- Μετασχηματισμός της παραγωγής ενέργειας με IoT
- Μετασχηματισμός μεταφοράς ενέργειας και διανομής με IoT
- Μετασχηματισμός ενεργειακής κατανάλωσης με IoT
Το IoT είναι παντού. Δουλεύοντας μαζί με τεχνολογίες όπως το blockchain και η μηχανική μάθηση, αλλάζει τα πάντα, από τον τρόπο παραγγελίας παντοπωλείων, στον τρόπο συντήρησης μηχανών και εξοπλισμού. Οι εφαρμογές του IoT καλύπτουν όλους τους τομείς και τους κλάδους Από τη διαχείριση κοινής ωφέλειας και τη μεταφορά έως την εκπαίδευση και τη γεωργία, βοηθώντας τις επιχειρήσεις να προσφέρουν περισσότερη αξία στους πελάτες, να μειώσουν τις δαπάνες τους και τελικά να αυξήσουν το περιθώριο κέρδους τους, επομένως, είναι κατανοητό ότι σχεδόν όλες οι εταιρείες μελλοντικής σκέψης έχουν τώρα στρατηγικές IoT για να αναπτύξουν την επιχείρησή τους. Ωστόσο, για τους ανθρώπους που είναι νέοι σε αυτό, και που εργάζονται σε τομείς της οικονομίας που δεν σχετίζονται άμεσα με την τεχνολογία, θα μπορούσαν να είναι πολλά για να τυλίξετε το κεφάλι σας. Έτσι, στα επόμενα άρθρα, θα μοιραστώπώς το IoT μεταμορφώνει διάφορες βιομηχανίες, η μια βιομηχανία μετά την άλλη. Αυτό θα περιλαμβάνει περιπτώσεις χρήσης, τρέχουσες τάσεις του κλάδου και μελλοντικές εφαρμογές με σκοπό την παροχή χρήσιμων πληροφοριών σε όλους που επιδιώκουν να αναπτύξουν λύσεις με βάση το IoT.
Θα ξεκινήσουμε αυτήν τη σειρά εξετάζοντας τις εφαρμογές του IoT στη βιομηχανία ενέργειας. Θα δούμε πώς χρησιμοποιείται το IoT ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετατρέψει τον ενεργειακό τομέα από παραγωγή ενέργειας σε μετάδοση, διανομή και κατανάλωση.
Μετασχηματισμός της παραγωγής ενέργειας με IoT
Ο στόχος για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η επίτευξη οικονομικής προσιτότητας, διαθεσιμότητας, βιωσιμότητας και μείωσης της χρήσης απολιθωμάτων και εκπομπών. Πολλοί οργανισμοί όπως η GE, σε όλο τον κόσμο αξιοποιούν όλο και περισσότερο το IoT για να επιτύχουν αυτούς τους στόχους. Υπάρχουν τρεις κύριοι τομείς όπου το IoT μπορεί να έχει πολύ αντίκτυπο στην παραγωγή ενέργειας.
1. Απομακρυσμένη παρακολούθηση / διαχείριση περιουσιακών στοιχείων
Αυτή είναι πιθανώς μια από τις πιο δημοφιλείς χρήσεις του IoT σε βιομηχανικές εφαρμογές. Οι συνδεδεμένοι αισθητήρες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της φθοράς, του σχισίματος, των κραδασμών, της θερμοκρασίας και άλλων παραμέτρων για τον προσδιορισμό της συνολικής υγείας των περιουσιακών στοιχείων από τους στροβίλους έως τις γραμμές μετάδοσης. Οι τάσεις στα δεδομένα που λαμβάνονται από αισθητήρες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση του «χρόνου έως αστοχίας» βασικών υποδομών και συντήρησης σχεδίων, μειώνοντας τον χρόνο διακοπής λόγω μη προγραμματισμένης συντήρησης και συμβάλλοντας στην αποφυγή των οικονομικών συνεπειών τέτοιων διακοπών λειτουργίας. Η υιοθέτηση του IoT στις γενιές ισχύος θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στον εντοπισμό ζητημάτων ασφάλειας, όπως διαρροών αερίου, προτού προκαλέσουν βλάβη στους εργαζόμενους και τον εξοπλισμό, βοηθώντας γενικά τους σταθμούς να επιτύχουν νέα επίπεδα ασφάλειας.
