Jaké budou elektrické sítě budoucnosti? Chytré. Takzvané smart grids budou monitorovat každou událost v síti, každé zapnutí vypínače, každé zahájení výroby v místním podniku a každou kilowatthodinu vyrobenou místní solární nebo větrnou elektrárnou. Vše zaznamenají do databází a zároveň budou připravovat nejvhodnější modely výroby a spotřeby elektřiny v síti.
K tomu, aby vše fungovalo, jak má, bude nutné instalovat u odběratelů chytré elektroměry. Ty už řada zemí zavádí ve velkém. Nejdále jsou například v Itálii, Finsku nebo Dánsku. Na Vrchlabsku je testuje i energetická společnost ČEZ.
Chytrý elektroměr poskytuje přehled o modelech spotřeby elektřiny v jednotlivých domácnostech nebo oblastech. Díky propojení s řídicím systémem inteligentního domu bude možné třeba regulovat teplotu v závislosti na okolních podmínkách, aby se nepřetápěl nebo nevychlazoval. Také bude řídit nabíjení elektromobilu i další spotřebiče v bytě, takže pračka nebo myčka nádobí se spustí v době, kdy je elektřina levnější nebo když si to zákazník bude přát. Umožní mu to sledovat a regulovat vše na dálku, třeba prostřednictvím aplikace v mobilním telefonu.
Když bude elektřina v jednom místě systému chybět, chytré sítě ji okamžitě nahradí z jiných oblastí. V ideálním případě budou sítě veškeré výkyvy předvídat a připraví se na ně. Toky elektřiny budou schopné měnit v řádech milisekund.
Podle předpovědi počasí zjistí, kdy začne foukat vítr v oblasti větrných parků, a automaticky připraví celou soustavu na náhlý přísun většího množství elektřiny: dají pokyn k vypnutí některých větších zdrojů, zapnou napájení akumulačních kamen v domácnostech, a pokud to bude možné, začnou elektřinu ukládat například v připojených elektromobilech nebo přečerpávacích elektrárnách.
Samotné chytré sítě doplní nové elektrické dálnice, což je vedení ultravysokého napětí 5000 kV, které dokážou přenášet výkon až 10 000 MW na vzdálenost 3000 kilometrů s minimálními ztrátami. Taková supersíť bude schopna dopravit elektřinu z oblastí s vysokou výrobou, třeba z větrných farem v Severním moři nebo solárních parků v Africe, do průmyslových oblastí s vysokou spotřebou. Vzhledem k dalšímu očekávanému rozmachu obnovitelných zdrojů je budování těchto supersítí velmi reálné. Věnuje se jim například evropský dokument e-Highway2050.
Ještě na větší vzdálenosti, až tisíců kilometrů, a se ztrátami pouhých několika procent je možné přenášet elektřinu prostřednictvím supravodivých kabelů. Háček je v tom, že tyto kabely musí být doplněny o chladicí jednotky, což technologii výrazně prodražuje. Výroba supravodičů pro běžnou teplotu tedy zatím zůstává tajemstvím, ale v budoucnu by mohly umožnit skutečně globální zásobování energií.
Bezdrátový přenos elektřiny na velké vzdálenosti lidstvo do roku 2050 nejspíš nevyřeší. Několik technologií se sice testuje, zatím však vykazují příliš vysoké ztráty nebo nejsou bezpečné. Například mikrovlnná technologie, kterou využívá klasická mikrovlnná trouba, dokáže přenést více než 90 procent elektřiny, v takovém měřítku však může být nebezpečná.
Větší šanci na rozvoj má technologie tlumených elektromagnetických vln, která se sice nehodí k přenosu elektřiny na větší vzdálenosti, může však nabíjet elektrospotřebiče v bytě nebo v rodinném domě. Je tedy reálná šance, že se do poloviny jednadvacátého století zbavíme alespoň syndromu zadrátovaného bytu, dnes nezbytného systému rozdvojek, prodlužovaček a nabíječek s koncovkami všemožných tvarů a velikostí.
Chytré sítě umožní zásobování elektřinou z velkého počtu obnovitelných zdrojů i z klasických elektráren, aniž by výkyvy ve výrobě působily problémy.
Trafostanice
Trafostanice v chytré síti dbá na to, aby výroba a spotřeba elektřiny byly vyvážené a aby se co možná nejvíce elektřiny spotřebovalo v místě výroby. Dává pokyny k připojování a odpojování jednotlivých zdrojů.
Přečerpávací elektrárna
V období nadbytku se vyčerpá odpovídající množství vody až do stovek metrů vysoko a v případě potřeby se přes vodní turbínu a generátor přemění opět na elektřinu.
Chytré elektroměry
Chytré elektroměry monitorují spotřebu i výrobu elektřiny u každého odběratele.
