- Transformacja wytwarzania energii dzięki IoT
- Transformacja przesyłu i dystrybucji energii dzięki IoT
- Transformacja zużycia energii dzięki IoT
IoT jest wszędzie. Pracując ramię w ramię z technologiami takimi jak blockchain i uczenie maszynowe, zmienia wszystko, od sposobu zamawiania artykułów spożywczych po sposób konserwacji maszyn i sprzętu. Aplikacje IoT obejmują wszystkie dziedziny i branże. Od zarządzania mediami i transportu po edukację i rolnictwo, pomaganie firmom w dostarczaniu większej wartości klientom, zmniejszaniu ich wydatków i ostatecznie zwiększaniu marży zysku, dlatego jest zrozumiałe, że prawie wszystkie myślące przyszłościowo firmy mają teraz strategie IoT, aby rozwijać swoją działalność. Jednak dla osób, które są nowe w tej dziedzinie i pracują w sektorach gospodarki, które nie są bezpośrednio związane z technologią, może to być dużo do zrobienia. Tak więc w ciągu kilku następnych artykułów będę się o tym dzielićjak IoT zmienia różne branże, jedną branżę po drugiej. Będzie to obejmować przypadki użycia, aktualne trendy branżowe i przyszłe aplikacje w celu dostarczenia przydatnych informacji wszystkim, którzy chcą wdrożyć rozwiązania oparte na IoT.
Rozpoczniemy tę serię od zbadania zastosowań IoT w branży energetycznej. Przyjrzymy się, w jaki sposób IoT jest używany lub może zostać wykorzystany do przekształcenia sektora energetycznego z wytwarzania energii na przesył, dystrybucję i zużycie.
Transformacja wytwarzania energii dzięki IoT
Celem wytwarzania energii jest osiągnięcie przystępności cenowej, dostępności, zrównoważonego rozwoju oraz zmniejszenie wykorzystania paliw kopalnych i emisji. Wiele organizacji, takich jak GE, na całym świecie w coraz większym stopniu wykorzystuje Internet Rzeczy, aby osiągnąć te cele. Istnieją trzy główne obszary, w których IoT może mieć duży wpływ na wytwarzanie energii.
1. Zdalne monitorowanie / zarządzanie zasobami
Jest to prawdopodobnie jedno z najpopularniejszych zastosowań IoT w zastosowaniach przemysłowych. Podłączone czujniki są używane do pomiaru zużycia, rozdarcia, wibracji, temperatury i innych parametrów w celu określenia ogólnego stanu zasobów, od turbin po linie przesyłowe. Trendy w danych uzyskanych z czujników można wykorzystać do oszacowania „czasu do awarii” kluczowej infrastruktury i planowania konserwacji, ograniczając przestoje spowodowane nieplanowaną konserwacją i pomagając uniknąć ekonomicznych konsekwencji takich przestojów. Przyjęcie IoT do wytwarzania energii może również pomóc w identyfikacji problemów związanych z bezpieczeństwem, takich jak wycieki gazu, zanim spowodują one szkody dla pracowników i sprzętu, generalnie pomagając stacjom w osiągnięciu nowych poziomów bezpieczeństwa.
2. Optymalizacja procesów
IoT ma możliwość dostarczania w czasie rzeczywistym informacji o ogólnym stanie całej stacji wytwórczej, co znacznie ułatwia automatyzację zakładu. Dane w czasie rzeczywistym są wykorzystywane do precyzyjnego dostrajania działania elektrowni, zwiększania konwersji energii z paliw i obniżania kosztów utrzymania.
3. Integracja i zarządzanie odnawialnymi źródłami energii
Głównym celem wytwarzania energii jest wyeliminowanie paliw kopalnych, ale w międzyczasie elektrownie są w stanie zmniejszyć emisje, łącząc energię wytwarzaną ze źródeł odnawialnych, takich jak wiatr i energia słoneczna, z tradycyjnymi stacjami węglowymi lub gazowymi. IoT dostarcza stacjom wytwórczym informacji o okresach szczytu, co pomaga im planować przemianę między źródłami odnawialnymi a kopalinami, a także ułatwia magazynowanie nadwyżki energii i jej wykorzystanie w okresach szczytowego zapotrzebowania. Wydajność i czas sprawności źródeł odnawialnych można również łatwo zmaksymalizować za pomocą rozwiązań opartych na IoT, ponieważ pomaga to ustalić wartości produkcji i ogólny stan źródeł odnawialnych niezależnie od ich lokalizacji.
4. Modele biznesowe i decentralizacja
IoT szybko prowadzi do decentralizacji energii. Stanowi podstawę kilku nowych modeli biznesowych, które torują drogę do komercjalizacji małych i średnich rozwiązań w zakresie energii odnawialnej. Od systemów solarnych typu „pay as you use” zasilających domy w krajach rozwijających się, takich jak Nigeria, po duże, prywatne stacje dostarczające energię do sieci w krajach rozwiniętych. Dostarcza także przedsiębiorstwom użyteczności publicznej informacje wymagane do tworzenia elastycznych taryf (np. Wyższe taryfy w okresach szczytu), dając konsumentom więcej opcji.
Transformacja przesyłu i dystrybucji energii dzięki IoT
Problemy podczas przesyłu i dystrybucji są do pewnego stopnia podobne. Obejmują między innymi awarie linii, wykrywanie uszkodzeń, straty na liniach. Większość z tych problemów można rozwiązać za pomocą IoT.
1. Zarządzanie zasobami i konserwacja
W zależności od konfiguracji aktywa związane z przesyłem i dystrybucją energii obejmują zwykle między innymi sprzęt podstacyjny, linie przesyłowe. W każdym z tych urządzeń występują usterki i awarie z powodu takich czynników, jak przeciążenie, wandalizacja itp. Dzięki IoT można je zdalnie monitorować za pomocą szeregu czujników, które monitorują parametry, takie jak temperatura, wykrywają upadek słupów mediów, zanim spowoduje zagrożenie bezpieczeństwa i wykrywają naruszenia bezpieczeństwa aby zapobiec wandalizmowi szerzącemu się w krajach rozwijających się. Zdolność czujników do identyfikowania awarii i ich źródeł, zanim staną się one krytyczne, zwiększa produktywność zespołów naprawczych i ogranicza przestoje i inne związane z nimi straty. Ogólne wydatki na części i naprawy są zmniejszone, dzięki czemu energia elektryczna jest bardziej dostępna i tańsza.
2. Równoważenie sieci
IoT ma możliwość dostarczania informacji w czasie rzeczywistym potrzebnych do skutecznego zarządzania zatłoczeniem na liniach T&D. Dzięki IoT sieć może zapewnić, że podłączone stacje wytwórcze spełniają wymagania dotyczące połączeń, od częstotliwości do kontroli napięcia, aby zapobiec niestabilności.
3. Wkład do sieci
Jednym z największych przyszłych trendów w wytwarzaniu energii elektrycznej jest udział zwykłych domów w sieci energetycznej. Nadmiar energii wytwarzanej przez panele słoneczne na dachach kilku domów jest przekazywany / sprzedawany do sieci. Jedną z kluczowych technologii, która będzie napędzać tę transformację, jest IoT. Podłączenie do sieci elektrowni opartych na energii odnawialnej o różnym poziomie produkcji spowoduje zmiany napięć w różnych węzłach sieci, powodując zmiany w przepływie mocy, ale wszystkimi tymi można zarządzać za pomocą danych w czasie rzeczywistym dostarczanych przez rozwiązania IoT, automatyczna regulacja siatki w celu utrzymania stabilności.
4. Prognozowanie obciążenia
Czujniki zainstalowane w różnych podstacjach i wzdłuż linii dystrybucyjnych mogą dostarczać w czasie rzeczywistym informacji o zużyciu energii w różnych obszarach, co może pomóc zakładom użyteczności publicznej w podejmowaniu zautomatyzowanych i inteligentnych decyzji dotyczących między innymi kontroli napięcia, konfiguracji sieci, przełączania obciążenia. Trendy w dostarczonych danych można również wykorzystać jako podstawę do modernizacji i rozwoju infrastruktury.