2. Βελτιστοποίηση διαδικασίας
Το IoT έχει τη δυνατότητα να παρέχει πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τη συνολική κατάσταση ολόκληρου του σταθμού παραγωγής και αυτό βοηθά σημαντικά τον αυτοματισμό των εγκαταστάσεων. Τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση των λειτουργιών των εγκαταστάσεων, την αύξηση της μετατροπής ενέργειας από καύσιμα και τη μείωση του κόστους συντήρησης.
3. Ολοκλήρωση και διαχείριση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας
Ένας κύριος στόχος για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η εξάλειψη των ορυκτών καυσίμων, αλλά στο μεταξύ, οι σταθμοί παραγωγής μπορούν να μειώσουν τις εκπομπές συνδυάζοντας την ενέργεια που παράγεται μέσω ανανεώσιμων μέσων όπως η Wind και ηλιακή ενέργεια με τους παραδοσιακούς σταθμούς άνθρακα ή βενζίνης. Το IoT παρέχει στον σταθμό παραγωγής πληροφορίες σχετικά με τις περιόδους αιχμής που τους βοηθούν να σχεδιάσουν εναλλαγή μεταξύ ανανεώσιμων πηγών και απολιθωμάτων, ενώ διευκολύνουν επίσης την αποθήκευση υπερβολικής ενέργειας και τη χρήση της κατά τις περιόδους αιχμής. Η παραγωγή και ο χρόνος λειτουργίας των ανανεώσιμων πηγών μπορούν επίσης να μεγιστοποιηθούν εύκολα χρησιμοποιώντας λύσεις που βασίζονται σε IoT, καθώς βοηθά στον προσδιορισμό των τιμών παραγωγής και της συνολικής υγείας των ανανεώσιμων πηγών ανεξάρτητα από την τοποθεσία τους.
4. Επιχειρηματικά μοντέλα και αποκέντρωση
Το IoT οδηγεί γρήγορα στην αποκέντρωση της ενέργειας. Βρίσκεται στον πυρήνα πολλών νέων επιχειρηματικών μοντέλων που ανοίγουν το δρόμο για εμπορευματοποίηση λύσεων ανανεώσιμης ενέργειας μικρής και μεσαίας κλίμακας. Από "ηλιακή χρήση" χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά σπίτια εκτός δικτύου, σε αναπτυσσόμενες χώρες, όπως η Νιγηρία, σε ιδιόκτητους σταθμούς μεγάλης κλίμακας που συνεισφέρουν ενέργεια στο δίκτυο στις ανεπτυγμένες χώρες. Παρέχει επίσης στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας τις πληροφορίες που απαιτούνται για τη δημιουργία ευέλικτων τιμολογίων (π.χ. υψηλότερα τιμολόγια κατά τις περιόδους αιχμής) δίνοντας στους καταναλωτές περισσότερες επιλογές.
Μετασχηματισμός μεταφοράς ενέργειας και διανομής με IoT
Τα προβλήματα κατά τη μετάδοση και τη διανομή σε κάποιο βαθμό είναι παρόμοια. Περιλαμβάνουν αστοχίες γραμμής, ανίχνευση σφαλμάτων, απώλειες μεταξύ άλλων. Τα περισσότερα από αυτά τα προβλήματα θα μπορούσαν να επιλυθούν με το IoT.
1. Διαχείριση και συντήρηση περιουσιακών στοιχείων
Ανάλογα με τη ρύθμιση, τα περιουσιακά στοιχεία που σχετίζονται με τη μετάδοση και τη διανομή ισχύος περιλαμβάνουν συνήθως εξοπλισμό υποσταθμών, γραμμές μεταφοράς μεταξύ άλλων. Κάθε ένας από αυτούς τους εξοπλισμούς αναπτύσσει σφάλματα και αποτυγχάνει λόγω παραγόντων όπως υπερφόρτωση, βανδαλισμούς κ.λπ. Με το IoT, μπορούν να παρακολουθούνται εξ αποστάσεως με μια σειρά αισθητήρων που παρακολουθούν παραμέτρους όπως η θερμοκρασία, ανιχνεύουν πτώση πόλων χρησιμότητας πριν προκαλέσει κινδύνους ασφαλείας και εντοπίσει παραβιάσεις ασφαλείας. για την πρόληψη βανδαλισμού που είναι ανεξέλεγκτη στις αναπτυσσόμενες χώρες. Η ικανότητα των αισθητήρων να εντοπίζουν αστοχίες και τις πηγές τους, πριν γίνουν κρίσιμα, αυξάνει την παραγωγικότητα των ομάδων επισκευής και μειώνει το χρόνο διακοπής λειτουργίας και άλλες σχετικές απώλειες. Οι συνολικές δαπάνες για ανταλλακτικά και επισκευές μειώνονται καθιστώντας την ηλεκτρική ενέργεια περισσότερο διαθέσιμη και προσιτή.
