Aplicații ale iotului în industria energetică: generare, transmisie și consum

IoT este peste tot. Lucrând mână în mână cu tehnologii precum blockchain și învățarea automată, aceasta schimbă totul, de la modul în care comandăm alimente, până la modul în care întreținem mașini și echipamente. Aplicațiile IoT acoperă toate domeniile și industriile. De la gestionarea utilităților și transportul până la educație și agricultură, ajutând companiile să ofere mai multă valoare clienților, să reducă cheltuielile lor și, în cele din urmă, să își mărească marja de profit, astfel, este de înțeles că aproape toate firmele cu perspectivă de viitor au acum strategii IoT pentru a-și dezvolta afacerea. Cu toate acestea, pentru oamenii care sunt noi în acest domeniu și care lucrează în sectoare ale economiei care nu au legătură directă cu tehnologia, ar putea fi foarte mult să vă înfășurați capul. Deci, în următoarele câteva articole, voi împărtăși despremodul în care IoT transformă diverse industrii, una după alta. Aceasta va implica cazuri de utilizare, tendințele actuale din industrie și aplicații viitoare, cu scopul de a oferi informații utile tuturor celor care doresc să implementeze soluții bazate pe IoT.

Vom începe această serie examinând aplicațiile IoT în industria energetică. Vom analiza modul în care IoT este utilizat sau poate fi utilizat pentru a transforma sectorul energetic de la generarea de energie la transport, distribuție și consum.

Transformarea generației de energie cu IoT

Scopul pentru generarea de energie este de a atinge accesibilitatea, disponibilitatea, sustenabilitatea și de a reduce utilizarea fosilelor și a emisiilor. Multe organizații precum GE din întreaga lume folosesc din ce în ce mai mult pe IoT pentru a atinge aceste obiective. Există trei domenii principale în care IoT poate avea un impact foarte mare în generarea de energie.

1. Monitorizarea / gestionarea activelor la distanță

Aceasta este probabil una dintre cele mai populare utilizări ale IoT în aplicații industriale. Senzorii conectați sunt utilizați pentru a măsura uzura, ruptura, vibrațiile, temperatura și alți parametri pentru a determina starea generală a activelor de la turbine la liniile de transport. Tendințele datelor obținute de la senzori ar putea fi utilizate pentru a estima „timpul până la eșec” al infrastructurilor cheie și pentru a planifica întreținerea, reducând timpii de nefuncționare din cauza întreținerii neprogramate și contribuind la evitarea consecințelor economice ale acestor perioade de nefuncționare. Adoptarea IoT în generațiile de energie ar putea, de asemenea, ajuta la identificarea problemelor de siguranță, cum ar fi scurgerile de gaze înainte de a provoca daune lucrătorilor și echipamentelor, ajutând în general stațiile să atingă noi niveluri de siguranță.

2. Optimizarea proceselor

IoT are capacitatea de a furniza informații în timp real despre starea generală a întregii stații de generație și acest lucru ajută în mare măsură automatizarea instalației. Datele în timp real sunt utilizate pentru reglarea fină a operațiunilor centralelor, creșterea conversiei energiei din combustibili și reducerea costurilor de întreținere.

3. Integrarea și gestionarea surselor regenerabile de energie

Un obiectiv major pentru generarea de energie este eradicarea combustibililor fosili, dar între timp, stațiile de producție sunt capabile să reducă emisiile prin combinarea energiei generate prin mijloace regenerabile precum eolianul și solarul cu stațiile tradiționale de cărbune sau benzină. IoT oferă stației de producție informații cu privire la perioadele de vârf, care le ajută să planifice alternanța între surse regenerabile și fosile, facilitând în același timp stocarea excesului de energie și utilizarea acesteia în perioadele de vârf ale cererii. Producția și durata de funcționare a surselor regenerabile pot fi, de asemenea, ușor maximizate utilizând soluții bazate pe IoT, deoarece ajută la stabilirea valorilor de producție și a stării generale a surselor regenerabile, indiferent de locația lor.

4. Modele de afaceri și descentralizare

IoT duce rapid la descentralizarea energiei. Acesta se află în centrul mai multor modele de afaceri noi care deschid calea pentru comercializarea soluțiilor de energie regenerabilă la scară mică și medie. De la sistemul solar „plătește pe măsură ce folosești”, care alimentează casele din țările în curs de dezvoltare precum Nigeria, până la stațiile de mari dimensiuni, proprietate privată, care contribuie cu energie la rețeaua din țările dezvoltate. De asemenea, furnizează utilităților informațiile necesare pentru a crea tarife flexibile (de ex. Tarife mai mari în perioadele de vârf) oferind consumatorilor mai multe opțiuni.

Transformarea transportului și distribuției energiei cu IoT

Problemele din timpul transmisiei și distribuției sunt într-o oarecare măsură similare. Acestea implică defecțiuni ale liniei, detectarea defecțiunilor, pierderi pe linii, printre altele. Majoritatea acestor probleme ar putea fi rezolvate cu IoT.

1. Managementul și întreținerea activelor

În funcție de configurare, activele implicate în transmiterea și distribuția energiei electrice includ, de obicei, echipamente de stație, linii de transport, printre altele. Fiecare dintre aceste echipamente dezvoltă defecțiuni și eșecuri din cauza unor factori precum supraîncărcarea, vandalizarea etc. Cu IoT, acestea pot fi monitorizate de la distanță cu o gamă de senzori care monitorizează parametri precum temperatura, detectează căderea stâlpilor de utilitate înainte ca aceasta să provoace pericole de siguranță și să detecteze încălcări ale securității. pentru a preveni vandalismul care se extinde în țările în curs de dezvoltare. Capacitatea senzorilor de a identifica defecțiunile și sursele acestora, înainte ca acestea să devină critice, mărește productivitatea echipelor de reparații și reduce timpul de nefuncționare și alte pierderi aferente. Cheltuielile generale pentru piese și reparații sunt reduse, făcând electricitatea mai disponibilă și mai accesibilă.

