Aplikace IOT v energetickém průmyslu: výroba, přenos a spotřeba

IoT je všude. Pracuje ruku v ruce s technologiemi, jako je blockchain a strojové učení, mění vše, od způsobu, jakým objednáváme potraviny, až po způsob, jakým udržujeme stroje a zařízení. Aplikace IoT se týkají všech oborů a průmyslových odvětví. Od správy služeb a dopravy po vzdělávání a zemědělství, pomoc podnikům poskytovat klientům větší hodnotu, snižovat jejich výdaje a v konečném důsledku zvyšovat jejich ziskovou marži, je tedy pochopitelné, že téměř všechny prozíravé firmy nyní mají strategie IoT pro rozvoj jejich podnikání. Pro lidi, kteří v tom mají nové zkušenosti a pracují v odvětvích hospodářství, která přímo nesouvisejí s technologiemi, by to ale mohlo být hodně, aby se vám to zhroutilo. Takže v příštích několika článcích budu sdílet asijak IoT transformuje různá průmyslová odvětví, jedno odvětví za druhým. To bude zahrnovat případy použití, současné trendy v oboru a budoucí aplikace s cílem poskytnout užitečné informace všem, kteří hledají nasazení řešení založených na internetu věcí.

Tuto sérii zahájíme zkoumáním aplikací IoT v energetickém průmyslu. Podíváme se na to, jak se IoT používá nebo může být použito k transformaci energetického sektoru z výroby energie na přenos, distribuci a spotřebu.

Transformace výroby energie pomocí IoT

Cílem výroby energie je dosáhnout cenové dostupnosti, dostupnosti, udržitelnosti a omezit používání fosilií a emisí. Mnoho organizací, jako je GE, po celém světě stále více využívá IoT k dosažení těchto cílů. Existují tři hlavní oblasti, kde může být IoT při generování energie velmi působivý.

1. Vzdálené monitorování / správa majetku

Toto je pravděpodobně jedno z nejpopulárnějších použití IoT v průmyslových aplikacích. Připojené senzory se používají k měření opotřebení, roztržení, vibrací, teploty a dalších parametrů k určení celkového stavu aktiv od turbín po přenosová vedení. Trendy v datech získaných ze senzorů by mohly být použity k odhadu „doby do selhání“ klíčových infrastruktur a plánování údržby, snížení prostojů v důsledku neplánované údržby a pomoci vyhnout se ekonomickým důsledkům těchto prostojů. Přijetí IoT v energetických generacích by také mohlo pomoci identifikovat bezpečnostní problémy, jako jsou úniky plynu, dříve než způsobí újmu pracovníkům a vybavení, což obecně pomůže stanicím dosáhnout nové úrovně bezpečnosti.

2. Optimalizace procesu

IoT má schopnost poskytovat informace v reálném čase o celkovém stavu celé generační stanice, což významně pomáhá automatizaci zařízení. Data v reálném čase se používají k vyladění provozu zařízení, ke zvýšení přeměny energie z paliv a ke snížení nákladů na údržbu.

3. Integrace a řízení obnovitelných zdrojů energie

Hlavním cílem výroby energie je vymýcení fosilních paliv, ale mezitím jsou elektrárny schopné snížit emise kombinováním energie vyrobené z obnovitelných zdrojů, jako je vítr a sluneční energie, s tradičními uhelnými nebo benzínovými stanicemi. IoT poskytuje generátorové stanici informace o špičkách, které jim pomáhají plánovat střídání obnovitelných zdrojů a fosilií a zároveň usnadňují ukládání přebytečné energie a její využití během období špiček. Výkon a provozuschopnost obnovitelných zdrojů lze také snadno maximalizovat pomocí řešení založených na IoT, protože pomáhá zjistit hodnoty produkce a celkové zdraví obnovitelných zdrojů bez ohledu na jejich umístění.

4. Obchodní modely a decentralizace

IoT rychle vede k decentralizaci energie. Je jádrem několika nových obchodních modelů, které dláždí cestu pro komercializaci malých a středních řešení pro obnovitelnou energii. Od „pay as you use“ off-grid solární soustavy napájející domácnosti v rozvojových zemích, jako je Nigérie, až po rozsáhlé soukromé stanice, které přispívají energií do sítě v rozvinutých zemích. Poskytuje také utilitám informace potřebné k vytvoření flexibilních tarifů (např. Vyšších tarifů ve špičkách), což spotřebitelům poskytuje více možností.

Transformace přenosu a distribuce energie pomocí internetu věcí

Problémy během přenosu a distribuce jsou do určité míry podobné. Zahrnují mimo jiné poruchy vedení, detekci poruch, ztráty na vedeních. Většinu těchto problémů lze vyřešit pomocí IoT.

1. Správa a údržba majetku

V závislosti na nastavení zahrnují aktiva spojená s přenosem a distribucí energie mimo jiné rozvodny, přenosové linky. Každé z těchto zařízení vyvíjí poruchy a selhává v důsledku faktorů, jako je přetížení, vandalizace atd. S IoT je lze monitorovat na dálku pomocí řady senzorů, které monitorují parametry, jako je teplota, detekují pokles provozních pólů dříve, než způsobí bezpečnostní rizika a detekují narušení bezpečnosti. předcházet vandalismu, které je na denním pořádku v rozvojových zemích. Schopnost senzorů identifikovat poruchy a jejich zdroje, než se stanou kritickými, zvyšuje produktivitu opravárenských týmů a snižuje prostoje a další související ztráty. Celkové výdaje na díly a opravy se snižují, což zvyšuje dostupnost a dostupnost elektřiny.

