SMART GRID ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ИНФРАҚҰРЫЛЫМЫНДА IoT ЕНГІЗУДІҢ ЭКОНОМИКАЛЫҚ, ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ӘЛЕУМЕТТІК ӘСЕРІН БАҒАЛАУ

Мақалада Smart Grid дамыту аясында электр энергетикасы саласындағы Заттар интернеті (IoT) технологияларының әлеуеті қарастырылады. Зерттеудің мақсаты - IoT шешімдерін енгізудің экономикалық және экологиялық тиімділігін сандық бағалау, сондай-ақ олардың электрмен жабдықтаудың сенімділігін арттырудағы, пайдалану шығындарын азайтудағы және жаңартылатын энергия көздерін (ЖЭК) біріктірудегі әлеуметтік әсерін талдау. Зерттеу ақылды есептегіштерді (AMI), фидерлік сенсорларды, ақаулық деңгейіндегі ақпаратты қалпына келтіру (FLISR) жүйелерін және сұранысқа жауап беру (DR) қызметтерін қоса алғанда, орташа және төмен вольтты тарату желілеріне бағытталған. Зерттеу әдістемесі өнімділікті бағалау модельдеріне (NPV, IRR, TCO, өтелу мерзімі), айырмашылықтардағы айырмашылықтарға және өлшеуді тексеруге арналған IPMVP C нұсқасы стандартына негізделген. Қоршаған ортаға әсерін бағалау үшін ISO 14064-1 және GHG хаттамасының шығарындыларын есептеу қолданылды. 50 000 ақылды есептегіші бар орта көлемді тарату компаниясы үшін сандық мысал келтірілген. Зерттеу нәтижелері IoT енгізу 300 000 тұтынушы үшін жылына 600 миллион теңгеден астам жиынтық экономикалық пайда әкелетінін, электр қуатымен жабдықтаудың сенімділігін арттыратынын және тұтынушыларға қызмет көрсетуді жақсарта алатынын көрсетеді. Қоршаған ортаға әсері CO₂ шығарындыларының айтарлықтай азаюында көрініс табады, ал әлеуметтік әсерге электр қуатын өшіру уақытының қысқаруы, есептеу ашықтығының артуы және соңғы пайдаланушылардың сенімінің артуы кіреді. Бұл зерттеудің практикалық маңыздылығы инвестициялық жоспарлауға, тарифтерді реттеуге және ESG есептілігіне қолданылатын қайталанатын бағалау моделін әзірлеуде жатыр. Осылайша, IoT негізіндегі желіні цифрландыру оның экономикалық және экологиялық тұрғыдан орындылығын растайды және электр энергетикасы секторын ұзақ мерзімді жаңғыртудың стратегиялық бағыты ретінде қарастырылуы керек.

1. Gungor V.C., Sahin D., Kocak T., et al., "Smart Grid and Smart Homes: Key Players and Pilot Projects," in IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 6, no. 4, Dec. 2012. - P. 18-34

2. Fang X., Misra S., Xue G., Yang D. "Smart Grid – The New and Improved Power Grid: A Survey," in IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 14, no. 4, Fourth Quarter 2012. - P. 944-980

3. IEA. Electricity Grids and Secure Energy Transitions [Electronic resource]. – IEA, 2022/2023. - Available at: – URL: https://www.iea.org/reports/electricity-grids-and-secure-energy-transitions (accessed: 13.10.2025)

4. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), ed. Climate Change 2022 - Mitigation of Climate Change: Working Group III Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press; 2023

5. U.S. DOE. Grid Modernization Multi-Year Program Plan – U.S. Department of Energy, 2016. – Available at: URL: https://energy.gov/sites/prod/files/2016/01/f28/Grid%20Modernization%20Multi-Year%20Program%20Plan.pdf (дата обращения: 13.10.2025)

6. ETIP SNET (European Technology & Innovation Platform Smart Networks for Energy Transition). R&I Roadmap 2020-2030. – European Union, 2020. – Available at: - URL: https://smart-networks-energy-transition.ec.europa.eu/sites/default/files/publications/Roadmap-2020-2030_June-UPDT.pdf (дата обращения: 13.10.2025)

7. Khanna A., Kaur S. Internet of Things (IoT), Applications and Challenges: A Comprehensive Review. Wireless Pers Commun 114, - 2020. - Р.1687–1762

8. Zanella A., Bui N., Castellani A., et al. "Internet of Things for Smart Cities," in IEEE Internet of Things Journal, vol. 1, no. 1, Feb. – 2014. - P. 22-32.

