Iot-sovellukset energiateollisuudessa: tuotanto, siirto ja kulutus

IoT on kaikkialla. Työskentelemällä käsi kädessä lohkoketjun ja koneoppimisen kaltaisten tekniikoiden kanssa, se muuttaa kaikkea päivittäistavaroiden tilaamisesta koneiden ja laitteiden ylläpitotapaan. IoT: n sovellukset kattavat kaikki alat ja toimialat. Voimahallinnosta ja kuljetuksista koulutukseen ja maatalouteen, yritysten auttamiseen tuottamaan enemmän arvoa asiakkaille, vähentämään menojaan ja viime kädessä lisäämään voittomarginaaliaan, on ymmärrettävää, että melkein kaikilla eteenpäin ajattelevilla yrityksillä on nyt IoT-strategioita liiketoiminnan kasvattamiseksi. Ihmisille, jotka ovat tälle uusia ja työskentelevät talouden aloilla, jotka eivät liity suoraan tekniikkaan, voi kuitenkin olla paljon kääriä päätäsi. Joten seuraavien artikkeleiden aikana jaan aiheestamiten esineiden internet muuttaa eri teollisuudenaloja yksi toisensa jälkeen. Tähän sisältyy käyttötapauksia, alan nykyisiä suuntauksia ja tulevia sovelluksia, joiden tarkoituksena on tarjota hyödyllistä tietoa kaikille, jotka haluavat ottaa käyttöön IoT-pohjaisia ​​ratkaisuja.

Aloitamme tämän sarjan tutkimalla esineiden internetin sovelluksia energiateollisuudessa. Tarkastelemme, miten esineiden internetä käytetään tai voidaan käyttää energiasektorin muuttamiseen energiantuotannosta siirtoon, jakeluun ja kulutukseen.

Energiantuotannon muuntaminen IoT: n avulla

Sähköntuotannon tavoitteena on saavuttaa kohtuuhintaisuus, saatavuus, kestävyys ja vähentää fossiilien ja päästöjen käyttöä. Monet organisaatiot, kuten GE, ympäri maailmaa hyödyntävät yhä enemmän esineiden internetia näiden tavoitteiden saavuttamiseksi. IoT voi olla erittäin vaikuttava sähköntuotannossa kolmella pääalueella.

1. Varojen etähallinta / hallinta

Tämä on luultavasti yksi IoT: n suosituimmista käyttötarkoituksista teollisissa sovelluksissa. Yhdistettyjä antureita käytetään kulumisen, kulumisen, tärinän, lämpötilan ja muiden parametrien mittaamiseen, jotta voidaan määrittää omaisuuden yleinen kunto turbiinista voimajohtoon. Anturista saatujen tietojen kehitystä voitaisiin käyttää arvioimaan keskeisten infrastruktuurien "aika vikaantumiseen" ja suunnittelemaan kunnossapitoa, mikä vähentää odottamattoman huollon aiheuttamia seisokkeja ja auttaa välttämään tällaisten seisokkien taloudellisia seurauksia. IoT: n käyttöönotto sähköntuotannossa voisi myös auttaa tunnistamaan turvallisuuskysymykset, kuten kaasuvuodot, ennen kuin ne aiheuttavat vahinkoa työntekijöille ja laitteille, mikä yleensä auttaa asemia saavuttamaan uuden turvallisuustason.

2. Prosessin optimointi

IoT pystyy tarjoamaan reaaliaikaisia ​​tietoja koko tuotantoyksikön tilasta, mikä auttaa suuresti laitoksen automaatiota. Reaaliaikaisia ​​tietoja käytetään laitosten toiminnan hienosäätöön, lisäämällä energian muuntamista polttoaineista ja vähentämällä ylläpitokustannuksia.

3. Uusiutuvien energialähteiden integrointi ja hallinta

Sähköntuotannon tärkein tavoite on fossiilisten polttoaineiden hävittäminen, mutta sillä välin voimalaitokset pystyvät vähentämään päästöjä yhdistämällä uusiutuvilla keinoilla, kuten tuuli ja aurinko, tuotettua energiaa perinteisiin hiili- tai huoltoasemiin. IoT tarjoaa voimalaitokselle tietoa ruuhka-aikoina, mikä auttaa heitä suunnittelemaan uusiutuvien energialähteiden ja fossiilien vuorottelua ja samalla helpottamaan ylimääräisen energian varastointia ja käyttöä ruuhka-aikoina. Uusiutuvien energialähteiden tuotos ja käyttöaika voidaan myös helposti maksimoida IoT-pohjaisten ratkaisujen avulla, koska se auttaa varmistamaan uusiutuvien energialähteiden tuotantoarvot ja yleisen terveyden niiden sijainnista riippumatta.