2. Vyvažování mřížky

IoT má schopnost poskytovat informace v reálném čase potřebné k efektivnímu řízení přetížení na tratích T&D. S IoT může síť zajistit, aby připojené generační stanice splnily požadavky na připojení od řízení frekvence k napětí, aby se zabránilo nestabilitě.

3. Mřížkový příspěvek

Jedním z největších budoucích trendů ve výrobě elektřiny je příspěvek běžných domácností k energetické síti. Přebytek energie generované solárními panely na střechách v několika domácnostech je přidán / prodán do sítě. Jednou z klíčových technologií, které tuto transformaci podpoří, je IoT. Připojení výrobních elektráren založených na obnovitelných zdrojích energie s různými úrovněmi výroby do sítě přinese změny napětí v různých uzlech sítě způsobující změny v toku energie, ale to vše lze spravovat pomocí dat v reálném čase poskytovaných řešeními IoT, automatické nastavení mřížky pro udržení stability.

4. Předpověď zatížení

Senzory instalované na různých rozvodnách a podél distribučních linek by mohly poskytovat informace o spotřebě energie v různých oblastech v reálném čase, což by pomohlo společnostem činit automatizovaná a chytrá rozhodnutí ohledně řízení napětí, konfigurace sítě a přepínání zátěže mezi ostatními. Trendy v poskytovaných datech by také mohly být použity jako základ pro upgrade a rozvoj infrastruktury.

Transformace spotřeby energie pomocí internetu věcí

Spotřeba je zdaleka tou částí energetického cyklu, kde má IoT největší dopad. Začalo to (polo) inteligentními měřiči a termostaty založenými na AMR a vyvinulo se to do inteligentních elektroměrů, které předpovídají vzor spotřeby a s vaším svolením řídit dodávku energie určitým zařízením náročným na energii během špičky, kdy je energie drahá. Osvětlení připojená k webu, která vědí, že nikdo není doma, a automaticky vypne světla, která zůstala zapnutá.

Níže jsou popsány některé důležité příležitosti, které internet věcí umožňuje na straně spotřebitele energie.

1. Chytré rozhodování

IoT pomáhá spotřebitelům šetřit náklady a činit chytrá rozhodnutí o využití energie. Data z inteligentních měřičů se odesílají do mobilní aplikace, prostřednictvím které mají spotřebitelé přístup k tomu, kolik energie bylo spotřebováno, kolik si mohou dovolit spotřebovat na základě svého rozpočtu a podniknout kroky k odpovídajícímu naladění spotřeby. Spotřebitelé mohou vypnout napájení určitých spotřebičů a nastavit podmínky, za kterých se ostatní spotřebiče zapnou. Díky tomu jsou schopni likvidovat odpad a optimalizovat jeho spotřebu.

2. Přístup k dynamické fakturaci a flexibilním tarifům

Jak již bylo zmíněno výše, IoT vytvořil nepřeberné množství obchodních modelů, které zvýšily dostupnost a cenovou dostupnost energie a největšími příjemci jsou zákazníci, kteří nyní mají přístup k plánům potápěčů a tarifům, které si mohou předplatit za stálé a dostupné napájení.

3. Nová energetická řešení

Spolu s novými obchodními modely jsou nová energetická řešení založená na IoT, která spotřebitelům usnadňují monitorování, generování v malém měřítku a skladování energie. Postupně se přibližujeme k budoucnosti, kde si zákazníci mohou vybrat nákup energie v obdobích, kdy jsou nízké tarify, a využití ve špičkách, kdy se očekává, že budou vysoké.

4. Zkrácené prostoje

Ve vyspělých zemích se zavádí nová řada inteligentních měřičů umožňujících obousměrnou komunikaci mezi distribuční stanicí a spotřebitelem. Tyto měřicí přístroje odesílají oznámení o odstávkách a další důležité informace o provozu agenturám veřejné správy. Energetické agentury mohou na základě těchto údajů jednat a rychleji reagovat na výpadky způsobené poruchami a dalšími faktory. Měřicí přístroje také poskytují data v reálném čase (předpovědi zátěže), která pomáhají síti upravit distribuci energie v důsledku kolísání času špičky v různých oblastech.

5. Prodej energie do sítě

IoT umožňuje technologie, které by mohly malým domácnostem pomoci prodávat přebytečnou energii generovanou ze zdrojů, jako jsou solární panely a větrné elektrárny, do sítě. S technologiemi jako „Vehicle to Grid“ by i elektrická auta mohla začít do sítě přispívat přebytečnou nevyužitou energií.

6. Budovy s nulovou čistou energií

IoT také napájí koncepty založené na spotřebitelích, jako je budova Zero Net Energy. Energie nulové sítě znamená, že veškerá energetická potřeba tohoto domu je generována domem většinou pomocí obnovitelných zdrojů energie.

Každá z výše zmíněných aplikací představuje příležitosti pro podnikatele a společnosti poskytující služby, aby zákazníkům přinesly další hodnotu a kombinace všech těchto aplikací jistě pomůže učinit energeticky čistší, levnější, dostupnější a udržitelnější.