ස්මාර්ට් ජාලකය යනු කුමක්ද සහ එය ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද?

19 වන ශතවර්ෂයේ අග භාගයේ සිට, බලශක්ති බෙදා හැරීමේ පද්ධති (බොහෝ විට ජාල ලෙස හැඳින්වේ) ලොව ප්‍රධාන විදුලි ප්‍රභවය විය.මෙම ජාලක නිර්මාණය කරන විට, ඒවා ඉතා සරලව ක්‍රියා කරයි - විදුලිය ජනනය කර නිවාස, ගොඩනැගිලි සහ විදුලි අවශ්‍යතා ඇති ඕනෑම තැනකට යවයි.

නමුත් විදුලි ඉල්ලුම වැඩි වන විට වඩා කාර්යක්ෂම ජාලයක් අවශ්ය වේ.දැන් ලොව පුරා භාවිතයේ පවතින නවීන “ස්මාර්ට් ග්‍රිඩ්” බල බෙදාහැරීමේ පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා අති නවීන තාක්ෂණය මත රඳා පවතී.මෙම පත්‍රිකාව ස්මාර්ට් ජාලක නිර්වචනය සහ එය ස්මාර්ට් බවට පත් කරන ප්‍රධාන තාක්ෂණයන් ගවේෂණය කරයි.

මොකක්දස්මාර්ට් ජාල තාක්ෂණය?

ස්මාර්ට් ජාලයක් යනු උපයෝගිතා සපයන්නන් සහ පාරිභෝගිකයින් අතර ද්වි-මාර්ග සන්නිවේදනය සපයන බලශක්ති බෙදා හැරීමේ යටිතල ව්‍යුහයකි.ස්මාර්ට් ජාල තාක්‍ෂණයන් සක්‍රීය කරන ඩිජිටල් තාක්‍ෂණවලට බල/ධාරා සංවේදක, පාලන උපාංග, දත්ත මධ්‍යස්ථාන සහ ස්මාර්ට් මීටර ඇතුළත් වේ.

සමහර ස්මාර්ට් ජාල අනෙක් ඒවාට වඩා දක්ෂයි.බොහෝ රටවල් යල්පැන ගිය බෙදාහැරීමේ ජාලක ස්මාර්ට් ජාල බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා විශාල උත්සාහයක් ගෙන ඇත, නමුත් පරිවර්තනය සංකීර්ණ වන අතර වසර හෝ දශක කිහිපයක් ගතවනු ඇත.

ස්මාර්ට් ජාලක තාක්ෂණයන් සහ ස්මාර්ට් ජාලක සංරචක සඳහා උදාහරණ

Smart Meters - Smart Meters යනු ස්මාර්ට් ජාලයක් ගොඩනැගීමේ පළමු පියවරයි.ස්මාර්ට් මීටර පාරිභෝගිකයින්ට සහ උපයෝගිතා නිෂ්පාදකයින්ට භාවිතා කිරීමේ ලක්ෂ්‍ය බලශක්ති පරිභෝජන දත්ත සපයයි.බලශක්ති නාස්තිය අවම කිරීම සඳහා පරිශීලකයින්ට අනතුරු ඇඟවීමට බලශක්ති පරිභෝජනය සහ පිරිවැය තොරතුරු සපයන අතර ජාලය හරහා බෙදා හැරීමේ බර ප්‍රශස්ත කිරීමට සැපයුම්කරුවන්ට උපකාර කරයි.ස්මාර්ට් මීටර සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රධාන උප පද්ධති තුනකින් සමන්විත වේ: බලශක්ති පරිභෝජනය මැනීමට බල පද්ධතියක්, ස්මාර්ට් මීටරය තුළ ඇති තාක්ෂණය කළමනාකරණය කිරීමට ක්ෂුද්‍ර පාලකයක් සහ බලශක්ති පරිභෝජනය/විධාන දත්ත යැවීමට සහ ලබා ගැනීමට සන්නිවේදන පද්ධතියක්.මීට අමතරව, සමහර ස්මාර්ට් මීටරවලට උපස්ථ බලය (ප්‍රධාන බෙදාහැරීමේ මාර්ගය පහත වැටී ඇති විට) සහ ආරක්ෂක අරමුණු සඳහා මීටරයේ පිහිටීම හඳුනා ගැනීමට GSM මොඩියුල තිබිය හැක.

