- Трансформиране на производството на енергия с IoT
- Трансформиране на предаването и разпределението на енергия с IoT
- Трансформиране на потреблението на енергия с IoT
IoT е навсякъде. Работейки ръка за ръка с технологии като блокчейн и машинно обучение, той променя всичко, от начина, по който поръчваме хранителни стоки, до начина, по който поддържаме машини и оборудване. Приложенията на IoT обхващат всички области и отрасли. От управлението на комунални услуги и транспорта до образованието и селското стопанство, помагайки на бизнеса да достави по-голяма стойност на клиентите, да намали разходите си и в крайна сметка да увеличи маржа на печалбата си, така че е разбираемо, че почти всички прогресивни фирми вече имат IoT стратегии за разрастване на бизнеса си. Въпреки това, за хора, които са нови за това и работят в сектори на икономиката, които не са пряко свързани с технологиите, всичко това може да бъде много, за да се увиете. И така, през следващите няколко статии ще споделя закак IoT трансформира различни индустрии, една индустрия след друга. Това ще включва случаи на употреба, текущи индустриални тенденции и бъдещи приложения с цел да се предостави полезна информация за всички, които се стремят да внедрят базирани на IoT решения.
Ще започнем тази серия, като разгледаме приложенията на IoT в енергийната индустрия. Ще разгледаме как IoT се използва или може да се използва за трансформиране на енергийния сектор от производство на енергия към пренос, разпределение и потребление.
Трансформиране на производството на енергия с IoT
Целта за производство на електроенергия е да се постигне достъпност, наличност, устойчивост и да се намали използването на вкаменелости и емисии. Много организации като GE по целия свят все повече се възползват от IoT, за да постигнат тези цели. Има три основни области, в които IoT може да бъде много ефективен при генерирането на енергия.
1. Отдалечен мониторинг / управление на активи
Това е може би едно от най-популярните приложения на IoT в индустриални приложения. Свързаните сензори се използват за измерване на износване, скъсване, вибрации, температура и други параметри, за да се определи цялостното състояние на активите от турбини до далекопроводи. Тенденциите в данните, получени от сензори, могат да бъдат използвани за оценка на „времето до отказ“ на ключовите инфраструктури и планиране на поддръжка, намаляване на престоя поради непланирана поддръжка и да помогне за избягване на икономическите последици от такива престои. Приемането на IoT в енергийните поколения също може да помогне за идентифицирането на проблеми с безопасността като изтичане на газ, преди те да причинят вреда на работниците и оборудването, като обикновено помага на станциите да достигнат нови нива на безопасност.
2. Оптимизация на процеса
IoT има способността да предоставя информация в реално време за цялостното състояние на цялата генерационна станция и това до голяма степен помага за автоматизацията на централата. Данните в реално време се използват за фина настройка на операциите на инсталациите, увеличаване на преобразуването на енергия от горива и намаляване на разходите за поддръжка.
3. Интеграция и управление на възобновяеми енергийни източници
Основна цел за производство на електроенергия е изкореняването на изкопаемите горива, но междувременно генериращите станции са в състояние да намалят емисиите чрез комбиниране на енергия, генерирана чрез възобновяеми източници като вятър и слънчева енергия, с традиционните въглищни или бензиностанции. IoT предоставя на генериращата станция информация за пиковите периоди, която им помага да планират редуване между възобновяеми източници и вкаменелости, като същевременно улеснява съхранението на излишната енергия и нейното използване през пиковите периоди на търсене. Производството и времето за експлоатация на възобновяемите източници също могат лесно да бъдат максимизирани с помощта на решения, базирани на IoT, тъй като помага да се установят производствените стойности и цялостното здраве на възобновяемите източници, независимо от местоположението им.
4. Бизнес модели и децентрализация
IoT бързо води до енергийна децентрализация. Тя е в основата на няколко нови бизнес модела, които проправят пътя за комерсиализация на малки и средни решения за възобновяема енергия. От „плащайте, както използвате“ извън мрежата слънчева система, захранваща домове в развиващите се страни като Нигерия, до мащабни, частни станции, които осигуряват енергия за мрежата в развитите страни. Той също така предоставя на комуналните услуги информацията, необходима за създаване на гъвкави тарифи (например по-високи тарифи през пиковите периоди), като предоставя на потребителите повече възможности.
Трансформиране на предаването и разпределението на енергия с IoT
Проблемите по време на предаването и разпространението до известна степен са подобни. Те включват откази на линии, откриване на неизправности, загуби по линиите, наред с други. Повечето от тези проблеми могат да бъдат решени с IoT.
1. Управление и поддръжка на активи
В зависимост от настройката, активите, свързани с пренос и разпределение на електроенергия, обикновено включват оборудване за подстанции, преносни линии и други. Всяко от тези съоръжения развива грешки и се проваля поради фактори като претоварване, вандализъм и т.н. С IoT те могат да бъдат наблюдавани дистанционно с набор от сензори, които следят параметри като температура, откриват падане на полето на полезността, преди да създаде опасност за безопасността и да открие нарушения на сигурността за предотвратяване на вандализъм, който е широко разпространен в развиващите се страни. Способността на сензорите да идентифицират неизправности и техните източници, преди да станат критични, увеличава производителността на ремонтните екипи и намалява престоя и други свързани загуби. Общите разходи за части и ремонти са намалени, което прави електричеството по-достъпно и достъпно.