Transformacja zużycia energii dzięki IoT
Zużycie jest zdecydowanie tą częścią cyklu energetycznego, na którą IoT wywarł największy wpływ. Zaczęło się od (pół) inteligentnych liczników i termostatów opartych na AMR i ewoluowało do inteligentnych liczników energii elektrycznej, które przewidują wzorce zużycia i za Twoją zgodą kontrolują dostawy energii do niektórych energochłonnych urządzeń w godzinach szczytu, kiedy energia jest droga. Oświetlenie połączone z Internetem, które wiedzą, kiedy nikogo nie ma w domu, i automatycznie wyłączają włączone światła.
Poniżej omówiono niektóre z ważnych możliwości, jakie Internet rzeczy stwarza po stronie konsumenta.
1. Mądre podejmowanie decyzjiIoT pomaga konsumentom oszczędzać koszty i podejmować mądre decyzje dotyczące zużycia energii. Dane z inteligentnych liczników są przesyłane do aplikacji mobilnej, za pośrednictwem której konsumenci mogą uzyskać dostęp do ilości zużytej energii, o ile więcej mogą sobie pozwolić na jej zużycie w oparciu o swój budżet i podejmują kroki w celu odpowiedniego dostosowania zużycia. Konsumenci mogą wyłączyć zasilanie niektórych urządzeń i ustalić warunki, w jakich włączają się inne urządzenia. Dzięki temu są w stanie wyeliminować odpady i zoptymalizować ich zużycie.
Jak wspomniano powyżej, IoT stworzył mnóstwo modeli biznesowych, które zwiększyły dostępność i przystępność cenową energii, a największymi beneficjentami są konsumenci, którzy mają teraz dostęp do różnorodnych planów i taryf, aby subskrybować stałe i niedrogie dostawy energii.
3. Nowe rozwiązania w zakresie zasilaniaOprócz nowych modeli biznesowych dostępne są nowe rozwiązania zasilania oparte na IoT, które ułatwiają monitorowanie, wytwarzanie na małą skalę i przechowywanie energii dla konsumentów. Stopniowo zbliżamy się do przyszłości, w której konsumenci będą mogli kupować energię w okresach, gdy taryfy są niskie i korzystać z niej w okresach szczytu, kiedy oczekuje się, że taryfy będą wysokie.
4. Skrócony czas przestojuNowa linia inteligentnych liczników, umożliwiająca dwukierunkową komunikację między stacją dystrybucyjną a konsumentem, jest wdrażana w krajach rozwiniętych. Liczniki te wysyłają powiadomienia o przestojach i inne krytyczne informacje operacyjne do agencji mediów. Agencje użyteczności publicznej mogą działać na podstawie tych danych i szybciej reagować na przestoje spowodowane awariami i innymi czynnikami. Liczniki dostarczają również danych w czasie rzeczywistym (prognozowanie obciążenia), które pomagają sieci dostosować dystrybucję mocy w wyniku zmian w godzinach szczytu na różnych obszarach.
5. Sprzedaż energii do sieciIoT oferuje technologie, które mogą pomóc małym domom sprzedawać do sieci nadwyżkę energii wytwarzanej ze źródeł takich jak panele słoneczne i elektrownie wiatrowe. Dzięki technologiom takim jak „Vehicle to Grid” nawet samochody elektryczne mogłyby zacząć dostarczać nadmiar, niewykorzystanej energii do sieci.
IoT napędza również koncepcje zorientowane na konsumentów, takie jak budynek Zero Net Energy. Zero energii netto oznacza, że wszystkie potrzeby energetyczne tego domu są generowane przez dom głównie z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii.
Każda z wymienionych powyżej aplikacji daje przedsiębiorcom i przedsiębiorstwom użyteczności publicznej możliwość dostarczenia dodatkowej wartości klientom, a połączenie wszystkich tych aplikacji z pewnością pomoże uczynić energię czystszą, tańszą, bardziej dostępną i zrównoważoną.