පසුගිය දශකය තුළ ස්මාර්ට් මීටර් සඳහා ගෝලීය ආයෝජන දෙගුණ වී ඇත.2014 දී ස්මාර්ට් මීටර් සඳහා ගෝලීය වාර්ෂික ආයෝජනය ඩොලර් මිලියන 11 කි.Statista ට අනුව, 2019 වන විට ගෝලීය ස්මාර්ට් මීටර ආයෝජන ඩොලර් මිලියන 21 දක්වා ළඟා වන අතර, ස්මාර්ට් මීටර ක්‍රියාත්මක කිරීමෙන් පද්ධති කාර්යක්ෂමතා ජයග්‍රහණ සැලකිල්ලට ගනී.

ස්මාර්ට් පැටවුම් පාලන ස්විච සහ බෙදාහැරීමේ ස්විච පුවරු - ස්මාර්ට් මීටර මගින් උපයෝගිතා සපයන්නන්ට තත්‍ය කාලීන දත්ත සැපයිය හැකි අතර, ඒවා ස්වයංක්‍රීයව බලශක්ති බෙදා හැරීම පාලනය නොකරයි.උපරිම භාවිත කාල සීමාවන් තුළ හෝ නිශ්චිත ප්‍රදේශවලට බලය බෙදා හැරීම ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා, විදුලි උපයෝගිතා බුද්ධිමත් බර පාලන ස්විච සහ ස්විච්බෝඩ් වැනි බල කළමනාකරණ උපාංග භාවිතා කරයි.මෙම තාක්‍ෂණය අනවශ්‍ය බෙදාහැරීම අඩු කිරීමෙන් හෝ ඒවායේ අවසර ලත් භාවිත කාල සීමාවන් ඉක්මවා ඇති බර ස්වයංක්‍රීයව කළමනාකරණය කිරීමෙන් සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයක් ඉතිරි කරයි.උපරිම භාවිත කාල සීමාවන් තුළ හෝ නිශ්චිත ප්‍රදේශවලට බලය බෙදා හැරීම ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා, විදුලි උපයෝගිතා බුද්ධිමත් බර පාලන ස්විච සහ ස්විච්බෝඩ් වැනි බල කළමනාකරණ උපාංග භාවිතා කරයි.මෙම තාක්‍ෂණය අනවශ්‍ය බෙදාහැරීම අඩු කිරීමෙන් හෝ ඒවායේ අවසර ලත් භාවිත කාල සීමාවන් ඉක්මවා ඇති බර ස්වයංක්‍රීයව කළමනාකරණය කිරීමෙන් සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයක් ඉතිරි කරයි.

උදාහරණයක් ලෙස, ඔහියෝ හි Wadsworth නගරය 1916 දී ඉදිකරන ලද විදුලි බෙදාහැරීමේ පද්ධතියක් භාවිතා කරයි. Wadsworth නගරය නිෂ්පාදකයෙකු වන Itron සමඟ හවුල් වී ඇත.ස්මාර්ට් පැටවුම් පාලන ස්විච(SLCS), උපරිම විදුලි පරිහරණ කාල සීමාවන් තුළ වායු සමීකරණ කොම්ප්‍රෙෂර් සයිකල් කිරීම සඳහා නිවෙස්වල SLCS ස්ථාපනය කිරීම මගින් මෙගාවොට් පැය 5,300කින් පද්ධති විදුලිය භාවිතය අඩු කිරීම.බල පද්ධති ස්වයංක්‍රීයකරණය - බෙදාහැරීමේ දාමයේ සෑම සබැඳියක්ම පාලනය කිරීම සඳහා අති නවීන තොරතුරු තාක්ෂණ යටිතල පහසුකම් භාවිතා කරමින්, ස්මාර්ට් ජාල තාක්‍ෂණය මගින් බල පද්ධති ස්වයංක්‍රීයකරණය සක්‍රීය කර ඇත.උදාහරණයක් ලෙස, ස්වයංක්‍රීය බල පද්ධති බුද්ධිමත් දත්ත එකතු කිරීමේ පද්ධති (ස්මාර්ට් මීටර වලට සමාන), බල පාලන පද්ධති (ස්මාර්ට් භාර පාලන ස්විච වැනි), විශ්ලේෂණ මෙවලම්, පරිගණක පද්ධති සහ බල පද්ධති ඇල්ගොරිතම භාවිතා කරයි.මෙම ප්‍රධාන සංරචකවල සංකලනය මඟින් අවශ්‍ය වන සීමිත මානව අන්තර්ක්‍රියා සමඟ ස්වයංක්‍රීයව සීරුමාරු කිරීමට සහ ප්‍රශස්ත කිරීමට ජාලයට (හෝ බහු ජාල) ඉඩ ලබා දේ.

Smart Grid ක්‍රියාත්මක කිරීම

ස්මාර්ට් ජාලය තුළ ඩිජිටල්, ද්වි-මාර්ග සන්නිවේදන සහ ස්වයංක්‍රීයකරණ තාක්ෂණයන් ක්‍රියාත්මක කරන විට, යටිතල පහසුකම් වෙනස්කම් ගණනාවක් ජාල කාර්යක්ෂමතාව උපරිම කරනු ඇත.Smart Grid ක්‍රියාත්මක කිරීම පහත යටිතල පහසුකම් වෙනස්කම් සක්‍රීය කර ඇත:

1.විමධ්‍යගත බලශක්ති නිෂ්පාදනය

ස්මාර්ට් ජාලයට බලශක්ති බෙදා හැරීම අඛණ්ඩව අධීක්ෂණය කිරීමට සහ පාලනය කිරීමට හැකි බැවින්, විදුලිය නිපදවීමට තනි විශාල බලාගාරයක් අවශ්‍ය නොවේ.ඒ වෙනුවට, සුළං ටර්බයින, සූර්ය ගොවිපල, නේවාසික ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සූර්ය පැනල, කුඩා ජල විදුලි වේලි වැනි බොහෝ විමධ්‍යගත බලාගාර මගින් විදුලිය නිපදවිය හැකිය.

2.ඛණ්ඩනය වූ වෙළෙඳපොළ

ස්මාර්ට් ජාල යටිතල පහසුකම් සම්ප්‍රදායික මධ්‍යගත පද්ධති හරහා බුද්ධිමත්ව ශක්තිය බෙදා ගැනීමේ මාධ්‍යයක් ලෙස බහු ජාල සම්බන්ධ කිරීමට ද සහාය වේ.නිදසුනක් වශයෙන්, අතීතයේ නගර සභාවලට අසල්වැසි නගරවලට සම්බන්ධ නොවූ වෙනම නිෂ්පාදන පහසුකම් තිබුණි.ස්මාර්ට් ජාල යටිතල පහසුකම් ක්‍රියාත්මක කිරීමත් සමඟ, විදුලිය ඇනහිටීමකදී නිෂ්පාදන යැපීම ඉවත් කිරීම සඳහා හවුල් නිෂ්පාදන සැලැස්මකට නගර සභාවලට දායක විය හැකිය.

3.කුඩා පරිමාණ සම්ප්රේෂණය

ජාලකයේ ඇති විශාලතම බලශක්ති අපද්‍රව්‍ය වලින් එකක් වන්නේ දිගු දුරක් පුරා බලශක්ති බෙදා හැරීමයි.ස්මාර්ට් ජාල නිෂ්පාදනය සහ වෙළඳපල විමධ්‍යගත කරන බව සලකන විට, ස්මාර්ට් ජාලයක් තුළ ශුද්ධ බෙදා හැරීමේ දුර සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වන අතර එමඟින් බෙදා හැරීමේ නාස්තිය අඩු වේ.නිදසුනක් වශයෙන්, ප්‍රජාවේ දිවා කාලයේ විදුලි අවශ්‍යතාවයෙන් 100% ක් නිපදවන කුඩා ප්‍රජා සූර්ය ගොවිපලක් කිලෝමීටර 1 ක් දුරින් ඇති බව සිතන්න.දේශීය සූර්ය ගොවිපලක් නොමැතිව, ප්‍රජාවට කිලෝමීටර 100 ක් දුරින් පිහිටි විශාල බලාගාරයකින් විදුලිය ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය විය හැකිය.දුරස්ථ බලාගාරවලින් සම්ප්‍රේෂණය කිරීමේදී නිරීක්ෂණය කරන ලද බලශක්ති අලාභය දේශීය සූර්ය ගොවිපලවලින් නිරීක්ෂණය කරන ලද සම්ප්‍රේෂණ පාඩුවලට වඩා සිය ගුණයකින් වැඩි විය හැක.

4.ද්වි-මාර්ග බෙදා හැරීම

දේශීය සූර්ය ගොවිපළ සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, සූර්ය බලශක්ති ගොවිපල මගින් ප්‍රජාව පරිභෝජනය කරන ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි ශක්තියක් ජනනය කළ හැකි තත්වයක් තිබිය හැකි අතර එමඟින් බලශක්ති අතිරික්තයක් ඇති වේ.මෙම අතිරික්ත ශක්තිය පසුව ස්මාර්ට් ජාලයට බෙදා හැරිය හැකි අතර, දුරස්ථ බලාගාරවල ඉල්ලුම අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.

මෙහිදී දිවා කාලයේ සූර්ය ගොවිපළේ සිට ප්‍රධාන ප්‍රජා නොවන ජාලයට ශක්තිය ගලා යන නමුත් සූර්ය ගොවිපල අක්‍රිය වූ විට ප්‍රධාන ජාලයෙන් එම ප්‍රජාව වෙත ශක්තිය ගලා යයි.මෙම ද්වි-දිශානුගත ශක්ති ප්‍රවාහය බලශක්ති බෙදා හැරීමේ ඇල්ගොරිතම මගින් නිරීක්ෂණය කර ප්‍රශස්තිකරණය කළ හැකි අතර භාවිතයේදී ඕනෑම අවස්ථාවක අවම ශක්ති ප්‍රමාණය අපතේ යන බව සහතික කරයි.

5.පරිශීලක සහභාගීත්වය

ද්වි-දිශානුගත ව්‍යාප්තිය සහ විමධ්‍යගත ජාලක මායිම් සහිත ස්මාර්ට් ජාල යටිතල ව්‍යූහයක් තුළ, පරිශීලකයින්ට ක්ෂුද්‍ර උත්පාදක ලෙස ක්‍රියා කිරීමට හැකි වේ.නිදසුනක් වශයෙන්, තනි තනි නිවාස භාවිතා කරන විට විදුලිය ජනනය කරන ස්වාධීන ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සූර්ය පද්ධති වලින් සමන්විත විය හැකිය.නේවාසික PV පද්ධතිය අතිරික්ත බලශක්තිය ජනනය කරන්නේ නම්, මෙම ශක්තිය විශාල ජාලයට ලබා දිය හැකි අතර, විශාල මධ්යගත බලාගාරවල අවශ්යතාව තවදුරටත් අඩු කරයි.

Smart Grid හි වැදගත්කම

සාර්ව ආර්ථික මට්ටමින්, විදුලි පරිභෝජනය අඩු කිරීම සඳහා ස්මාර්ට් ජාල ඉතා වැදගත් වේ.බොහෝ දේශීය උපයෝගිතා සපයන්නන් සහ රජයන් මූල්‍යමය හා පාරිසරික වශයෙන් ප්‍රයෝජනවත් වන නිසා ස්මාර්ට් ග්‍රිඩ් සම්මත කර ගැනීමට සහභාගී වීමට ත්‍යාගශීලී සහ ආක්‍රමණශීලී පියවර ඉදිරිපත් කරයි.ස්මාර්ට් ජාලයක් අනුගමනය කිරීමෙන් බලශක්ති නිෂ්පාදනය විමධ්‍යගත කළ හැකි අතර එමඟින් විදුලිය විසන්ධි වීමේ අවදානම ඉවත් කිරීම, බලශක්ති පද්ධති මෙහෙයුම් පිරිවැය අඩු කිරීම සහ අනවශ්‍ය බලශක්ති නාස්තිය ඉවත් කිරීම.