikka kynttilän ennen valojen sammumista, jos varoitus tulisi myös ihmisen ymärtämässä muodossa (-; "
Ja kuten aloitusviestissäni kerroinkin, ei tuota palvelua saatane tuotettua vain "älyä" lisäämällä, vaan siihen tarvitaan jotain "lihastakin".
Keskustelu näyttää osin ohjautunut nykyisen sähköverkon hallinta-automaatioon, mikä varmaan harventaa noita tilanteita, missä valot pimenevät yllättäen. Se, miten nykytilanteesta päästäisiin tavoitetilanteeseen, on jäänyt sitten jo vähemälle keskustelulle.
Niin että ehkä vika on minussa, kun kaipasin älyä siihen missä tarvittaisiin lihasta?