Laut Statistiken der US Energy Information Administration haben ~75 % der US-Haushalte intelligente Zähler installiert, die als Grundlage für intelligente Netze dienen.1
Smart-Grid-Lösungen können die Systemzuverlässigkeit verbessern, die Energieerzeugung überwachen und die Energiespeicherung verwalten. Entdecken Sie die Top 11 Smart-Grid-Lösungen und lernen Sie die verschiedenen Arten von Smart-Grid-Technologien kennen.
Top 15 Smart-Grid-Lösungen und Software
Die Tabelle zeigt Smart-Grid-Lösungen, sortiert nach der Anzahl der Bewertungen, die sie in ihren jeweiligen Kategorien erhalten haben, mit Ausnahme der Sponsoren, die oben mit ihren Links aufgeführt sind. Die Lösungen sind in zwei Hauptkategorien unterteilt:
- Advanced-Metering-Infrastructure-Tools (AMI) bieten eine vollständige intelligente Zählerlösung.
- Ergänzende Tools umfassen Workload-Automatisierung (WLA), Kundeninformationssysteme und andere Infrastrukturmanagement-Tools wie Zählerdatenmanagement.
Ergänzende Smart-Grid-Lösungen
1. RunMyJobs
RunMyJobs by Redwood (RMJ) ist auf Workload-Automatisierung (WLA) und Job-Scheduling spezialisiert und bietet Lösungen zur Optimierung und Automatisierung komplexer Workflows für Versorgungsunternehmen. Es kann verwendet werden, um Versorgungsprozesse zu automatisieren, die Aufgabenplanung zu optimieren und die Betriebseffizienz für Smart Grids zu verbessern. RunMyJobs by Redwood bietet:
- Smart-Grid-Management, das gesamte Spektrum der Betriebsabläufe von der Netzüberwachung bis zu Netz-zu-Netz-Interaktionen abdeckt. Dieser Ansatz begegnet den Herausforderungen im Zusammenhang mit unterschiedlichen Netzkomponenten.
- Automatisierung des Netzbetriebs kann Aufgaben wie Lastausgleich, Fehlererkennung und Reaktionsmechanismen optimieren und so eine optimale Ressourcennutzung sicherstellen, die zur allgemeinen Zuverlässigkeit des Smart Grid beitragen kann.
- Echtzeitüberwachung und -steuerung versetzt Netzbetreiber in die Lage, Echtzeit-Einblicke in die Netzleistung, Energieverbrauchsmuster und den Anlagenstatus zu erhalten. Diese Fähigkeit erleichtert schnelle Entscheidungsfindung und ermöglicht es den Betreibern, rasch auf Netzereignisse und -schwankungen zu reagieren, wodurch die Stabilität und Resilienz des Smart Grid sichergestellt wird.
- Konnektivität mit SAP-Lösungen: RunMyJobs by Redwood verfügt über vorgefertigte Konnektoren für S/4HANA, BTP und andere SAP-Lösungen, was die Integration erleichtert. Dies kann eine schnellere Markteinführung ermöglichen und Unternehmen dabei helfen, einen sauberen SAP-Kern zu bewahren (d. h. die Integrität der bestehenden SAP-Infrastruktur).
- Sicherheitsmaßnahmen umfassen Verschlüsselung und eine Single-Tenant-Architektur, um sensible Netzdaten zu schützen und die allgemeine Cybersicherheitslage der Smart-Grid-Infrastruktur zu stärken und der sich wandelnden Bedrohungslandschaft zu begegnen.
2. IBM Maximo for Utilities
IBM Maximo for Utilities, eine Enterprise-Management-Lösung (EAM) für Versorgungsunternehmen, zeichnet sich durch einzigartige Stärken bei der Smart-Grid-Optimierung aus:
- Anlagenlebenszyklusmanagement: Maximo gewährleistet optimale Leistung über den gesamten Anlagenlebenszyklus hinweg und deckt Ausrüstung, Infrastruktur und Einrichtungen ab, die für Smart Grids entscheidend sind.
- Exzellenz bei der vorbeugenden Wartung: Durch die Priorisierung vorbeugender Wartung reduziert Maximo Geräteausfälle, erhöht die Zuverlässigkeit und minimiert Ausfallzeiten im Smart-Grid-Betrieb.
- Ressourcenoptimierung: Maximo ist auf eine effiziente Ressourcennutzung ausgelegt und trägt zur Betriebseffizienz des Smart Grid bei, indem es die Nutzung von Ausrüstung, Infrastruktur und Einrichtungen optimiert.
- Echtzeit-Einblicke und prädiktive Analytik: Maximo bietet Echtzeit-Einblicke und prädiktive Analytik und ermöglicht proaktive Entscheidungsfindung und Problemreaktion im Smart-Grid-Management.
- Mobile Zugänglichkeit: Die mobile Zugänglichkeit von Maximo ermöglicht die Überwachung von Smart-Grid-Anlagen von unterwegs und verbessert Flexibilität und Reaktionsfähigkeit.
- Arbeitsauftragsmanagement: Mit robustem Arbeitsauftragsmanagement optimiert Maximo Prozesse wie Lastausgleich und Fehlererkennung und trägt so zur Zuverlässigkeit des Smart Grid bei.