2. Балансиране на мрежата
IoT има способността да предоставя информация в реално време, необходима за ефективно управление на задръстванията по линиите за T&D. С IoT мрежата може да гарантира, че свързаните генерационни станции отговарят на изискванията за свързване от честота до контрол на напрежението, за да се предотврати нестабилността.
3. Принос на мрежата
Една от най-големите бъдещи тенденции в производството на електроенергия е приносът на обикновените домове към енергийната мрежа. Излишната енергия, генерирана от слънчеви панели на покривите в няколко домове, се допринася / продава на мрежата. Една от ключовите технологии, които ще задвижат тази трансформация, е IoT. Връзката на генериращи инсталации на базата на възобновяема енергия с различни производствени нива към мрежата ще доведе до промени в напреженията в различни възли на мрежата, причинявайки промени в енергийния поток, но всички те могат да бъдат управлявани, използвайки данни в реално време, предоставени от IoT решения, автоматично регулиране на мрежата за поддържане на стабилност.
4. Прогнозиране на товара
Сензорите, инсталирани на различни подстанции и по разпределителните линии, могат да предоставят информация в реално време за консумацията на енергия в различни области, което може да помогне на комуналните услуги да вземат автоматизирани и интелигентни решения за управление на напрежението, мрежова конфигурация, превключване на товара между другото. Тенденциите в предоставените данни също могат да се използват като основа за надграждане и развитие на инфраструктурата.
Трансформиране на потреблението на енергия с IoT
Потреблението е далеч от раздела на енергийния цикъл, където IoT е оказал най-голямо въздействие. Започна с базирани на AMR (полу) интелигентни измервателни уреди и термостати и се превърна в интелигентни измерватели на електроенергия, които предсказват модела на потребление и с ваше разрешение контролират подаването на енергия към определено енергоемко оборудване по време на пиково време, когато мощността е скъпа. Свързани с мрежата осветления, които знаят кога никой не е вкъщи и автоматично изключва осветлението, което е останало включено.
Някои от важните възможности, които IoT дава на потребителите от енергийната страна, са разгледани по-долу.
1. Интелигентно вземане на решенияIoT помага на потребителите да спестят разходи и да вземат интелигентни решения относно потреблението на енергия. Данните от интелигентните измервателни уреди се изпращат към мобилно приложение, чрез което потребителите могат да получат достъп до консумираната енергия, колко повече могат да си позволят да консумират въз основа на своя бюджет и да предприемат стъпки за съответно настройване на консумацията. Потребителите могат да изключат захранването на определени уреди и да зададат условия, при които се включват други уреди. С това те са в състояние да унищожат отпадъците и да оптимизират потреблението си.
Както бе споменато по-горе, IoT създаде множество бизнес модели, които увеличиха наличността и достъпността на енергията, а най-големите бенефициенти са потребителите, които сега имат достъп до планове за водолази и тарифи, за които да се абонират за постоянно и достъпно захранване.
3. Нови решения за захранванеЗаедно с новите бизнес модели се предлагат и нови решения за енергия, базирани на IoT, които улесняват мониторинга, генерирането в малък мащаб и съхранението на енергия за потребителите. Постепенно се приближаваме към бъдеще, където потребителите могат да избират да купуват енергия през периоди, когато тарифите са ниски и да използват през пиковите периоди, когато се очаква тарифите да бъдат високи.
4. Намален престойНова линия интелигентни измервателни уреди, позволяващи двупосочна комуникация между разпределителната станция и потребителя, се въвеждат в развитите страни. Тези измервателни уреди изпращат известия за престой и друга важна информация за експлоатацията на комуналните агенции. Агенциите за комунални услуги могат да действат по тези данни и да реагират по-бързо на прекъсвания поради неизправности и други фактори. Измервателните уреди също предоставят данни в реално време (прогнозиране на натоварването), които помагат на мрежата да регулира разпределението на мощността в резултат на вариация в пиковото време в различни области.
5. Продажба на енергия на мрежатаIoT дава възможност на технологии, които могат да помогнат на малките домове да продават на мрежата излишната енергия, генерирана от източници като слънчеви панели и вятърни централи. С технологии като „Vehicle to Grid“, дори електрическите автомобили могат да започнат да донасят излишната, неизползвана енергия в мрежата.
IoT също така задвижва потребителски концепции като сградата Zero Net Energy. Нулева нетна енергия означава, че всички енергийни нужди на тази къща се генерират от къщата най-вече чрез използването на възобновяеми енергийни източници.
Всяко от гореспоменатите приложения представлява възможности за предприемачите и комуналните услуги да доставят допълнителна стойност на клиентите и комбинацията от всички тези приложения със сигурност ще помогне да се направи енергията по-чиста, по-евтина, по-достъпна и устойчива.