- Pretvaranje proizvodnje energije s IoT-om
- Transformiranje prijenosa i distribucije energije s IoT-om
- Pretvaranje potrošnje energije s IoT-om
IoT je posvuda. Surađujući s tehnologijama poput blockchaina i strojnog učenja, mijenja sve, od načina na koji naručujemo namirnice, do načina održavanja strojeva i opreme. Primjene IoT-a obuhvaćaju sva područja i industrije. Od upravljanja komunalnim uslugama i prijevoza do obrazovanja i poljoprivrede, pomažući tvrtkama da klijentima pruže veću vrijednost, smanje troškove i u konačnici povećaju profitnu maržu, pa je razumljivo da gotovo sve tvrtke koje misle naprijed sada imaju IoT strategije za rast svog poslovanja. Međutim, za ljude koji su novi u ovome i koji rade u sektorima gospodarstva koji nisu izravno povezani s tehnologijom, sve bi to moglo biti puno zamotavanja oko glave. Stoga ću tijekom sljedećih nekoliko članaka dijeliti okako IoT transformira različite industrije, jednu za drugom. To će uključivati slučajeve upotrebe, trenutne industrijske trendove i buduće aplikacije s ciljem pružanja korisnog uvida svima koji žele implementirati IoT temeljena rješenja.
Započet ćemo s ovom serijom ispitivanjem primjene IoT-a u energetskoj industriji. Pogledat ćemo kako se IoT koristi ili može koristiti za transformiranje energetskog sektora iz proizvodnje energije u prijenos, distribuciju i potrošnju.
Pretvaranje proizvodnje energije s IoT-om
Cilj proizvodnje električne energije je postići pristupačnost, dostupnost, održivost i smanjiti upotrebu fosila i emisija. Mnoge organizacije poput GE-a širom svijeta sve više koriste IoT kako bi postigle ove ciljeve. Tri su glavna područja u kojima IoT može biti vrlo utjecajan na proizvodnju energije.
1. Daljinsko nadgledanje / upravljanje imovinom
Ovo je vjerojatno jedna od najpopularnijih upotreba IoT-a u industrijskim aplikacijama. Povezani senzori koriste se za mjerenje habanja, pucanja, vibracija, temperature i drugih parametara kako bi se utvrdilo cjelokupno stanje imovine od turbina do dalekovoda. Trendovi podataka dobivenih od senzora mogli bi se koristiti za procjenu "vremena do neuspjeha" ključne infrastrukture i planiranje održavanja, smanjujući zastoje zbog neplaniranog održavanja i pomažući u izbjegavanju ekonomskih posljedica takvih zastoja. Usvajanje IoT-a u generacijama energije također bi moglo pomoći u identificiranju sigurnosnih problema poput curenja plina prije nego što naštete radnicima i opremi, općenito pomažući postajama da postignu novu razinu sigurnosti.
2. Optimizacija procesa
IoT ima mogućnost pružanja informacija u stvarnom vremenu o ukupnom stanju cijele proizvodne stanice, a to uvelike pomaže automatizaciji postrojenja. Podaci u stvarnom vremenu koriste se za precizno podešavanje rada postrojenja, povećavajući pretvorbu energije iz goriva i smanjujući troškove održavanja.
3. Integracija i upravljanje obnovljivim izvorima energije
Glavni cilj proizvodnje električne energije je iskorjenjivanje fosilnih goriva, ali u međuvremenu, proizvodne stanice mogu smanjiti emisije kombinirajući energiju dobivenu obnovljivim izvorima poput vjetra i sunca s tradicionalnim postajama za ugljen ili benzinske postaje. IoT pruža generacijskoj postaji informacije o vršnim razdobljima koja im pomažu u planiranju izmjenjivanja između obnovljivih izvora i fosila, a istovremeno olakšava pohranu viška energije i njezinu upotrebu tijekom razdoblja najveće potražnje. Izlaz i vrijeme rada obnovljivih izvora također se lako mogu maksimizirati pomoću rješenja temeljenih na IoT-u, jer pomažu utvrditi proizvodne vrijednosti i cjelokupno zdravlje obnovljivih izvora, bez obzira na njihovo mjesto.
4. Poslovni modeli i decentralizacija
IoT ubrzano dovodi do energetske decentralizacije. U središtu je nekoliko novih poslovnih modela koji utire put komercijalizaciji malih i srednjih rješenja za obnovljive izvore energije. Od solarnog sustava koji plaća izvan mreže, a koji napaja domove u zemljama u razvoju poput Nigerije, do velikih stanica u privatnom vlasništvu koje energijom dovode u mrežu u razvijenim zemljama. Također pruža komunalnim tvrtkama informacije potrebne za stvaranje fleksibilnih tarifa (npr. Veće tarife tijekom vršnih razdoblja) pružajući potrošačima više mogućnosti.
Transformiranje prijenosa i distribucije energije s IoT-om
Problemi tijekom prijenosa i distribucije donekle su slični. Oni uključuju kvarove linija, otkrivanje kvarova, gubitke na linijama, između ostalog. Većina tih problema mogla bi se riješiti IoT-om.
1. Upravljanje imovinom i održavanje
Ovisno o postavci, imovina koja je uključena u prijenos i distribuciju električne energije obično uključuje opremu trafostanice, dalekovode, između ostalog. Svaka od ove opreme razvija kvarove i kvarove zbog čimbenika kao što su preopterećenje, vandalizacija itd. S IoT-om se mogu daljinski nadzirati nizom senzora koji nadziru parametre poput temperature, otkrivaju pad komunalnih stupova prije nego što uzrokuje sigurnosne opasnosti i otkrije sigurnosne propuste kako bi se spriječio vandalizam koji se širi u zemljama u razvoju. Sposobnost senzora da prepoznaju kvarove i njihove izvore, prije nego što postanu kritični, povećava produktivnost popravljačkih timova i smanjuje vrijeme zastoja i ostale povezane gubitke. Ukupna potrošnja na dijelove i popravke smanjena je čineći električnu energiju dostupnijom i pristupačnijom.
2. Balansiranje mreže
IoT ima mogućnost pružanja informacija u stvarnom vremenu potrebnih za učinkovito upravljanje zagušenjima na linijama T&D. Uz IoT, mreža može osigurati da povezane proizvodne stanice udovoljavaju zahtjevima za povezivanje od frekvencije do kontrole napona kako bi se spriječila nestabilnost.
3. Doprinos mreži
Jedan od najvećih budućih trendova u proizvodnji električne energije je doprinos redovitih domova energetskoj mreži. Prekomjerna energija koju generiraju solarni paneli na krovovima u nekoliko domova doprinosi se / prodaje mreži. IoT je jedna od ključnih tehnologija koja će pokretati ovu transformaciju. Povezivanje proizvodnih postrojenja temeljenih na obnovljivim izvorima energije s različitim razinama proizvodnje na mrežu donijet će promjene u naponima na različitim čvorovima na mreži uzrokujući promjene u protoku snage, ali svim se tim može upravljati pomoću podataka u stvarnom vremenu koje pružaju IoT rješenja, automatsko podešavanje rešetke za održavanje stabilnosti.
4. Predviđanje opterećenja
Senzori instalirani na različitim podstanicama i duž razvodnih vodova mogli bi pružiti informacije o potrošnji energije u različitim područjima u stvarnom vremenu što bi moglo pomoći komunalnim službama da donose automatizirane i pametne odluke oko upravljanja naponom, mrežne konfiguracije, prebacivanja opterećenja. Trendovi u dostavljenim podacima također bi se mogli koristiti kao osnova za nadogradnju i razvoj infrastrukture.
Pretvaranje potrošnje energije s IoT-om
Potrošnja je daleko dio energetskog ciklusa gdje je IoT imao najveći utjecaj. Počelo je s AMR (polu) pametnim brojilima i termostatima, a evoluiralo je do pametnih brojila električne energije koja predviđaju obrazac potrošnje i s vašim dopuštenjem kontroliraju opskrbu određenom energijom potrebnom opremom tijekom vršnog razdoblja kada je energija skupa. Mrežne svjetiljke koje znaju kada nikoga nema kod kuće i automatski isključuju preostala svjetla.
Neke od važnih mogućnosti koje IoT omogućuje na potrošačkoj strani energije razmatraju se u nastavku.
1. Pametno donošenje odlukaIoT pomaže potrošačima uštedjeti troškove i donijeti pametne odluke o njihovoj potrošnji energije. Podaci s pametnih brojila šalju se u mobilnu aplikaciju putem koje potrošači mogu pristupiti koliko je potrošene energije, koliko više mogu priuštiti za potrošnju na temelju svog proračuna i poduzeti korake za prilagodbu potrošnje u skladu s tim. Potrošači mogu isključiti napajanje određenih uređaja i postaviti uvjete pod kojima se uključuju drugi uređaji. Ovim su sposobni iskorijeniti otpad i optimizirati svoju potrošnju.
Kao što je gore spomenuto, IoT je stvorio mnoštvo poslovnih modela koji su povećali dostupnost i pristupačnost energije, a najveći korisnici su potrošači koji sada imaju pristup ronilačkim planovima i tarifama na koje se trebaju pretplatiti za stalno i pristupačno napajanje.
3. Nova rješenja za napajanjeUz nove poslovne modele nalaze se i nova rješenja za napajanje temeljena na IoT-u koja olakšavaju nadzor, proizvodnju u manjoj mjeri i pohranu energije za potrošače. Postupno se približavamo budućnosti u kojoj potrošači mogu odabrati kupnju energije tijekom razdoblja kada su carine niske i korištenje tijekom vršnih razdoblja kada se očekuje da će carine biti visoke.
4. Smanjen zastojNova linija pametnih brojila, omogućena za dvosmjernu komunikaciju između distribucijske stanice i potrošača, primjenjuje se u razvijenim zemljama. Ova brojila šalju obavijesti o prekidu rada i druge ključne informacije o radu komunalnim agencijama. Komunalne agencije mogu djelovati na te podatke i brže reagirati na prekide zbog kvarova i drugih čimbenika. Brojila također pružaju podatke u stvarnom vremenu (predviđanje opterećenja) koji pomažu mreži prilagoditi raspodjelu snage kao rezultat promjene vršnog vremena na različitim područjima.
5. Prodaja električne energije mrežiIoT omogućuje tehnologije koje bi malim kućama mogle pomoći prodati višak energije proizvedene iz izvora poput solarnih panela i vjetroelektrana u mrežu. S tehnologijama poput "Vozilo u mrežu", čak i električni automobili mogli bi početi donositi višak, neiskorištene energije u mrežu.
IoT također pokreće koncepte usmjerene na potrošače poput zgrade Zero Net Energy. Zero Net energija znači da sve potrebe te kuće za energijom generira kuća uglavnom korištenjem obnovljivih izvora energije.
Svaka od gore spomenutih aplikacija predstavlja priliku za poduzetnike i komunalne tvrtke da korisnicima pruže dodatnu vrijednost, a kombinacija svih tih aplikacija zasigurno će učiniti energiju čišćom, jeftinijom, dostupnijom i održivijom.