- Integrationsfähigkeiten: Durch die Integration mit bestehenden Systemen gewährleistet Maximo einen reibungslosen Integrationsprozess und bewahrt die Infrastrukturintegrität im Smart-Grid-Ökosystem.
3. Oracle Enterprise Asset Management
Oracle Enterprise Asset Management (EAM) optimiert Smart Grids durch Funktionen wie:
- Anlagenmanagement: Oracle EAM zeichnet sich durch End-to-End-Anlagenmanagement aus und deckt Arbeitsauftragsmanagement, Wartungsplanung und Anlagenleistungsüberwachung ab, die für Smart Grids entscheidend sind.
- Oracle-Ökosystem-Integration: Oracle EAM integriert sich in das breitere Oracle-Ökosystem und verbessert die Interoperabilität innerhalb des Smart-Grid-Ökosystems.
- Vorausschauende Wartung: Oracle EAM zeichnet sich durch seine Fähigkeiten zur vorausschauenden Wartung aus und versetzt Versorgungsunternehmen in die Lage, potenzielle Probleme proaktiv anzugehen. Dieser proaktive Ansatz reduziert Ausfallzeiten und verlängert die Lebenszyklen von Smart-Grid-Anlagen, was zu erhöhter Zuverlässigkeit beiträgt.
4. Efluid
Efluid von efluid SAS, eine Kundeninformationssystem-Lösung (CIS), verbessert kundenbezogene Prozesse von Versorgungsunternehmen durch die Verwaltung von Kundendaten und die Unterstützung von Kundeninteraktionen.
5. Umax by Itineris
Umax von Itineris, eine für Versorgungsunternehmen entwickelte Kundeninformationssystem-Lösung (CIS), verbessert Kundenbindung und Abrechnungsprozesse und bietet:
- CIS-Funktionalitäten können End-to-End-Fähigkeiten für Kundenbindung und Abrechnung bereitstellen, einschließlich Meter-to-Cash-Prozessen und Kundenbeziehungsmanagement.
- Kundenerlebnismanagement konzentriert sich darauf, Versorgungsunternehmen Einblicke in Kundeninteraktionen und Optimierungsmöglichkeiten für die Abrechnungsprozesse zu bieten.
6. Utilities Meter Data Management von Oracle
Utilities Meter Data Management von Oracle, eine Zählerdatenmanagement-Lösung (MDM), zentralisiert und verwaltet Zählerdaten mit Fokus auf Skalierbarkeit und Integration. Das Tool bietet:
- Zentrales Zählerdaten-Repository: Oracle kann ein zentrales Repository für Zählerdaten bereitstellen und Datenmanagementprozesse optimieren, die für genaue Abrechnung, Analytik und Berichterstattung im Versorgungsbetrieb entscheidend sind.
- Verbesserte Datengenauigkeit: Utilities Meter Data Management ermöglicht es Versorgungsunternehmen, die Datengenauigkeit zu verbessern, was zu zuverlässiger Abrechnung beiträgt und die Integration einer fortschrittlichen Messinfrastruktur unterstützt sowie den Netzbetrieb optimiert.
7. Fluentgrid-MDM-Lösung
Fluentgrid MDMS, eine Zählerdatenmanagement-Lösung (MDM), priorisiert effizientes Zählerdatenmanagement und -analyse für Versorgungsunternehmen mit einzigartigen Funktionen wie:
- Datenbezogene Funktionalitäten: Fluentgrid bietet Funktionalitäten für Datenvalidierung, -schätzung und -analytik und gewährleistet ein umfassendes Management und eine umfassende Analyse von Zählerdaten für den Versorgungsbetrieb.
- Optimierung des Messbetriebs: Die Lösung unterstützt Versorgungsunternehmen bei der Optimierung des Messbetriebs, indem sie die Abrechnungsgenauigkeit und die allgemeine Netzleistung verwaltet und verbessert.
- Echtzeit-Datenverarbeitung: Fluentgrid MDMS kann Daten in Echtzeit verarbeiten.Dies trägt erheblich zum effektiven Management der Messinfrastruktur bei.
8. Survalent ONE ADMS by Survalent Technology
Survalent ONE ADMS von Survalent Technology, ein Advanced Distribution Management System (ADMS), konzentriert sich auf Netzsteuerung und -optimierung für Versorgungsunternehmen und betont Echtzeitfähigkeiten und umfassendes Lagebewusstsein, wie:
- Echtzeitüberwachung und -management: Survalent ONE ADMS kann Verteilnetze überwachen, steuern und optimieren und hilft Versorgungsunternehmen, umsetzbare Einblicke in ihren Betrieb zu gewinnen.
- Integration verschiedener Geräte: Die Lösung unterstützt die Integration verschiedener Netzgeräte, intelligenter Zähler und erneuerbarer Energiequellen und gewährleistet die Anpassungsfähigkeit an moderne Versorgungsinfrastrukturen.
9. ACS PRISM ADMS by Advanced Control Systems
ACS PRISM ADMS von Advanced Control Systems, ein Advanced Distribution Management System (ADMS), priorisiert Netzoptimierung und die Leistung des Verteilnetzes mit Fokus auf Echtzeitfähigkeiten und adaptive Algorithmen:
- Echtzeitüberwachung, -analytik und -steuerung: ACS PRISM ADMS kann bei der Echtzeitüberwachung, -analytik und -steuerung von Verteilnetzen helfen und Versorgungsunternehmen unmittelbare Einblicke in den Netzbetrieb bieten.