9. S.S.R. Depuru, L.Wang, V. Devabhaktuni and N. Gudi, "Smart meters for power grid – Challenges, issues, advantages and status," 2011 IEEE/PES Power Systems Conference and Exposition, Phoenix, AZ, USA, - 2011, P. 1-7

10. NERC. Reliability Considerations from Integration of Smart Grid. – December 2010. – Available at: - URL: https://www.nerc.com/pa/RAPA/ra/Reliability%20Assessments%20DL/SGTF_Report_Final_posted_v1.1.pdf (дата обращения: 13.10.2025).

11. Electric Power Research Institute (EPRI). Technology Innovation: Insights and Innovations. Third Quarter 2021 – Palo Alto, CA: EPRI, - 2021. – Available at: URL: https://restservice.epri.com/publicdownload/000000003002023051/0/Product (дата обращения: 13.10.2025)

12. Uluski R., Borlase S. ISGT NA ’24 Tutorial 3: Implementing Fault Location Isolation and Service Restoration (FLISR) on Distribution Circuits with High DER Penetration – Strategies for Success (Slides). – IEEE Power & Energy Society, 2024.

13. Booth A., Mohr N., Peters P. The digital utility: New opportunities and challenges – McKinsey & Company, 2016. – Available at: - URL: https://www.mckinsey.com/industries/electric-power-and-natural-gas/our-insights/thedigital-utility-new-opportunities-and-challenges (дата обращения: 13.10.2025).

14. Mohammadi M., Al-Fuqaha A., Sorour S., Guizani, M. Deep Learning for IoT Big Data and Streaming Analytics: A Survey // IEEE Communications Surveys & Tutorials. – 2018. – Vol. 20, no. 4. – Р. 2923–2960.

15. International Organization for Standardization (ISO). ISO 14064-1:2018. Greenhouse gases – Part 1: Specification with guidance at the organization level for quantification and reporting of greenhouse gas emissions and removals – Geneva: ISO, 2018. – Available at: - URL: https://www.iso.org/standard/66453.html (accessed: 13.10.2025).

16. International Organization for Standardization (ISO). ISO 14040:2006. Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework. – Geneva: ISO, 2006. – Available at: - URL: https://www.iso.org/standard/37456.html (дата обращения: 13.10.2025).

17. International Organization for Standardization (ISO). ISO 14044:2006. Environmental management – Life cycle assessment – Requirements and guidelines. – Geneva: ISO, 2006. – Available at: - URL: https://www.iso.org/standard/38498.html (дата обращения: 13.10.2025).

18. World Resources Institute; World Business Council for Sustainable Development. GHG Protocol Scope 2 Guidance: An Amendment to the GHG Protocol Corporate Standard. – Washington, DC: WRI; Geneva: WBCSD, 2015. – Available at: - URL: https://ghgprotocol.org/sites/default/files/2023-03/Scope%202%20Guidance.pdf (дата обращения: 13.10.2025).

19. Efficiency Valuation Organization (EVO). International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP): Core Concepts. EVO 10000-1:2016. – Ottawa: EVO, 2016. – Available at: - URL: https://evoworld.org/en/products-services-mainmenu-en/protocols/ipmvp (дата обращения: 13.10.2025).

20. International Energy Agency (IEA). Energy Statistics Data Browser: Transmission and distribution losses (electricity) – Paris: IEA, 2022. – Available at: - URL: https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/energystatistics-data-browser (дата обращения: 13.10.2025).

21. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). IEEE Std 1366-2022. IEEE Guide for Electric Power Distribution Reliability Indices. – New York: IEEE. - 2022. – 44 p.

22. Electric Power Research Institute (EPRI). Advanced Metering Infrastructure (AMI) Reference Architecture – Palo Alto, CA: EPRI, 2021. – Product ID: 3002021854. - Available at: - URL: https://restservice.epri.com/publicattachment/91782 (дата обращения: 13.10.2025).

23. Federal Energy Regulatory Commission (FERC). 2019 Assessment of Demand Response and Advanced Metering – Washington, DC: FERC, 2019. – Available at: - URL: https://www.ferc.gov/sites/default/files/2020-04/DRAM-Report2019_2.pdf (дата обращения: 13.10.2025).

24. Huang, W., Zhang, N., Kang, C. et al. From demand response to integrated demand response: review and prospect of research and application. Prot Control Mod Power Syst 4. - 2019. – Р. 10-12