स्मार्ट ग्रिड तंत्रज्ञानाच्या विद्युत वितरणातील महत्त्वाचे घटक पुढीलप्रमाणे :
प्रगत ऊर्जा मापन सुविधा (Advanced Metering Infrastructure – AMI) : या प्रणालीमध्ये स्मार्ट मीटर हा प्रमुख घटक होय. स्मार्ट मीटर हे एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण असते. स्मार्ट मीटर दुहेरी (Bi-directional) संचार (Communication) यंत्रणेमार्फत केंद्रीय माहिती संकलन केंद्रास / नियंत्रण कक्षास जोडलेले असतात. त्यामार्फत वितरण कंपनी ठराविक अवकाशाने मीटरचे वाचन (Reading) अव्याहतपणे संकलन केंद्रास पाठवीत असते. स्मार्ट मीटरच्या माध्यमातून वितरण कंपनी ग्राहकांना विद्युत पुरवठ्याबाबत संदेश पाठवू शकते. स्मार्ट मीटर विजेच्या गुणवत्तेसंबंधित माहिती विश्लेषण करू शकते.
मीटरमध्ये घड्याळाची तरतूद असते. त्या घड्याळाची वेळ नियंत्रण कक्षामधील वेळेशी जुळवून घेता येते. एखाद्या ग्राहकाचा वीज पुरवठा नियंत्रण कक्षामधून चालू-बंद करण्यासाठी आवश्यक योजना स्मार्ट मीटरमध्ये असते. मीटरशी कोणी छेडछाड केली किंवा करण्याचा प्रयत्न केल्यास त्याची सूचना तात्काळ नियंत्रण कक्षात आपोआप दिली जाते. ग्राहकाने नेहमीच्या काळात आणि असाधारण परिस्थितीत किती वीज वापर करावा याची मर्यादा घालता येऊ शकते. ग्राहकाकडे छतावर सौर किंवा लघु पवन ऊर्जा उपकरण असेल तर त्यातून होणाऱ्या विजेची निर्यात आणि वितरण कंपनीतून घेतली जाणारी वीज याची वेळेसह नोंद होऊ शकते.
भारतीय मानक संस्थेने (BIS) स्मार्ट मीटरबाबत (IS:16444) आणि त्याच्या संचार यंत्रणेबाबत (IS: 15959 Part 2) मानांकने प्रसिद्ध केली आहेत.
उपयुक्तता : या प्रणालीमध्ये मीटरचे वाचन स्वयंचलित पद्धतीने होत असल्याने त्यासाठी लागणारे मनुष्यबळ आणि संबंधित खर्च वाचतो. मीटर वाचनात होणाऱ्या मानवी चुका टळतात. मीटर वाचन आणि त्याची देयके बनविण्यामधील काळ कमी होतो. मीटरचे वाचन त्वरित उपलब्ध झाल्याने ऊर्जा लेखा परीक्षण (Energy audit) करणे शक्य होते. वीज वापराच्या वेळेनुसार दर आकारणीची पद्धती (Time Of Use-TOU) असते, त्याची अंमलबजावणी या पद्धतीने शक्य होते. नियंत्रण केंद्रातून ग्राहकाची जोडणी जोडणे-तोडणे शक्य होते. विजेच्या गुणवत्तेचे परीक्षण करणे शक्य होते. ग्राहकाच्या वीज वापरावर सुयोग्य पद्धतीने लक्ष ठेवून अचानक वापर कमी-जास्त झाल्याची नोंद होते. त्यामुळे वीज वापरात काही गैरप्रकार असल्यास निदर्शनास येऊ शकतात.
वितरण उपकेंद्र स्वयंचलन (Distribution Substation Automation) : ३३ kV किंवा काही ठिकाणी ६६ kV आणि त्याखालील विद्युत दाब असलेली उपकेंद्रे वितरण उपकेंद्रात गणली जातात. त्या उपकेंद्रात प्रचालक (Operator) सेवेत असतात. प्रचालक नित्यक्रमाने ठराविक वेळाने काही नोंदी घेत असतात. स्मार्ट ग्रिडच्या अंतर्गत अशी कामे संगणकीय उपकरणे वापरून स्वयंचलन पद्धतीने केली जातात.
पारेषण प्रणालीमध्ये उपकेंद्र स्वयंचलन आधीपासूनच कार्यान्वित केलेले होते. ती पद्धत वितरण उपकेंद्रात योजली जाते.
वितरण स्वयंचलन (Distribution Automation) : महानगरांमध्ये तसेच शहरांमध्ये वितरण यंत्रणेत बऱ्याच वाहिन्या, विद्युत भार एका उपकेंद्राकडून दुसऱ्या उपकेंद्राकडे स्थलांतर करण्याच्या सुविधा असतात. परंपरागत पद्धतीत या सुविधा हाताळण्यासाठी मनुष्यबळ वापरले जाते. स्मार्ट ग्रिड प्रणालीत मध्यवर्ती नियंत्रण कक्ष केला जातो. शहरातील सर्व उपकेंद्रांमधील स्वयंचलन यंत्रणा नियंत्रण केंद्रामधील संगणक प्रणालीस संचार यंत्रणेमार्फत जोडली जाते. तसेच वाहिन्यांच्या जाळ्यामध्ये विभाजक (Sectionalizer), पुनर्योजक (Recloser) यांसारखी उपकरणे बसविली जातात. वाहिनीतील
एखाद्या भागात बिघाड झाल्यास तेथे विभाजक असेल, तर त्यायोगे संबंधित भाग विलग करून बाकी भाग विद्युत भारीत राखता येतो. वितरण जाळ्यातील बरेचसे बिघाड तात्पुरत्या प्रकारचे असतात. बिघाड झाल्याने एखादा भाग विभाजकाद्वारे बंद केला जातो. थोड्या वेळानंतर बिघाड दूर झाल्याची शक्यता असते, त्यामुळे तो
भाग विनासायास विद्युत भारित होऊ शकतो. अशा ठिकाणी रिक्लोझर पद्धतीचे उपकरण बसविल्यास बिघाड आल्यावर वीज पुरवठा खंडित करणे आणि थोड्या वेळाने पुन्हा चालू करणे ही कामे आपोआप होतात. वाहिनींवर संवेदक (Sensors) बसविले जातात. संवेदकामार्फत वाहिनीवरील भार, वाहिनीचे तापमान तसेच काही बिघाड झाला तर त्याबद्दलची माहिती नियंत्रण कक्षास दिली जाते. या सर्व बाबींचे नियंत्रण आणि एकूणच वितरण यंत्रणेचे पर्यवेक्षण मध्यवर्ती नियंत्रण कक्षामार्फत केले जाते.
