Aplikácie IOT v energetickom priemysle: výroba, prenos a spotreba

IoT je všade. Spolu s technológiami, ako je blockchain a strojové učenie, sa mení všetko, od spôsobu, akým objednávame potraviny, až po spôsob údržby strojov a zariadení. Aplikácie IoT zasahujú do všetkých oblastí a priemyselných odvetví. Od riadenia služieb a prepravy po vzdelávanie a poľnohospodárstvo, pomoc podnikom pri poskytovaní väčšej hodnoty pre klientov, znižovaní ich výdavkov a v konečnom dôsledku zvyšovaní ich ziskovej marže, je preto pochopiteľné, že takmer všetky pokrokové spoločnosti majú v súčasnosti stratégie IoT na rozvoj ich podnikania. Avšak pre ľudí, ktorí sú v tomto smere nová a pracujú v odvetviach hospodárstva, ktoré priamo nesúvisia s technológiami, môže to byť všetko, čo by vás mohlo obtočiť okolo. Takže v priebehu niekoľkých nasledujúcich článkov budem zdieľať asiako IoT transformuje rôzne odvetvia, jedno odvetvie za druhým. Bude to zahŕňať prípady použitia, súčasné priemyselné trendy a budúce aplikácie s cieľom poskytnúť užitočný prehľad všetkým, ktorí sa snažia nasadiť riešenia založené na IoT.

Túto sériu zahájime preskúmaním aplikácií IoT v energetickom priemysle. Pozrime sa na to, ako sa IoT využíva alebo sa dá využiť na transformáciu energetického sektoru z výroby energie na prenos, distribúciu a spotrebu.

Transformácia výroby energie pomocou internetu vecí

Cieľom výroby energie je dosiahnuť cenovú dostupnosť, dostupnosť, udržateľnosť a znížiť používanie fosílií a emisií. Mnoho organizácií ako GE po celom svete čoraz viac využíva IoT na dosiahnutie týchto cieľov. Existujú tri hlavné oblasti, kde môže byť IoT pri výrobe energie veľmi pôsobivý.

1. Diaľkové sledovanie / správa majetku

Toto je pravdepodobne jedno z najpopulárnejších použití internetu vecí v priemyselných aplikáciách. Pripojené snímače sa používajú na meranie opotrebenia, roztrhnutia, vibrácií, teploty a ďalších parametrov na stanovenie celkového zdravotného stavu aktív od turbín po prenosové vedenia. Trendy v údajoch získaných zo senzorov by sa mohli použiť na odhad „času do zlyhania“ kľúčových infraštruktúr a plánovanie údržby, na zníženie prestojov v dôsledku neplánovanej údržby a na pomoc pri predchádzaní ekonomickým následkom týchto prestojov. Prijatie IoT v energetických generáciách by tiež mohlo pomôcť identifikovať bezpečnostné problémy, ako sú úniky plynu, skôr ako spôsobia škody pracovníkom a zariadeniam, čo všeobecne pomáha staniciam dosiahnuť novú úroveň bezpečnosti.

2. Optimalizácia procesu

IoT má schopnosť poskytovať informácie v reálnom čase o celkovom stave celej generačnej stanice, čo veľmi pomáha automatizácii závodu. Údaje v reálnom čase sa používajú na doladenie prevádzky zariadení, zvyšovanie premeny energie z palív a znižovanie nákladov na údržbu.

3. Integrácia a riadenie obnoviteľných zdrojov energie

Hlavným cieľom výroby energie je eradikácia fosílnych palív, ale medzitým sú elektrárne schopné znižovať emisie kombináciou energie vyrobenej obnoviteľnými prostriedkami, ako sú vietor a slnečná energia, s tradičnými uhoľnými alebo benzínovými stanicami. IoT poskytuje výrobnej stanici informácie o špičkách, ktoré im pomáhajú plánovať striedanie obnoviteľných zdrojov a fosílií, a zároveň uľahčujú ukladanie prebytočnej energie a jej využitie v obdobiach špičkového odberu. Výkon a prevádzkovú dobu obnoviteľných zdrojov je tiež možné ľahko maximalizovať pomocou riešení založených na IoT, pretože to pomáha zistiť výrobné hodnoty a celkový zdravotný stav obnoviteľných zdrojov bez ohľadu na ich umiestnenie.

