Применение Интернета вещей в энергетике: генерация, передача и потребление энергии


Интернет вещей (IoT) сейчас повсюду. Работая рука об руку с такими технологиями, как блокчейн и машинное обучение, он меняет все: от того, как мы заказываем продукты, до того, как мы обслуживаем машины и оборудование. Приложения Интернета вещей охватывают все области и отрасли. От управления коммунальными услугами и транспортом до образования и сельского хозяйства, помогая предприятиям приносить больше пользы клиентам, сокращать свои расходы и, в конечном итоге, увеличивать прибыль. Таким образом, понятно, что почти все дальновидные фирмы теперь имеют стратегии Интернета вещей для развития своего бизнеса. Однако для людей, которые плохо знакомы с этим и работают в секторах экономики, не связанных напрямую с технологиями, все это может оказаться слишком сложным для понимания. Итак, в следующих нескольких статьях на нашем сайте мы расскажем о том, как Интернет вещей меняет различные отрасли, одну отрасль за другой. Это будет включать сценарии использования, текущие отраслевые тенденции и будущие приложения с целью предоставить полезную информацию всем, кто стремится развернуть решения на основе Интернета вещей.

Применение Интернета вещей в энергетике: генерация, передача и потребление энергии

Мы начнем эту серию с рассмотрения применения Интернета вещей в энергетической отрасли. Мы рассмотрим, как Интернет вещей используется или может быть использован для преобразования энергетического сектора от производства энергии к ее передаче, распределению и потреблению.

Преобразование производства энергии с помощью Интернета вещей

Целью производства электроэнергии является достижение доступности, устойчивости и сокращение использования ископаемого топлива и выбросов. Многие организации, такие как GE, по всему миру все активнее используют Интернет вещей для достижения этих целей. Есть три основные области, в которых Интернет вещей может оказаться очень эффективным в производстве электроэнергии.

1. Удаленный мониторинг/управление активами

Вероятно, это одно из самых популярных применений Интернета вещей в промышленных приложениях. Подключенные датчики используются для измерения износа, вибрации, температуры и других параметров для определения общего состояния оборудования — от турбин до линий электропередачи. Тенденции в данных, полученных от датчиков, можно использовать для оценки «времени до отказа» ключевых инфраструктур и планирования технического обслуживания, сокращая время простоев из-за внепланового обслуживания и помогая избежать экономических последствий таких простоев. Внедрение Интернета вещей в производстве электроэнергии также может помочь выявить проблемы безопасности, такие как утечки газа, прежде чем они причинят вред работникам и оборудованию, что в целом помогает станциям достичь нового уровня безопасности.

Использование интернета вещей для мониторинга за электроэнергией

2. Оптимизация процесса

Интернет вещей имеет возможность предоставлять информацию в режиме реального времени об общем состоянии всей генерирующей станции, и это очень помогает автоматизации предприятия. Данные в режиме реального времени используются для точной настройки работы электростанций, увеличения преобразования энергии из топлива и снижения затрат на техническое обслуживание.

3. Интеграция и управление возобновляемыми источниками энергии

Основной целью производства электроэнергии является искоренение использования ископаемого топлива, но в то же время генерирующие станции могут сократить выбросы за счет объединения энергии, вырабатываемой с помощью возобновляемых источников, таких как ветер и солнечная энергия, с традиционными угольными или газовыми станциями. Интернет вещей предоставляет генерирующим станциям информацию о периодах пиковой нагрузки, что помогает им планировать чередование возобновляемых источников энергии и ископаемых, а также облегчает хранение избыточной энергии и ее использование в периоды пиковой нагрузки. Производительность и время безотказной работы возобновляемых источников также можно легко максимизировать с помощью решений на основе Интернета вещей, поскольку они помогают определить производственную ценность и общее состояние возобновляемых источников независимо от их местоположения.

4. Бизнес-модели и децентрализация

Интернет вещей быстро ведет к децентрализации энергетики. Это лежит в основе нескольких новых бизнес-моделей, которые открывают путь для коммерциализации малых и средних решений в области возобновляемой энергетики. От автономных солнечных систем «плати по мере использования», питающих дома в развивающихся странах, таких как Нигерия, до крупномасштабных частных станций, передающих энергию в сеть в развитых странах. Он также предоставляет коммунальным предприятиям информацию, необходимую для создания гибких тарифов (например, более высоких тарифов в периоды пиковой нагрузки), предоставляя потребителям больше возможностей.

Преобразование передачи и распределения энергии с помощью Интернета вещей

Проблемы при передаче и распространении в некоторой степени схожи. Они включают, среди прочего, отказы линий, обнаружение неисправностей, потери на линиях. Большинство этих проблем можно решить с помощью Интернета вещей.

1. Управление и обслуживание активов

В зависимости от структуры активы, связанные с передачей и распределением электроэнергии, обычно включают в себя, среди прочего, оборудование подстанций, линии электропередачи. Каждое из этих устройств дает сбои и выходит из строя из-за таких факторов, как перегрузка, вандализм и т. д. С помощью Интернета вещей их можно контролировать удаленно с помощью ряда датчиков, которые контролируют такие параметры, как температура, обнаруживают падение опор электропередач до того, как это создаст угрозу безопасности, и обнаруживают нарушения безопасности для предотвращения вандализма, который широко распространен в развивающихся странах. Способность датчиков выявлять неисправности и их источники до того, как они станут критическими, повышает производительность ремонтных бригад, сокращает время простоев и другие связанные с ними потери. Общие расходы на запчасти и ремонт сокращаются, что делает электроэнергию более доступной.