- Behandelte Managementthemen: Die Lösung konzentriert sich auf Fehlererkennung, Ausfallmanagement und die Integration dezentraler Energieressourcen (DERs) und adressiert zentrale Herausforderungen im modernen Verteilnetzmanagement.
- Skalierbarkeit und Reaktionsfähigkeit: ACS kann sich an eine sich verändernde Umgebung anpassen und gewährleistet einen zuverlässigen und qualifizierten Service für Versorgungsanbieter.
Anbieter fortschrittlicher Messinfrastruktur
10. Siemens
Siemens, ein führender Anbieter von Advanced-Metering-Infrastructure-Lösungen (AMI), übernimmt die Führung bei der Revolutionierung der Messfunktionen von Versorgungsunternehmen und optimiert den Smart-Grid-Betrieb:
- End-to-End-Infrastruktur: Siemens liefert End-to-End-AMI-Lösungen und integriert fortschrittliche Mess-, Kommunikations- und Datenmanagementfunktionen.
- Zwei-Wege-Kommunikation: Siemens kann eine sichere und effiziente Zwei-Wege-Kommunikation zwischen Versorgungsunternehmen und Zählern bereitstellen.
- Echtzeit-Datenerfassung: Die Lösung ermöglicht es Versorgungsunternehmen, Echtzeitdaten zu erfassen, den Netzbetrieb zu optimieren und Verbrauchern wertvolle Einblicke in den Energieverbrauch zu geben. Dies trägt erheblich zum Aufbau eines nachhaltigen und reaktionsfähigen Netzes bei.
11. Itron
Itron, ein spezialisierter Anbieter von Advanced-Metering-Infrastructure-Lösungen (AMI), optimiert die Netzleistung durch Folgendes:
- Sichere und skalierbare Systeme: Itron liefert sichere, skalierbare und interoperable AMI-Systeme und gewährleistet eine verbesserte Netzsichtbarkeit und ein optimales Ressourcenmanagement für Versorgungsunternehmen.
- Echtzeit-Datenerfassung: Die Lösung kann Echtzeitdaten erfassen und ermöglicht es Versorgungsunternehmen, fundierte Entscheidungen zu treffen. Dies trägt zu einer verbesserten Abrechnungsgenauigkeit bei und bindet Kunden in ein effektives Energiemanagement ein, wodurch ein reaktionsfähigeres und kundenorientierteres Netz entsteht.
Energy-as-a-Service (EaaS)
EaaS-Modelle machen die Smart-Grid-Bereitstellung zu einem Abonnement statt zu einer Kapitalinvestition und beseitigen die anfänglichen Investitionsausgaben, die Einführung durch Versorgungsunternehmen und gewerbliche Energieverbraucher oft verzögern:
- Cleanwatts bietet Energieinfrastruktur als Service ohne Vorabinvestition und verlagert die Kosten von Investitionsausgaben zu Betriebsausgaben.
- Envelio bietet eine Intelligent-Grid-Plattform, die den Anschluss von dezentralen Erzeugern, Batteriespeichern und neuen Verbrauchern an das Netz digitalisiert und automatisiert und so den Legacy-Integrationsengpass adressiert, dem Versorgungsunternehmen bei der Einbindung dezentraler Energieressourcen (DERs) gegenüberstehen.
- Synaptec liefert verteilte photonische (glasfaseroptische) Sensorik, um Fehler zu lokalisieren und Ausfälle über lange Übertragungs- und Verteilungsanlagen hinweg zu reduzieren.
- Flower bündelt flexible Lasten für Demand Response und ermöglicht es gewerblichen Energieverbrauchern, den Verbrauch zu verlagern und zum Ausgleich von Angebot und Nachfrage im Netz beizutragen.
Arten von Smart-Grid-Lösungen und -Technologien
Ergänzende Smart-Grid-Tools
Diese Tools ergänzen Smart-Grid-Lösungen durch Automatisierung, Orchestrierung und Verwaltung des Smart-Grid-Betriebs.
Software für Workload-Automatisierung und Job-Scheduling
Workload-Automatisierungstools (WLA) tragen zur Smart-Grid-Technologie bei, indem sie die Betriebseffizienz steigern, Aufgaben automatisieren und die Netzleistung optimieren. WLA-Unternehmen liefern Smart-Grid-Lösungen, die Grenzen traditioneller Stromnetze angehen, indem sie:
- Ermöglichen einer dezentralen Stromerzeugung durch Microgrids
- Entwickeln komplexer Verteilungssysteme oder Zusammenarbeit mit diesen Verteilnetzbetreibern (DSOs)
- Steigerung der Datenerfassungsfähigkeiten
- Senkung der Energiekosten
- Sicherstellung hybrider Angebote, die erneuerbare Energiequellen mit traditionellen Quellen wie Kohle und Gas kombinieren.
Enterprise Asset Management
Enterprise Asset Management (EAM) ist ein integrales Anlagenmanagement für Versorgungsunternehmen, um den gesamten Lebenszyklus physischer Anlagen in Smart Grids systematisch zu überwachen, die Leistung zu optimieren, Ausfallzeiten zu minimieren und Wartungsstrategien an den Geschäftszielen der Versorgungsunternehmen auszurichten.