4. Obchodné modely a decentralizácia

IoT rýchlo vedie k decentralizácii energie. Je jadrom niekoľkých nových obchodných modelov, ktoré pripravujú cestu pre komercializáciu malých a stredných riešení v oblasti obnoviteľnej energie. Od solárnej sústavy napájanej z rozvodnej siete „pay as you use“ napájajúcej domácnosti v rozvojových krajinách, ako je Nigéria, až po rozsiahle súkromné ​​stanice, ktoré prispievajú energiou do rozvodnej siete v rozvinutých krajinách. Poskytuje tiež spoločnostiam informácie potrebné na vytvorenie flexibilných taríf (napr. Vyššie tarify v špičkách), ktoré zákazníkom poskytujú viac možností.

Transformácia prenosu a distribúcie energie pomocou internetu vecí

Problémy pri prenose a distribúcii sú do istej miery podobné. Zahŕňajú okrem iného poruchy linky, detekciu porúch, straty na linkách. Väčšina z týchto problémov sa dala vyriešiť pomocou IoT.

1. Správa a údržba majetku

V závislosti od nastavenia patria medzi prostriedky súvisiace s prenosom a distribúciou energie zvyčajne rozvodne, prenosové vedenia a ďalšie. Každé z týchto zariadení vyvíja poruchy a zlyháva kvôli faktorom, ako je preťaženie, vandalizácia atď. Pomocou IoT ich možno monitorovať na diaľku pomocou celého radu senzorov, ktoré monitorujú parametre, ako je teplota, zisťujú pokles napájacích pólov skôr, ako spôsobia bezpečnostné riziká a zistia narušenia bezpečnosti. zabrániť vandalizmu, ktorý je na dennom poriadku v rozvojových krajinách. Schopnosť senzorov identifikovať poruchy a ich zdroje skôr, ako sa stanú kritickými, zvyšuje produktivitu opravárenských tímov a znižuje prestoje a ďalšie súvisiace straty. Celkové výdavky na diely a opravy sa znižujú, vďaka čomu je elektrina dostupnejšia a dostupnejšia.

2. Vyvažovanie mriežky

IoT má schopnosť poskytovať informácie v reálnom čase potrebné na efektívne riadenie preťaženia na linkách T&D. S IoT môže sieť zabezpečiť, aby pripojené výrobné stanice splnili požiadavky na pripojenie od riadenia frekvencie po napätie, aby sa zabránilo nestabilite.

3. Príspevok do siete

Jedným z najväčších budúcich trendov vo výrobe elektriny je príspevok bežných domácností do energetickej siete. Prebytočná energia generovaná solárnymi panelmi na strechách niekoľkých domov sa prispieva / predáva do siete. Jednou z kľúčových technológií, ktorá bude poháňať túto transformáciu, je IoT. Pripojenie výrobných zariadení založených na obnoviteľnej energii s rôznymi úrovňami výroby do siete prinesie zmeny napätia v rôznych uzloch siete, ktoré spôsobia zmeny v toku energie, ale všetky je možné riadiť pomocou údajov v reálnom čase poskytovaných riešeniami internetu vecí, automatické nastavenie mriežky na udržanie stability.

4. Predpovedanie zaťaženia

Senzory inštalované na rôznych rozvodniach a pozdĺž distribučných vedení môžu v reálnom čase poskytovať informácie o spotrebe energie v rôznych oblastiach, čo by mohlo pomôcť spoločnostiam prijímať automatizované a inteligentné rozhodnutia týkajúce sa riadenia napätia, konfigurácie siete a prepínania záťaže. Trendy v poskytovaných údajoch by sa mohli použiť aj ako základ pre modernizáciu a rozvoj infraštruktúry.