4. Liiketoimintamallit ja hajauttaminen

IoT johtaa nopeasti energian hajauttamiseen. Se on useiden uusien liiketoimintamallien ydin, jotka avaavat tietä pienten ja keskisuurten uusiutuvien energialähteiden ratkaisujen kaupallistamiselle. Vuodesta "maksa kuin käytät" -verkkoon kuuluvasta aurinkokunnasta, joka käyttää virtaa kodeissa kehitysmaissa, kuten Nigeriassa, suuriin yksityisomistuksessa oleviin asemiin, jotka tuottavat energiaa verkkoon kehittyneissä maissa. Se tarjoaa myös apuohjelmille tietoja, joita tarvitaan joustavien tariffien luomiseen (esim. Korkeammat hinnat ruuhka-aikoina), mikä antaa kuluttajille enemmän vaihtoehtoja.

Energian siirron ja jakelun muuntaminen IoT: n avulla

Lähetyksen ja jakelun ongelmat ovat jossain määrin samanlaisia. Niihin liittyy muun muassa johtohäiriöitä, vikojen havaitsemista, häviöitä radoilla. Suurin osa näistä ongelmista voitaisiin ratkaista IoT: llä.

1. Omaisuuden hallinta ja ylläpito

Asennuksesta riippuen sähkönsiirtoon ja jakeluun liittyvät varat sisältävät yleensä sähköasemalaitteita, muun muassa siirtolinjoja. Jokaisella näistä laitteista ilmenee vikoja ja vika johtuu esimerkiksi ylikuormituksesta, ilkivallasta jne. IoT: n avulla niitä voidaan tarkkailla etänä useilla antureilla, jotka seuraavat parametreja, kuten lämpötilaa, havaitsevat käyttöpylväiden putoamisen ennen kuin ne aiheuttavat turvallisuusriskejä ja havaitsevat tietoturvaloukkauksia kehitysmaissa levinneen ilkivallan estämiseksi. Anturien kyky tunnistaa viat ja niiden lähteet, ennen kuin niistä tulee kriittisiä, lisää korjausryhmien tuottavuutta ja vähentää seisokkeja ja muita niihin liittyviä menetyksiä. Osien ja korjausten kokonaismenot vähenevät, mikä tekee sähköstä saatavempaa ja edullisempaa.

2. Ruudukon tasapainotus

IoT pystyy tarjoamaan reaaliaikaisia ​​tietoja, joita tarvitaan T & D-linjojen ruuhkien tehokkaaseen hallintaan. IoT: n avulla ruudukko voi varmistaa, että liitetyt sukupolven asemat ovat täyttäneet yhteysvaatimukset taajuudesta jännitteen ohjaukseen epävakauden estämiseksi.

3. Ruudukon osuus

Yksi suurimmista tulevaisuuden trendeistä sähköntuotannossa on säännöllisten kodeiden osuus energian verkkoon. Useiden kotien kattojen aurinkopaneelien tuottama ylimääräinen energia myydään / myydään verkkoon. Yksi keskeisistä tekniikoista, joka ajaa tätä muutosta, on esineiden internet. Vaihtuvien tuotantotasojen uusiutuvaan energiaan perustuvien tuotantolaitosten liittäminen verkkoon aiheuttaa jännitteiden vaihteluja verkon eri solmuissa aiheuttaen muutoksia virrassa, mutta kaikkia näitä voidaan hallita IoT-ratkaisujen tarjoamilla reaaliaikaisilla tiedoilla, ruudukon automaattinen säätäminen vakauden ylläpitämiseksi.

4. Kuorman ennustaminen

Eri sähköasemiin ja jakelulinjoille asennetut anturit voisivat tarjota reaaliaikaista tietoa virrankulutuksesta eri alueilla, mikä voisi auttaa sähkölaitoksia tekemään automatisoituja ja älykkäitä päätöksiä muun muassa jännitteen ohjauksesta, verkon kokoonpanosta ja kuormanvaihdosta. Toimitettujen tietojen kehitystä voidaan käyttää myös infrastruktuurin päivityksen ja kehittämisen perustana.