EAM-Software erleichtert umfassende Planungs-, Beschaffungs-, Betriebs-, Wartungs- und Stilllegungsprozesse und gewährleistet eine effiziente Anlagennutzung, reduzierte Betriebsrisiken, eine verlängerte Lebensdauer und eine verbesserte Netzzuverlässigkeit, während sie zu nachhaltigen und effizienten Anlagenmanagementpraktiken beiträgt.
Zum Beispiel bieten Schneider Electric One Digital Grid Platform/EcoStruxure grid solutions Netzmanagement- und Resilienzsoftware, die Versorgungsunternehmen hilft, Stromnetze bei größeren Störungen wie Unwettern und Waldbränden zu überwachen, zu koordinieren und wiederherzustellen.
Die Plattform integriert Tools wie EcoStruxure ArcFM Web (ein webbasiertes GIS zur Netzvisualisierung) und EcoStruxure Energy Transmission Operation (ETO)-Software, um Versorgungsunternehmen Echtzeittransparenz über Übertragungs- und Verteilnetze zu bieten. Diese Fähigkeiten ermöglichen es Versorgungsunternehmen, Risiken zu analysieren, den Netzbetrieb zu koordinieren und schneller auf Ausfälle oder Extremereignisse zu reagieren.
CIS bei Versorgungsunternehmen
CIS bei Versorgungsunternehmen bezeichnet ein umfassendes Softwaresystem zur Verwaltung kundenbezogener Informationen und Prozesse im Versorgungssektor. Es kann Kundeninteraktionen optimieren und verbessern und sorgt für genaue Abrechnung, zeitnahe Antworten auf Anfragen und eine insgesamt höhere Kundenzufriedenheit.
CIS integriert Daten aus verschiedenen Kontaktpunkten, sodass Versorgungsunternehmen eine zentrale Sicht auf Kundeninformationen pflegen können. Zu den wichtigsten Funktionen gehören häufig Abrechnung und Rechnungsstellung, Kontoverwaltung und Unterstützung der Kundenkommunikation.
Stammdatenmanagement (MDM)
Master Data Management (MDM) im Kontext von Smart Grids umfasst das strategische Management kritischer Datenbestände innerhalb einer Organisation. Es konzentriert sich auf die Erstellung und Pflege einer einzigen, konsistenten und genauen Version von Stammdaten im gesamten Unternehmen. Zu den Stammdaten gehören Informationen über Anlagen, Kunden, Standorte und andere wesentliche Entitäten.
MDM gewährleistet Datenqualität, -integrität und -kohärenz und ermöglicht es Versorgungsunternehmen, fundierte Entscheidungen auf einer zuverlässigen Grundlage zu treffen. Diese Unterkategorie der Smart-Grid-Technologie unterstützt die Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen, erleichtert den Datenaustausch und verbessert die Gesamteffizienz datengesteuerter Prozesse.
Advanced Distribution Management System (ADMS)
Ein ADMS ist eine hochentwickelte Softwarelösung zur Verbesserung der Echtzeitüberwachung, -steuerung und -optimierung von Verteilnetzen im Versorgungssektor. ADMS integriert Funktionalitäten von Verteilnetzmanagementsystemen (DMS) und Ausfallmanagementsystemen (OMS).
Es bietet Versorgungsunternehmen ein umfassendes Lagebewusstsein und erleichtert schnelle Reaktionen auf Fehler, Ausfälle und Nachfrageänderungen. Zu den wichtigsten Funktionen gehören häufig Fehlererkennung, Lastausgleich, Integration erneuerbarer Energien und adaptive Steuerungsstrategien. ADMS trägt zu Netzresilienz, Zuverlässigkeit und dem effizienten Management dezentraler Energieressourcen bei.
Zum Beispiel ist GE Vernova GridOS for Distribution eine Softwareplattform für die Netzorchestrierung, die Versorgungsunternehmen dabei unterstützt, Stromverteilnetze als ein einziges, koordiniertes System zu betreiben. Sie integriert Echtzeit-Netzbetrieb, das Management dezentraler Energieressourcen (DER), Netzmodellierung und Analysefunktionen, um die Sichtbarkeit und Steuerung im gesamten Netz zu verbessern.
Durch die Vereinheitlichung von Daten und Betriebsabläufen auf einer Plattform ermöglicht die Lösung Versorgungsunternehmen, den Netzzustand in Echtzeit zu überwachen, schneller auf Störungen oder Ausfälle zu reagieren und die wachsende Integration erneuerbarer und dezentraler Energiequellen effektiver zu verwalten.2
Anbieter von Advanced Metering Infrastructure (AMI)
AMI kombiniert vier Komponenten: intelligente Zähler, ein Zwei-Wege-Kommunikationsnetz (RF-Mesh, Mobilfunk oder Powerline-Carrier), ein Head-End-System, das Zählerdaten sammelt, und Zählerdatenmanagement-Software (MDM), die diese validiert und speichert.