मध्यवर्ती नियंत्रण कक्षांत संपूर्ण वितरण यंत्रणेची माहिती उपलब्ध असल्याने, बिघाड कुठे झाला याचा शोध घेण्यास वेळ लागत नाही. त्यामुळे जेव्हा बिघाड होईल तेव्हा दुरुस्ती पथक त्वरेने पाठविणे शक्य होते. मोठ्या शहरात अनेक दुरुस्ती पथके असतात. त्याच्या हालचालींचे सुयोग्य व्यवस्थापन मध्यवर्ती नियंत्रण कक्षांतून करता येते.
स्मार्ट पथदीप (Smart Street lights) : पथदीपांसाठी साधारणत: बाष्पीकृत (Vapour) सोडियम पद्धतीचे दिवे वापरलेले असतात. त्याजागी एलईडी पद्धतीचे दिवे वापरले जातात. यामुळे वीजेची मोठ्या प्रमाणात बचत होते, त्यायोगे झालेला अतिरिक्त खर्च वीज बचतीच्या माध्यमातून सुमारे दोन वर्षांत वसूल होतो.
नवीन पद्धतीचे एलईडी दिव्यांचे संचार (Communication) प्रणालीशी जोडून, त्याचे नियंत्रण केंद्रीय कक्षातून करता येते. त्यामुळे वेळप्रसंगी एकाआड एक दिवे बंद करणे. ऋतुमानाप्रमाणे चालू-बंद करण्याच्या वेळा बदलणे आदी शक्य होते.
विद्युत वाहने (Electric Vehicles) : विद्युत वाहनासाठी विद्युत घट (Battery) हा ऊर्जा स्रोत असतो. ग्रिडमध्ये जेव्हा मागणी कमी असते (बऱ्याच वितरण कंपनी या काळात वीज दर कमी लावतात) त्यावेळी हे घट भारित (Charging) करता येतात आणि त्यानंतर वाहन वापरता येते. वाहनांच्या घटास भारित करण्यासाठी वाहनतळ (Parking area), निवासी क्षेत्र, सोसायटी, बस आगार, रेल्वे स्टेशन आणि इंधन पंप इत्यादी ठिकाणी सार्वजनिक भारस्थानक (Charging point) स्थापावे लागतील.
विद्युत वाहन तंत्रज्ञान हे या पुढील कालावधीतील जागतिक स्तरावर दळणवळणाच्या क्षेत्रातील आमूलाग्र बदल घडवून आणणारी बाब आहे. विद्युत वाहनामुळे जागतिक स्तरावर व देशांतर्गत पेट्रोलियम पदार्थावरील अवलंबित्व कमी होईल, पर्यायाने कार्बन डाय ऑक्साइडचे उत्सर्जन कमी होऊन प्रदूषण कमी होण्यास मदत होणार आहे.
सायबर सुरक्षितता (Cyber security) : स्मार्ट ग्रिड तंत्रज्ञानात संचार (Communication) सुविधा हे एक महत्त्वाचे अंग आहे. संचार यंत्रणेमार्फत महत्त्वाच्या माहितीचे दळणवळण होत असल्याने त्या यंत्रणेतील हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर याची नैसर्गिक किंवा मानव निर्मित आपत्तीपासून सुरक्षित – सायबर सुरक्षितता – ठेवणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. तसेच माहितीचा अनधिकृत वापर, अनधिकृत व्यक्ती / संस्था यांचा माहिती जालात प्रवेश होऊ न देणे आदी बाबी अत्यावश्यक आहेत.
भारतामध्ये सायबर सुरक्षिततेसाठी नॅशनल क्रिटिकल इन्फ्रास्ट्रक्चर प्रोटेक्शन सेंटर (National Critical Information Infrastructure Protection Centre-NCIIPC), नवी दिल्ली ही संस्था आवश्यक ती कार्यवाही करत असते.
भारतीय मानक संस्थेने (BIS) विद्युत क्षेत्राच्या सुरक्षेबाबत Power Control systems – Security Requirements (IS:16335) हे मानांकन प्रसिद्ध केले आहे.
पहा : उपकेंद्र स्वयंचलन, स्मार्ट ग्रिड : निर्मिती आणि पारेषण, स्मार्ट ग्रिड : उपयुक्तता आणि संबंधित संस्थात्मक यंत्रणा.
संदर्भ :
- BIS Standard for Smart Meters (IS 16444).
- BIS Standard on Data Protocol (IS 15959 Part 2).
- BIS Standard on Power Control systems – Security Requirements” (IS:16335).
- National Smart Grid Mission Web portal- GOI Ministry of Power.
- The Smart Grid Vision for India’s Power Sector: A White Paper by PA Government Services, Inc.: March 2010.
समीक्षण : व्ही. व्ही. जोशी