Energiankulutuksen muuttaminen IoT: n avulla

Kulutus on ylivoimaisesti se osa energiakierrosta, jolla esineiden internetillä on ollut suurin vaikutus. Se alkoi AMR-pohjaisilla (puoli) älykkäillä mittareilla ja termostaateilla ja on kehittynyt älykkäiksi sähkömittareiksi, jotka ennustavat kulutustottumukset ja hallitsevat luvallasi virransyöttöä tiettyihin virranhimoisiin laitteisiin ruuhka-aikana, kun sähkö on kallista. Verkkoon kytkettävät valaisimet, jotka tietävät, milloin kukaan ei ole kotona, sammuttavat valot automaattisesti.

Joitakin tärkeitä mahdollisuuksia, joita esineiden internet tarjoaa energian kuluttajapuolella, käsitellään jäljempänä.

1. Älykäs päätöksenteko

IoT auttaa kuluttajia säästämään kustannuksia ja tekemään älykkäitä päätöksiä energiankäytöstään. Älykkäiden mittareiden tiedot lähetetään mobiilisovellukseen, jonka kautta kuluttajat pääsevät käyttämään kuinka paljon virtaa on kulutettu, kuinka paljon enemmän heillä on varaa kuluttaa budjetinsa perusteella, ja ryhtyä toimenpiteisiin kulutustuotteiden virittämiseksi vastaavasti. Kuluttajat voivat katkaista virransyötön tietyille laitteille ja asettaa ehtoja, joiden vallitessa muut laitteet syttyvät. Tämän avulla he pystyvät hävittämään jätteet ja optimoimaan kulutuksensa.

2. Pääsy dynaamiseen laskutukseen ja joustaviin tariffeihin

Kuten edellä mainittiin, IoT on luonut lukuisia liiketoimintamalleja, jotka ovat lisänneet energian saatavuutta ja kohtuuhintaisuutta, ja suurimmat edunsaajat ovat kuluttajat, joilla on nyt pääsy sukeltajasuunnitelmiin ja tariffeihin, jotta he voivat tilata jatkuvan ja edullisen virtalähteen.

3. Uudet tehoratkaisut

Uusien liiketoimintamallien rinnalla ovat uudet esineiden internetiin perustuvat tehoratkaisut, jotka helpottavat valvontaa, pienimuotoista tuotantoa ja energian varastointia kuluttajille. Olemme asteittain lähempänä tulevaisuutta, jossa kuluttajat voivat päättää ostaa sähköä matalien tariffien aikana ja käyttää ruuhka-aikoina, jolloin hintojen odotetaan olevan korkeita.

4. Vähentynyt seisokkeja

Uusi älykkäiden mittarien linja, joka mahdollistaa kaksisuuntaisen viestinnän jakelupisteen ja kuluttajan välillä, otetaan käyttöön kehittyneissä maissa. Nämä mittarit lähettävät seisokkeja koskevia ilmoituksia ja muita kriittisiä toimintatietoja sähkölaitoksille. Yleishyödylliset laitokset voivat toimia näiden tietojen perusteella ja reagoida nopeammin vikoista ja muista tekijöistä johtuviin seisokkeihin. Mittarit tarjoavat myös reaaliaikaisia ​​tietoja (kuormituksen ennustaminen), jotka auttavat verkkoa säätämään sähkönjakaumaa huippuajan vaihtelun seurauksena eri alueilla.

5. Sähkön myynti verkkoon

IoT tarjoaa mahdollistavia tekniikoita, jotka voivat auttaa pieniä koteja myymään ylimääräistä energiaa, joka on tuotettu lähteistä, kuten aurinkopaneeleista ja tuulivoimaloista, verkkoon. ”Vehicle to Grid” -tekniikan kaltaisilla tekniikoilla jopa sähköautot voisivat alkaa tuottaa ylimääräistä, käyttämätöntä energiaa verkkoon.

6. Nolla nettoenergiarakennukset

IoT tukee myös kuluttajavetoisia konsepteja, kuten Zero Net Energy -rakennusta. Nolla nettoenergia tarkoittaa, että kaikki talon energiantarpeet tuotetaan talossa lähinnä uusiutuvien energialähteiden avulla.

Kukin edellä mainituista sovelluksista edustaa yrittäjien ja laitosten mahdollisuuksia tuottaa lisäarvoa asiakkaille, ja kaikkien näiden sovellusten yhdistelmä auttaa varmasti tekemään energiasta puhtaampaa, halvempaa, helpompaa ja kestävämpää.