Mit AMI ermöglichen Smart Grids eine bidirektionale Kommunikation zwischen Versorgungsunternehmen und Verbrauchern, verbessern die Abrechnungsgenauigkeit, ermöglichen die Fernabschaltung/-wiederverbindung und erleichtern die eingehende Analyse von Energieverbrauchsmustern.
Weitere wichtige Smart-Grid-Technologien mit Beispielen
Smart Grid IoT
Smart Grid IoT ist die Integration vernetzter Sensoren und Geräte in die Energieinfrastruktur und ermöglicht Echtzeit-Datenerfassung und automatisierte Steuerung über Erzeugung, Verteilung und Verbrauch hinweg.
- Leistungsverbesserung von Energiesystemen durch Echtzeitüberwachung und -optimierung.
- Reduzierte Ausfallzeiten durch verbesserte schnelle Reaktionen auf Störungen im Netz.
- Datengestützte Einblicke durch Nutzung fortschrittlicher Analytik für bessere Prognosen der Netzleistung und externer Faktoren wie Wetter.
- Nachhaltigkeit durch Unterstützung der Integration erneuerbarer Energien, Optimierung der Ressourcennutzung und Abfallreduzierung.
- Minimierte Betriebs- und Wartungskosten durch prädiktive Überwachung und Automatisierung.
Beispielsweise nutzen Energieunternehmen IoT-Sensoren in Windturbinenblättern, um Windbedingungen zu überwachen und deren Anstellwinkel und Drehung in Echtzeit anzupassen, wodurch die Energieerzeugungseffizienz maximiert und der Verschleiß minimiert wird.
SCADA
SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition) ermöglichen es Versorgungsunternehmen, Netzkomponenten wie Umspannwerke, Transformatoren und Schaltanlagen in Echtzeit zu überwachen, zu steuern und zu verwalten. Zu den Vorteilen gehören:
- Echtzeitüberwachung, die Daten von Sensoren erfassen und verarbeiten kann, um Netzzustände zu verfolgen und Fehler zu erkennen.
- Fernbetrieb, indem Bediener in der Lage sind, Netzsysteme ohne Vor-Ort-Präsenz zu steuern und einzugreifen.
- Erhöhte Zuverlässigkeit durch Verbesserung der Netzstabilität und -resilienz durch Automatisierung und proaktives Management.
- Effiziente Wartung durch schnellere Fehlererkennung und -behebung und Minimierung von Betriebsunterbrechungen.
Versorgungsunternehmen nutzen SCADA-Systeme, um Umspannwerkausrüstung aus der Ferne zu überwachen, rechtzeitiges Eingreifen bei Fehlern zu gewährleisten und Ausfallzeiten während der Wartung zu reduzieren.
Demand-Response-Management (DRM)
DRM umfasst Strategien zum Ausgleich der Stromnachfrage durch Anpassung des Energieverbrauchs auf der Grundlage von Echtzeitpreisen und Netzanforderungen. DRM-Nutzer können Folgendes erreichen:
- Lastausgleich durch Reduzierung des Energieverbrauchs in Spitzenlastzeiten.
- Kosteneinsparungen, indem Verbraucher dazu ermutigt werden, den Energieverbrauch in Nebenzeiten zu verlagern, wenn die Tarife niedriger sind.
- Netzstabilität, indem Versorgungsunternehmen unterstützt werden, Schwankungen von Angebot und Nachfrage effektiver zu bewältigen.
- Energieeffizienz durch Förderung nachhaltiger Energienutzung und Minimierung von Abfall.
Während einer Hitzewelle setzen Versorgungsunternehmen DRM-Programme um, die Strompreise vorübergehend erhöhen, Haushalte dazu veranlassen, weniger energieintensive Geräte zu nutzen, und so die Last im Netz verringern.
Phasor Measurement Units (PMUs)
Phasor Measurement Units (PMUs) sind Geräte, die elektrische Wellen im Stromnetz messen und dabei von einer gemeinsamen Zeitquelle synchronisiert werden, um eine genaue systemweite Analyse zu ermöglichen. Diese Geräte bieten Vorteile wie:
- Präzise Überwachung durch hochgenaue Verfolgung der Netzleistung an mehreren Standorten.
- Verbesserte Entscheidungsfindung durch Echtzeit-Einblicke in den Netzzustand für eine bessere Betriebsplanung.
- Erhöhte Netzsicherheit durch schnelles Erkennen von Störungen und Verhindern von Ausfällen oder kaskadierenden Fehlern.
- Synchronisation durch Sicherstellung der Datenkonsistenz im gesamten Netz durch zeitbasierte Messungen.
Phasor Measurement Units, die an kritischen Punkten im Netz installiert sind, überwachen Frequenz und Spannungspegel in Echtzeit und ermöglichen es den Betreibern, sofort auf Instabilitätsrisiken zu reagieren.
Vehicle-to-Grid-Technologien (V2G)
Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G) ermöglicht es Elektrofahrzeugen (EVs), als Energiespeichersysteme zu fungieren und überschüssigen Strom in Zeiten hoher Nachfrage ins Netz zurückzuspeisen. Die Vorteile lassen sich wie folgt auflisten:
- Netzausgleich durch Verringerung der Belastung des Netzes während der Spitzenzeiten.
- Energieoptimierung durch Nutzung ungenutzter EV-Batterieleistung zur Unterstützung des Netzes.