2. Εξισορρόπηση πλέγματος
Το IoT έχει τη δυνατότητα να παρέχει πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο που απαιτούνται για την αποτελεσματική διαχείριση της συμφόρησης σε γραμμές T&D. Με το IoT, το δίκτυο μπορεί να διασφαλίσει ότι οι συνδεδεμένοι σταθμοί παραγωγής πληρούν τις απαιτήσεις σύνδεσης από συχνότητα έως έλεγχο τάσης για την αποφυγή αστάθειας.
3. Συμβολή πλέγματος
Μία από τις μεγαλύτερες μελλοντικές τάσεις στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η συμβολή των κανονικών κατοικιών στο ενεργειακό δίκτυο. Η υπερβολική ενέργεια που παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες στις στέγες σε πολλά σπίτια συνεισφέρεται / πωλείται στο δίκτυο. Μια από τις βασικές τεχνολογίες που θα οδηγήσουν σε αυτόν τον μετασχηματισμό είναι το IoT Η σύνδεση μονάδων παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με διαφορετικά επίπεδα παραγωγής στο δίκτυο θα επιφέρει μεταβολές τάσεων σε διαφορετικούς κόμβους στο δίκτυο προκαλώντας αλλαγές στη ροή ισχύος, αλλά όλα αυτά μπορούν να διαχειριστούν χρησιμοποιώντας δεδομένα σε πραγματικό χρόνο που παρέχονται από τις λύσεις IoT, αυτόματη ρύθμιση του πλέγματος για διατήρηση της σταθερότητας.
4. Πρόβλεψη φόρτωσης
Οι αισθητήρες που είναι εγκατεστημένοι σε διαφορετικούς υποσταθμούς και κατά μήκος γραμμών διανομής θα μπορούσαν να παρέχουν πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο σχετικά με την κατανάλωση ενέργειας σε διαφορετικές περιοχές, οι οποίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν τα βοηθητικά προγράμματα να λάβουν αυτοματοποιημένες και έξυπνες αποφάσεις σχετικά με τον έλεγχο τάσης, τη διαμόρφωση δικτύου, την εναλλαγή φορτίου μεταξύ άλλων. Οι τάσεις στα παρεχόμενα δεδομένα θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως βάση για αναβάθμιση και ανάπτυξη υποδομής.
Μετασχηματισμός ενεργειακής κατανάλωσης με IoT
Η κατανάλωση είναι μακράν το τμήμα του ενεργειακού κύκλου όπου το IoT είχε το μεγαλύτερο αντίκτυπο. Ξεκίνησε με έξυπνους μετρητές και θερμοστάτες που βασίζονται σε AMR και έχει εξελιχθεί σε Smart μετρητές ηλεκτρικού ρεύματος που προβλέπουν το μοτίβο κατανάλωσης και με την άδειά σας ελέγχετε την παροχή ισχύος σε ορισμένους εξοπλισμούς που καταναλώνουν ενέργεια κατά τη διάρκεια της αιχμής, όταν η ισχύς είναι ακριβή. Φωτιστικά συνδεδεμένα στον Ιστό που γνωρίζουν πότε κανείς δεν είναι σπίτι και σβήνει αυτόματα τα φώτα που έμειναν αναμμένα.
Μερικές από τις σημαντικές ευκαιρίες που παρέχει το IoT από την πλευρά της ενέργειας στον καταναλωτή συζητούνται παρακάτω.