2. Echilibrarea grilei

IoT are capacitatea de a furniza informații în timp real necesare pentru a gestiona eficient congestia pe liniile de T&D. Cu IoT, rețeaua poate asigura că stațiile de generare conectate au îndeplinit cerințele de conectare de la frecvență la controlul tensiunii pentru a preveni instabilitatea.

3. Contribuția la rețea

Una dintre cele mai mari tendințe viitoare în generarea de energie electrică este contribuția caselor obișnuite la rețeaua de energie. Excesul de energie generat de panourile solare pe acoperișurile din mai multe case este contribuit / vândut la rețea. Una dintre tehnologiile cheie care vor conduce această transformare este IoT. Conectarea la rețea a instalațiilor de producere a energiei regenerabile cu niveluri de producție variate va determina variații ale tensiunilor la diferiți noduri din rețea provocând modificări ale fluxului de energie, dar toate acestea pot fi gestionate folosind date în timp real furnizate de soluțiile IoT, reglarea automată a grilei pentru a menține stabilitatea.

4. Previziuni de încărcare

Senzorii instalați la diferite stații și de-a lungul liniilor de distribuție ar putea oferi informații în timp real despre consumul de energie în diferite zone, ceea ce ar putea ajuta utilitățile să ia decizii automate și inteligente în ceea ce privește controlul tensiunii, configurația rețelei, comutarea sarcinii, printre altele. Tendințele datelor furnizate ar putea fi, de asemenea, utilizate ca bază pentru actualizarea și dezvoltarea infrastructurii.

Transformarea consumului de energie cu IoT

Consumul este de departe secțiunea ciclului energetic în care IoT a avut cel mai mare impact. A început cu contoare (semi) inteligente și termostate bazate pe AMR și a evoluat către contoare inteligente de energie electrică care prezice modelul de consum și, cu permisiunea dvs., controlați alimentarea cu energie a anumitor echipamente consumatoare de energie în timpul vârfului, când energia este scumpă. Iluminate conectate la web, care știu când nimeni nu este acasă și opresc automat luminile rămase aprinse.

Unele dintre oportunitățile importante pe care IoT le oferă din partea consumatorului de energie sunt discutate mai jos.

1. Luarea deciziilor inteligente

IoT îi ajută pe consumatori să economisească costuri și să ia decizii inteligente cu privire la consumul lor de energie. Datele de la contoare inteligente sunt trimise către aplicația mobilă prin intermediul căreia consumatorii pot accesa cât de multă energie a fost consumată, cât își pot permite să consume mai mult pe baza bugetului lor și să ia măsuri pentru a regla consumurile în consecință. Consumatorii pot opri alimentarea cu energie a anumitor aparate și pot stabili condițiile în care se aprind alte aparate. Cu aceasta, ei sunt capabili să eradice deșeurile și să-și optimizeze consumul.

2. Acces la facturare dinamică și tarife flexibile

După cum s-a menționat mai sus, IoT a creat o mulțime de modele de afaceri care au crescut disponibilitatea și accesibilitatea energiei, iar cei mai mari beneficiari sunt consumatorii care au acum acces la planuri și tarife diverse pentru a se abona pentru o alimentare constantă și accesibilă.

3. Noi soluții de alimentare

Alături de noile modele de afaceri sunt noi soluții de energie bazate pe IoT care facilitează monitorizarea, generarea la scară redusă și stocarea energiei pentru consumatori. Ne apropiem treptat de un viitor în care consumatorii pot alege să cumpere energie în perioadele în care tarifele sunt scăzute și să le utilizeze în perioadele de vârf în care se așteaptă ca tarifele să fie ridicate.

4. Timp de oprire redus

Noua linie de contoare inteligente, activată pentru comunicația bidirecțională între stația de distribuție și consumator, este implementată în țările dezvoltate. Aceste contoare trimit notificări de nefuncționare și alte informații critice despre operațiuni agențiilor de utilități. Agențiile de utilități pot acționa pe baza acestor date și pot răspunde mai rapid la întreruperi din cauza defecțiunilor și a altor factori. Contoarele furnizează, de asemenea, date în timp real (prognozarea încărcării) care ajută rețeaua să regleze distribuția energiei, ca urmare a variației timpului de vârf în diferite zone.

5. Vânzarea de energie către rețea

IoT permite tehnologii care ar putea ajuta casele mici să vândă excesul de energie generată din surse precum panourile solare și centralele eoliene către rețea. Cu tehnologii precum „Vehicle to Grid”, chiar și mașinile electrice ar putea începe să contribuie la rețea cu energie neutilizată.

6. Clădiri cu energie netă zero

IoT susține, de asemenea, concepte bazate pe consumatori, cum ar fi clădirea Zero Net Energy. Energia zero net înseamnă că toate nevoile de energie ale acelei case sunt generate de casă, în principal prin utilizarea surselor de energie regenerabile.

Fiecare dintre aplicațiile menționate mai sus reprezintă oportunități pentru antreprenori și utilități de a oferi o valoare suplimentară clienților, iar combinația tuturor acestor aplicații va contribui cu siguranță la transformarea energiei mai curată, mai ieftină, mai disponibilă și mai durabilă.