- Integration erneuerbarer Energien durch Unterstützung eines grüneren Energieökosystems, indem EVs zur Speicherung und Verteilung erneuerbarer Energie genutzt werden.
- Verbrauchervorteile durch finanzielle Anreize für EV-Besitzer, die Strom ins Netz zurückspeisen.
Eine an ein V2G-System angeschlossene Elektrofahrzeugflotte lädt über Nacht, wenn die Nachfrage gering ist, und speist tagsüber Energie ins Netz zurück, um die Belastung in Spitzenzeiten zu verringern.
Zum Beispiel ermöglicht Tesla Cybertruck Powershare Grid Support’s Vehicle-to-Grid-Programm (V2G) Cybertruck-Besitzern, in Zeiten hoher Nachfrage Strom aus der Fahrzeugbatterie ins Stromnetz zurückzuspeisen.
Die Initiative, die in ausgewählten Gebieten in Texas eingeführt wurde, ermöglicht es berechtigten Cybertruck-Besitzern, sich über die Tesla-App anzumelden und an Netzstützungsereignissen teilzunehmen. Während dieser Ereignisse entlädt das Fahrzeug automatisch Energie an Versorgungsunternehmen wie CenterPoint Energy und Oncor, trägt zur Stabilisierung des Netzes bei, während die Teilnehmer Gutschriften auf ihre Stromrechnungen erhalten.
Ein weiteres Beispiel ist die Nissan Vehicle-to-Grid (V2G)-Technologie, ein bidirektionales Ladesystem, das es Elektrofahrzeugen ermöglicht, sowohl Strom aus dem Netz zu beziehen als auch gespeicherte Energie dorthin zurückzuspeisen. Nissan plant, diese erschwingliche V2G-Funktion ab 2026 bei ausgewählten EV-Modellen einzuführen.
Die Technologie ermöglicht es EV-Besitzern, ihre Fahrzeugbatterien zum Betreiben von Häusern zu nutzen oder Strom ins Netz zurückzuverkaufen, wodurch Versorgungsunternehmen Angebot und Nachfrage ausgleichen und gleichzeitig die Energiekosten für Verbraucher gesenkt werden.3
Screening-Prozess für Smart Grids
Wir haben uns während des Screening-Prozesses auf zwei Schlüsselfaktoren konzentriert:
- Lösungskategorie ist entweder AMI oder eine ergänzende Kategorie, wie oben beschrieben.
- B2B-Bewertungspräsenz: Tools ohne jegliche Bewertungen auf B2B-Bewertungsplattformen wurden von der Berücksichtigung ausgeschlossen.
FAQs
1. Echtzeitüberwachung: Stellen Sie sicher, dass die Smart-Grid-Lösung robuste, sofortige Überwachungsfunktionen bietet.
Bestätigen Sie, dass das System unmittelbare Einblicke in Stromfluss, Verbrauch und potenzielle Probleme liefert.
2. Automatisiertes Ausfallmanagement: Überprüfen Sie, ob automatisierte Ausfallmanagementfunktionen enthalten sind.
Bewerten Sie, wie schnell das System nach Ausfällen durch automatisierte Prozesse die Stromversorgung wiederherstellt.
3. Verbessertes Energiemanagement: Untersuchen Sie, wie die Smart-Grid-Lösung das allgemeine Energiemanagement verbessert.
Bestätigen Sie die Verfügbarkeit von Tools zur effizienten Nutzung und Optimierung von Energieressourcen.
4. Energieverbrauchsverfolgung und -management: Prüfen Sie, ob die Lösung eine detaillierte Verfolgung und Verwaltung des Energieverbrauchs ermöglicht.
Achten Sie auf Funktionen, die sowohl Versorgungsunternehmen als auch Verbrauchern die Überwachung und Steuerung des Energieverbrauchs ermöglichen.
5. Möglichkeiten zur Reduzierung des Stromverbrauchs: Untersuchen Sie, ob die Smart-Grid-Lösung Möglichkeiten zur Senkung und Einsparung des Stromverbrauchs bietet.
Bewerten Sie Funktionen, die Verbraucher zur Einführung energieeffizienter Praktiken anregen.
6. In-House-Displays: Überprüfen Sie, ob In-House-Displays für eine effektive Erfassung in den Räumlichkeiten der Verbraucher enthalten sind.
Bewerten Sie die Benutzerfreundlichkeit und Verständlichkeit dieser Displays.
7. Intelligente und automatisierte Erfassung über Portale und Apps: Bestätigen Sie die Verfügbarkeit intelligenter und automatisierter Erfassung über Webportale und mobile Apps.
Bewerten Sie die Zugänglichkeit und Funktionalität dieser Plattformen für Versorgungsunternehmen und Verbraucher.
8. Verbraucheranreize: Prüfen Sie, ob innerhalb der Smart-Grid-Lösung Mechanismen vorhanden sind, die Verbraucher dazu anregen, ihren Energieverbrauch zu Kostensenkungszwecken anzupassen.
Bewerten Sie die Wirksamkeit und Transparenz dieser Anreizprogramme.
9. Dynamischer Preismechanismus: Überprüfen Sie, ob die Lösung einen dynamischen Preismechanismus enthält.
Bewerten Sie, wie gut sie die Preisgestaltung auf der Grundlage von Echtzeit-Nachfrage- und -Angebotsbedingungen anpasst.