1. Έξυπνη λήψη αποφάσεωνΤο IoT βοηθά τους καταναλωτές να εξοικονομήσουν κόστος και να πάρουν έξυπνες αποφάσεις σχετικά με τη χρήση ενέργειας. Δεδομένα από έξυπνους μετρητές αποστέλλονται στην εφαρμογή για κινητά μέσω της οποίας οι καταναλωτές μπορούν να έχουν πρόσβαση σε πόση ενέργεια καταναλώνεται, πόσο περισσότερο μπορούν να καταναλώσουν βάσει του προϋπολογισμού τους και να λάβουν μέτρα για τον συντονισμό των καταναλώσεων ανάλογα. Οι καταναλωτές μπορούν να απενεργοποιήσουν την παροχή ενέργειας σε ορισμένες συσκευές και να ορίσουν συνθήκες υπό τις οποίες ενεργοποιούνται άλλες συσκευές. Με αυτό, είναι σε θέση να εξαλείψουν τα απόβλητα και να βελτιστοποιήσουν την κατανάλωσή τους.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η IoT δημιούργησε μια πληθώρα επιχειρηματικών μοντέλων που αύξησαν τη διαθεσιμότητα και την προσιτή τιμή της ενέργειας και οι μεγαλύτεροι δικαιούχοι είναι οι καταναλωτές που έχουν τώρα πρόσβαση σε δύτες σχέδια και τιμολόγια για να εγγραφούν για συνεχή και προσιτή παροχή ενέργειας.
3. Νέες λύσεις ισχύοςΠαράλληλα με νέα επιχειρηματικά μοντέλα υπάρχουν νέες λύσεις ισχύος με βάση το IoT που διευκολύνουν την παρακολούθηση, την παραγωγή χαμηλής κλίμακας και την αποθήκευση ισχύος για τους καταναλωτές. Προχωρούμε σταδιακά πιο κοντά σε ένα μέλλον όπου οι καταναλωτές μπορούν να επιλέξουν να αγοράσουν ισχύ κατά τη διάρκεια περιόδων όπου τα τιμολόγια είναι χαμηλά και χρήση κατά τη διάρκεια των περιόδων αιχμής, όταν τα τιμολόγια αναμένεται να είναι υψηλά.
4. Μειωμένος χρόνος διακοπήςΜια νέα σειρά έξυπνων μετρητών, ενεργοποιημένη για αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ του σταθμού διανομής και του καταναλωτή, αναπτύσσεται σε ανεπτυγμένες χώρες. Αυτοί οι μετρητές στέλνουν ειδοποιήσεις εκτός λειτουργίας και άλλες κρίσιμες πληροφορίες λειτουργίας σε υπηρεσίες κοινής ωφέλειας. Οι υπηρεσίες κοινής ωφέλειας μπορούν να ενεργήσουν με βάση αυτά τα δεδομένα και να ανταποκριθούν πιο γρήγορα σε διακοπές λειτουργίας λόγω βλαβών και άλλων παραγόντων. Οι μετρητές παρέχουν επίσης δεδομένα σε πραγματικό χρόνο (Πρόβλεψη φόρτωσης) που βοηθούν το δίκτυο να προσαρμόζει την κατανομή ισχύος ως αποτέλεσμα της διακύμανσης του χρόνου αιχμής σε διαφορετικές περιοχές.
5. Πώληση ισχύος στο πλέγμαΤο IoT επιτρέπει τεχνολογίες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τα μικρά σπίτια να πουλήσουν υπερβολική ενέργεια που παράγεται από πηγές όπως ηλιακούς συλλέκτες και αιολικά εργοστάσια στο δίκτυο. Με τεχνολογίες όπως "Vehicle to Grid", ακόμη και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα μπορούσαν να αρχίσουν να συνεισφέρουν υπερβολική, αχρησιμοποίητη ενέργεια στο δίκτυο.
Το IoT ενισχύει επίσης τις καταναλωτικές ιδέες όπως το κτίριο Zero Net Energy. Η μηδενική καθαρή ενέργεια σημαίνει ότι όλες οι ενεργειακές ανάγκες αυτού του σπιτιού παράγονται από το σπίτι κυρίως μέσω της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Κάθε μία από τις εφαρμογές που αναφέρονται παραπάνω αντιπροσωπεύει ευκαιρίες για επιχειρηματίες και επιχειρήσεις κοινής ωφελείας να προσφέρουν πρόσθετη αξία στους πελάτες και ο συνδυασμός όλων αυτών των εφαρμογών σίγουρα θα βοηθήσει να γίνει η ενέργεια καθαρότερη, φθηνότερη, πιο διαθέσιμη και βιώσιμη.