Дослідження MIT: Сонячна енергія та батареї мають потенціал для стабілізації мережі після кібератак

Нещодавно інженери з Массачусетського технологічного інституту (MIT) висунули досить перспективне дослідження: у разі кібератак або екстремальних погодних умов, очікується, що такі пристрої, як житлові сонячні панелі, акумулятори, електромобілі, теплові насоси та водонагрівачі, спільно створять місцевий ринок електроенергії, тим самим відновлюючи електропостачання та знімаючи навантаження на мережу.

Оскільки частка розподілених енергетичних ресурсів в енергомережі продовжує зростати, потенційні ризики, спричинені кібератаками, поступово стають помітними, створюючи серйозну загрозу стабільності енергомережі. У статті «Забезпечення стійкості мережі завдяки надійному Інтернету речей – скоординовані активи», опублікованій у Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, дослідники MIT зазначили, що хоча розподілена енергія приносить багато зручностей, вона також створює нові ризики для безпеки енергомережі.

Однак дослідники виявили, що пристрої на межі мережі та пристрої Інтернету речей (IoT) можуть бути ключем до вирішення цієї проблеми. Ці пристрої, які розподілені поблизу користувача та включають такі поширені предмети, як сонячні панелі на даху, зарядні пристрої для електромобілів та розумні термостати, можуть відігравати важливу роль у разі неочікуваних відключень електроенергії та інших надзвичайних ситуацій, формуючи місцевий ринок електроенергії.

Для реалізації цього бачення команда MIT запропонувала інноваційну структуру під назвою Eureica (Ефективні, Надстійкі Інтернет речей – Узгоджені Активи). Виходячи з припущення, що більшість пристроїв на межі мережі будуть підключені до Інтернету речей у майбутньому, ця структура має на меті дозволити різним пристроям досягати бездротового взаємозв'язку та створювати великомасштабну розподілену мережу пристроїв.

Водночас дослідницька група розробила інтелектуальний алгоритм. Щойно основна енергомережа буде атакована або несправна, алгоритм швидко активується, щоб оцінити надійність пристроїв на місцевому ринку електроенергії, відсіяти надійні пристрої та знайти найкращу комбінацію пристроїв для усунення збою електропостачання. Після цього алгоритм точно розрахує та скоординує кількість електроенергії, яку кожен пристрій повинен вводити в мережу або зменшувати з неї, а власники пристроїв, що беруть участь, отримають відповідну ринкову компенсацію.

Під час дослідження команда змоделювала різноманітні можливі сценарії атак на електромережу, охоплюючи різні суворі погодні умови, які можуть спричинити перебої в передачі енергії на різних рівнях та вузлах електромережі. Результати випробувань показують, що навіть коли втрати потужності становлять від 5% до 40% кожного разу, цей алгоритм все ще може ефективно стабілізувати електромережу та мінімізувати вплив, спричинений атаками або несправностями.

Ану Анантасвамі, науковий співробітник кафедри машинобудування Массачусетського технологічного інституту, сказав: «Кожен невеликий пристрій може зробити свій внесок у регулювання власного споживання енергії. Якщо ми повною мірою використовуватимемо такі пристрої, як розумні посудомийні машини, сонячні панелі на даху та електромобілі, ми можемо значно покращити стабільність енергосистеми».

Звичайно, дослідницька група також чітко усвідомлює, що для справжнього створення такого місцевого ринку електроенергії все ще існує багато труднощів. Потрібна не лише підтримка клієнтів, політиків та місцевих чиновників, але й технологічні прориви. Наприклад, розробка передових інверторів потужності, які дозволяють електромобілям передавати енергію назад у мережу.

Ану Анантасвамі наголосив: «Це лише перший крок до побудови місцевого ринку електроенергії. Попереду ще багато роботи, яку потрібно швидко виконати. Однак це, безсумнівно, багатообіцяючий і хороший початок». Це дослідження пропонує нову ідею та напрямок для покращення стабільності енергосистеми за особливих обставин і, як очікується, відіграватиме важливу роль у майбутній енергетичній галузі.