10. Integration erneuerbarer Energien: Stellen Sie sicher, dass die Smart-Grid-Lösungen eine bessere Integration erneuerbarer Energieerzeugung ermöglichen.
Bewerten Sie die Kompatibilität mit variablen Energiequellen wie Solar- und Windkraft.
11. Anerkennung durch Branchenbehörden: Berücksichtigen Sie, ob die Smart-Grid-Lösung Anerkennung von Branchenbehörden wie dem Environmental and Energy Study Institute (EESI) erhalten hat.
Erkennen Sie die Bedeutung einer Lösung an, die für ihre Rolle bei der Schaffung eines energieeffizienten und nachhaltigen Stromnetzes anerkannt ist.
12. Grundlegende Rolle für erneuerbare Energiesysteme: Erkennen Sie die entscheidende Rolle der Smart-Grid-Lösung als Grundlage für die Implementierung erneuerbarer Energiesysteme im Stromnetz an.
Verstehen Sie die Bedeutung eines nachfrageorientierten Netzes für die effiziente Nutzung variabler Energiequellen.
Traditionelles Stromnetz: Stromnetze arbeiten reaktiv und befassen sich mit Stromflussproblemen, wenn Verbraucher Beschwerden melden. Diese Netze verlassen sich auf Verbraucherfeedback, um Ungleichgewichte im Stromfluss zu erkennen und zu beheben. Aufgrund der mangelnden Transparenz kann das System Probleme erst erkennen, wenn Kunden sie melden.
Smart Grid: Ein Smart Grid verfolgt einen proaktiven Ansatz und überwacht den Stromfluss kontinuierlich, um Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor Kunden betroffen sind.
– Identifiziert automatisch potenzielle Schwachstellen in der Stromversorgung.
– Ausgestattet mit fortschrittlichen Komponenten wie Leistungstransformatoren und Verteilungssystemen für Echtzeit-Einblicke.
Schlüsselkomponenten eines Smart Grid:
– Leistungstransformatoren: Erfassen Daten zum Stromfluss an entscheidenden Punkten.
– Hauptübertragung: Überwacht und gewährleistet die effiziente Übertragung von Strom.
– Verteilungssystem: Verwaltet den Stromfluss zu verschiedenen Gebieten.
Zähler (Hausversorgungssystem): Bietet Einblicke in den Stromverbrauch der Verbraucher.
Vorteile eines Smart Grid:
– Sofortige und automatische Reaktion auf Stromflussprobleme, wodurch die Abhängigkeit von externen Meldungen verringert wird.
– Effiziente Nutzung digitaler Technologie für Überwachung, Steuerung und Reaktion.
– Stellt eine direkte und proaktive Verbindung zwischen Versorgungsunternehmen und Verbrauchern her.
Ein Smart Grid ist ein fortschrittliches Energiemanagementsystem (EMS), das traditionelle Stromnetz durch die Einführung von Automatisierung, Zwei-Wege-Kommunikation und IT-Systemen verbessert. Es reguliert die Stromerzeugung, -verteilung und -speicherung innerhalb eines vernetzten Netzwerks.
Im Gegensatz zu analogen Netzen ermöglichen Smart Grids die Echtzeitüberwachung und -steuerung des Stromflusses zwischen Erzeugungspunkten und Verbrauchern.
Intelligente Zähler messen den Echtzeit-Energieverbrauch beim Verbraucher und liefern detaillierte Einblicke in Verbrauchsmuster für Verbraucher und Energieversorger.
Sensoren und Automatisierungsgeräte überwachen aktiv Spannung, Strom und Lastkapazität. Sie sind in der Lage, Parameter automatisch anzupassen, Überlastungen zu verhindern und großflächige Stromausfälle zu vermeiden.
Kommunikationsnetze erleichtern den Datenaustausch zwischen verschiedenen Komponenten wie Sensoren, automatisierten Geräten und Leitzentralen und dienen als Rückgrat des Smart Grid. Diese Netze, ob kabelgebunden oder drahtlos, nutzen verschiedene Protokolle und Kommunikationstechnologien wie Wi-Fi, Z-Wave, Zigbee und 4G/5G.
Analyse- und Datenmanagement-Tools helfen Versorgungsunternehmen, die von Smart Grids erzeugten umfangreichen Daten zu verwalten, zu analysieren und zu interpretieren. Diese Tools ermöglichen es den Anbietern, Nachfragemuster vorherzusagen, potenzielle Probleme zu erkennen und das Verteilnetz zu optimieren.
Die Smart-Grid-Technologie funktioniert durch:
– Integration fortschrittlicher Technologien, einschließlich Sensoren, für präzise und genaue Messungen verschiedener Parameter im Stromnetz.
– Implementierung eines automatischen Steuerungssystems, das speziell auf die Stromverteilung abzielt, Fehler identifiziert und schnelle Reparaturen ermöglicht.
– Einrichtung eines Zwei-Wege-Kommunikationsnetzes zwischen Netzkomponenten, um den Datenaustausch in beide Richtungen zu ermöglichen.
– Kontinuierliche Überwachung, Analyse und Kommunikation entlang der gesamten Energieversorgungskette, um Kosten und Energieverbrauch zu senken.
– Implementierung intelligenter Nettozähler zur Überwachung und Verwaltung des Energieverbrauchs auf Verbraucherebene.
Der Übergang von traditionellen Stromnetzen zu Smart-Grid-Lösungen begegnet Herausforderungen beim Energieverbrauch, wie:
1. Kosteneffizienz: Die effiziente Übertragung und Verteilung von Strom in Smart Grids führt zu geringeren Kosten für Verbraucher und zu betrieblicher Effizienz für Verteilnetzbetreiber. Durch die Reduzierung der Spitzennachfrage tragen Smart Grids zur Senkung der Stromtarife und -preise bei.
2. Erhöhte Systemzuverlässigkeit: Smart-Grid-Lösungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhöhung der Systemzuverlässigkeit, indem sie sich nach Störungen in Stromversorgungssystemen, Speiseleitungen und Freileitungen schnell erholen. Dies ermöglicht ein stabiles Netz selbst unter extremen Wetterbedingungen und über eine breite Palette von Infrastrukturkonfigurationen hinweg und minimiert Ausfallzeiten.
3. Umweltauswirkungen: Die Integration erneuerbarer Energiequellen wie Solarpaneele trägt dazu bei, die Umweltauswirkungen traditioneller Stromerzeugungsmethoden zu verringern. Dies hilft, CO₂-Fußabdruck- und Emissionsziele zu erreichen und das Netz umweltfreundlicher zu machen.
4. Bekämpfung von Energiearmut: Smart-Grid-Lösungen tragen zur Bekämpfung von Energiearmut bei, indem sie Strom zugänglicher und kostengünstiger machen und unterversorgten Gemeinden einen gerechten Zugang zu Stromsystemen ermöglichen.
5. Anpassung an moderne Verbrauchsmuster: Die gestiegene Zahl von Verbrauchern und ihr wachsender Energiebedarf lassen sich durch Smart-Grid-Technologie besser bewältigen, wodurch das Risiko von Stromausfällen und der Druck auf die alternde Infrastruktur verringert werden.
6. Verbesserte elektrische Verteilungssysteme: Smart Grids verbessern die Verteilung durch die Kombination von Echtzeitüberwachung, automatisierter Nachfragereaktion und Fehlerindikatoren, die Probleme schneller lokalisieren.
Während Smart-Grid-Lösungen für die Schwächen traditioneller Stromnetze bieten, bringt die Integration digitaler Technologie in das Netz eine Reihe neuer Herausforderungen mit sich:
1. Netzzuverlässigkeit: Rasche Veränderungen im Stromverbrauchsverhalten erfordern proaktive Maßnahmen, um Störungen zu verhindern.
Eine Möglichkeit zur Aufrechterhaltung der Stabilität im Smart Grid erfordert strategisches Fehlermanagement und effektive FLISR-Technologie (Fault Location, Isolation, and Service Restoration). Solche Systeme können Fehler im Netz schnell erkennen und lokalisieren. Sobald ein Fehler identifiziert ist, isoliert das System den betroffenen Bereich und stellt den Rest des Netzes umgehend wieder her.
2. Netzeffizienz: Technische Leistungsverluste, hauptsächlich ohmsche Verluste (I²R) in Leitern und Transformatoren, verringern die Effizienz des elektrischen Systems. Dies tritt auf, wenn lange Netze aus Stromleitungen oder Transformatoren vorhanden sind, die nicht die richtige Größe haben.
Workload-Automatisierungstools (WLA) können einen Lastausgleich über Speiseleitungen und Phasen hinweg erreichen, indem sie die Verteilung von Strom sowie die Leistungsflussanalyse überwachen, planen und verwalten.
3. Netz-Cybersicherheit: Die zunehmende Digitalisierung des Energiesektors birgt Cybersicherheitsrisiken. Daher müssen Versorgungsunternehmen Smart Grids mit robusten Cybersicherheitsmaßnahmen integrieren, um kontrollierte Stromausfälle zu verhindern und Verbraucherdaten zu schützen.
Beispielsweise können diese Unternehmen das Cybersicherheitsrisiko mindern, indem sie Penetrationstests und Datenverschlüsselung einführen sowie Schwachstellenmanagement und Sicherheitsrisikobewertung automatisieren.
Weiterführende Informationen
Erfahren Sie mehr über Tools zur Automatisierung von Versorgungsunternehmen:
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}Ergebnisse und Zeitstempel von 15 Datenpunkten. Laden Sie die Zusammenfassungsdaten aus den Diagrammen und Tabellen dieses Artikels als ZIP-Datei herunter, die eine CSV-Datei enthält.
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Änderungsprotokoll
4 Aktualisierungen- 2026
Hinzugefügt: Energy-as-a-Service-Abschnitt mit vier Anbietern: Cleanwatts, Envelio, Synaptec und Flower.
Abbildung 1: RunMyJobs-Benutzerbewertung aus dem Abschnitt RunMyJobs entfernt.
- 2024
Smart Grid IoT zum Abschnitt „Weitere kritische Smart-Grid-Technologien“ hinzugefügt.
Aktualisiert die Daten „Wie funktionieren intelligente Netze?“ im Abschnitt „Was ist intelligente Netztechnologie?“.
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