Transformácia spotreby energie pomocou internetu vecí

Spotreba je zďaleka tou časťou energetického cyklu, kde mal najväčší vplyv internet vecí. Začalo to (polo) inteligentnými meračmi a termostatmi na báze AMR a vyvinuli sa k inteligentným elektromerom, ktoré predpovedajú vzor spotreby a na základe vášho súhlasu riadia dodávku energie do určitých zariadení náročných na napájanie v špičkách, keď je energia drahá. Osvetlenie pripojené k webu, ktoré vie, že nikto nie je doma, a automaticky vypne svetlá, ktoré zostali zapnuté.

Niektoré z dôležitých príležitostí, ktoré IoT umožňuje na strane energie, sú uvedené nižšie.

1. Inteligentné rozhodovanie

IoT pomáha spotrebiteľom šetriť náklady a robiť inteligentné rozhodnutia o využití energie. Dáta z inteligentných meračov sa odosielajú do mobilných aplikácií, prostredníctvom ktorých majú spotrebitelia prístup k tomu, koľko energie sa spotrebovalo, koľko si môžu dovoliť spotrebovať na základe svojho rozpočtu a podniknúť kroky na zodpovedajúce naladenie spotreby. Spotrebitelia môžu vypnúť napájanie určitých spotrebičov a nastaviť podmienky, za ktorých sa ostatné spotrebiče zapnú. Vďaka tomu sú schopní likvidovať odpad a optimalizovať svoju spotrebu.

2. Prístup k dynamickej fakturácii a flexibilným tarifám

Ako už bolo spomenuté vyššie, IoT vytvorilo množstvo obchodných modelov, ktoré zvýšili dostupnosť a cenovú dostupnosť energie a najväčšími príjemcami sú zákazníci, ktorí majú teraz prístup k plánom potápačov a tarifám, ktoré si môžu predplatiť za stále a dostupné napájanie.

3. Nové riešenia napájania

Spolu s novými obchodnými modelmi sú aj nové energetické riešenia založené na IoT, ktoré zákazníkom uľahčujú monitorovanie, výrobu v malom meradle a ukladanie energie. Postupne sa posúvame bližšie k budúcnosti, kde si zákazníci môžu zvoliť nákup energie v obdobiach, keď sú nízke tarify, a využitie v špičkách, keď sa očakáva, že tarify budú vysoké.

4. Skrátené prestoje

Vo vyspelých krajinách sa zavádza nová rada inteligentných meračov umožňujúcich obojsmernú komunikáciu medzi distribučnou stanicou a spotrebiteľom. Tieto merače odosielajú upozornenia na prestoje a ďalšie dôležité informácie o prevádzke prevádzkovým agentúram. Energetické agentúry môžu na základe týchto údajov konať a rýchlejšie reagovať na výpadky spôsobené poruchami a inými faktormi. Merače tiež poskytujú údaje v reálnom čase (predpovedanie zaťaženia), ktoré pomáhajú sieti upravovať distribúciu energie v dôsledku zmeny času špičky v rôznych oblastiach.

5. Predaj energie do siete

IoT umožňuje technológie, ktoré by mohli pomôcť malým domom predávať prebytočnú energiu vyrobenú zo zdrojov, ako sú solárne panely a veterné elektrárne, do siete. S technológiami ako „Vehicle to Grid“ by aj elektrické automobily mohli začať do siete prispievať prebytočnou, nevyužitou energiou.

6. Budovy s nulovou čistou energiou

IoT tiež napája koncepty založené na spotrebiteľoch, ako je budova Zero Net Energy. Nulová čistá energia znamená, že všetky energetické potreby domu sa generujú väčšinou pomocou obnoviteľných zdrojov energie.

Každá z vyššie spomenutých aplikácií predstavuje pre podnikateľov a podniky verejnoprospešných služieb príležitosti na dodanie ďalšej hodnoty zákazníkom a kombinácia všetkých týchto aplikácií určite pomôže urobiť energiu čistejšou, lacnejšou, dostupnejšou a udržateľnou.