Использование интернета вещей для обслуживания энергетического сектора

2. Балансировка сети

Интернет вещей способен предоставлять информацию в режиме реального времени, необходимую для эффективного управления перегрузками на линиях передачи и распределения. Благодаря Интернету вещей сеть может гарантировать, что подключенные генерирующие станции отвечают требованиям к подключению, от частоты до контроля напряжения, чтобы предотвратить нестабильности.

Использование интернета вещей для балансировки сетей

3. Вклад в сеть

Одной из важнейших будущих тенденций в производстве электроэнергии является участие обычных домов в энергосистеме. Избыточная энергия, вырабатываемая солнечными панелями на крышах нескольких домов, передается/продается в энергосистему. Одной из ключевых технологий, которая будет способствовать этой трансформации, является Интернет вещей. Подключение к сети электростанций, работающих на основе возобновляемых источников энергии, с разным уровнем производства приведет к изменениям напряжения в разных узлах сети, вызывая изменения в потоке электроэнергии, но всем этим можно управлять, используя данные в реальном времени, предоставляемые решениями Интернета вещей.

4. Прогнозирование нагрузки

Датчики, установленные на разных подстанциях и вдоль распределительных линий, могут предоставлять информацию в режиме реального времени о энергопотреблении в различных областях, что может помочь коммунальным предприятиям принимать автоматизированные и разумные решения, касающиеся контроля напряжения, конфигурации сети, переключения нагрузки и т. д. Тенденции в предоставленных данных также могут быть использованы в качестве основы для модернизации и развития инфраструктуры.

Преобразование энергопотребления с помощью Интернета вещей

Потребление, безусловно, является той частью энергетического цикла, на которую Интернет вещей оказал наибольшее влияние. Все началось с (полу) интеллектуальных счетчиков и термостатов на базе AMR, а затем превратилось в интеллектуальные счетчики электроэнергии, которые прогнозируют структуру потребления и с вашего разрешения контролируют подачу энергии на определенное энергоемкое оборудование в часы пик, когда электроэнергия дорогая. Подключаемое к Интернету освещение, которое знает, когда никого нет дома, и автоматически выключает оставшееся включенным освещение.

Некоторые из важных возможностей, которые Интернет вещей открывает для потребителей энергии, обсуждаются ниже.

1. Разумное принятие решений

Интернет вещей помогает потребителям экономить средства и принимать разумные решения об энергопотреблении. Данные от интеллектуальных счетчиков отправляются в мобильное приложение, с помощью которого потребители могут узнать, сколько энергии было потреблено, сколько больше они могут позволить себе потреблять в зависимости от своего бюджета, и принять меры для соответствующей настройки потребления. Потребители могут отключать подачу электроэнергии к определенным приборам и устанавливать условия, при которых включаются другие приборы. Благодаря этому они могут искоренить отходы и оптимизировать потребление.

Использование интернета вещей для разумного принятия решений в энергетике

2. Доступ к динамическому биллингу и гибким тарифам

Как упоминалось выше, Интернет вещей создал множество бизнес-моделей, которые повысили доступность и доступность энергии, и крупнейшими бенефициарами являются потребители, которые теперь имеют доступ к различным планам и тарифам, на которые можно подписаться для постоянного и доступного электроснабжения.

3. Новые энергетические решения

Наряду с новыми бизнес-моделями появляются новые энергетические решения на базе Интернета вещей, которые облегчают мониторинг, мелкомасштабное производство и хранение энергии для потребителей. Мы постепенно приближаемся к будущему, в котором потребители смогут покупать электроэнергию в периоды, когда тарифы низкие, и использовать ее в пиковые периоды, когда ожидается, что тарифы будут высокими.

4. Сокращение времени простоя

Новая линейка интеллектуальных счетчиков, обеспечивающих двустороннюю связь между распределительной станцией и потребителем, внедряется в развитых странах. Эти счетчики отправляют уведомления о простоях и другую важную информацию о работе в коммунальные службы. Коммунальные предприятия могут действовать на основе этих данных и быстрее реагировать на отключения электроэнергии из-за неисправностей и других факторов. Счетчики также предоставляют данные в режиме реального времени (прогнозирование нагрузки), которые помогают сети корректировать распределение электроэнергии в результате изменения времени пиковой нагрузки в разных областях.

5. Продажа электроэнергии в сеть

Интернет вещей открывает возможности для технологий, которые могут помочь небольшим домам продавать избыточную энергию, вырабатываемую из таких источников, как солнечные панели и ветряные электростанции, в энергосистему. Благодаря таким технологиям, как «Автомобиль к сети», даже электромобили смогут начать отдавать в сеть избыточную, неиспользованную энергию.

Продажа электроэнергии в сеть благодаря технологии интернета вещей

6. Здания с нулевым потреблением энергии

Интернет вещей также лежит в основе таких концепций, ориентированных на потребителя, как здания Zero Net Energy. Нулевая чистая энергия означает, что все энергетические потребности дома удовлетворяются в основном за счет использования возобновляемых источников энергии.

Каждое из упомянутых выше приложений предоставляет предпринимателям и коммунальным предприятиям возможность принести дополнительную пользу потребителям, а сочетание всех этих приложений, безусловно, поможет сделать энергию более чистой, дешевой, доступной и устойчивой.

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
11 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *