- Trasformare la generazione di energia con l'IoT
- Trasformare la trasmissione e la distribuzione di energia con l'IoT
- Trasformare il consumo di energia con l'IoT
L'IoT è ovunque. Lavorando mano nella mano con tecnologie come blockchain e machine learning, sta cambiando tutto, dal modo in cui ordiniamo la spesa, al modo in cui manteniamo macchine e attrezzature. Le applicazioni dell'IoT interessano tutti i campi e i settori. Dalla gestione dei servizi pubblici e dei trasporti all'istruzione e all'agricoltura, aiutando le aziende a fornire più valore ai clienti, ridurre le loro spese e in definitiva aumentare il loro margine di profitto, quindi è comprensibile che quasi tutte le aziende lungimiranti ora abbiano strategie IoT per far crescere il proprio business. Tuttavia, per le persone che sono nuove a questo e che lavorano in settori dell'economia che non sono direttamente correlati alla tecnologia, potrebbe essere tutto molto da capire. Quindi, nei prossimi articoli, condividerò sucome l'IoT sta trasformando diversi settori, un settore dopo l'altro. Ciò coinvolgerà casi d'uso, tendenze attuali del settore e applicazioni future con l'obiettivo di fornire informazioni utili a tutti coloro che cercano di implementare soluzioni basate sull'IoT.
Inizieremo questa serie esaminando le applicazioni dell'IoT nell'industria energetica. Vedremo come l'IoT viene utilizzato o può essere utilizzato per trasformare il settore energetico dalla generazione di energia alla trasmissione, distribuzione e consumo.
Trasformare la generazione di energia con l'IoT
L'obiettivo per la generazione di energia è raggiungere l'accessibilità, la disponibilità, la sostenibilità e ridurre l'uso di fossili ed emissioni. Molte organizzazioni come GE, in tutto il mondo, sfruttano sempre di più l'IoT per raggiungere questi obiettivi. Esistono tre aree principali in cui l'IoT può avere un grande impatto nella generazione di energia.
1. Monitoraggio / gestione delle risorse remote
Questo è probabilmente uno degli usi più popolari dell'IoT nelle applicazioni industriali. I sensori collegati vengono utilizzati per misurare l'usura, la lacerazione, le vibrazioni, la temperatura e altri parametri per determinare lo stato generale delle risorse dalle turbine alle linee di trasmissione. Le tendenze nei dati ottenuti dai sensori potrebbero essere utilizzate per stimare il "tempo al guasto" delle infrastrutture chiave e pianificare la manutenzione, riducendo i tempi di fermo dovuti a manutenzione non programmata e aiutando a evitare le conseguenze economiche di tali tempi di fermo. L'adozione dell'IoT nelle generazioni di energia potrebbe anche aiutare a identificare problemi di sicurezza come le fughe di gas prima che causino danni ai lavoratori e alle attrezzature, aiutando generalmente le stazioni a raggiungere nuovi livelli di sicurezza.
2. Ottimizzazione del processo
L'IoT ha la capacità di fornire informazioni in tempo reale sullo stato generale dell'intera stazione di generazione e questo aiuta notevolmente l'automazione dell'impianto. I dati in tempo reale vengono utilizzati per mettere a punto il funzionamento degli impianti, aumentare la conversione di energia dai combustibili e ridurre i costi di manutenzione.
3. Integrazione e gestione delle fonti energetiche rinnovabili
Un obiettivo importante per la generazione di energia è l'eliminazione dei combustibili fossili ma nel frattempo le centrali elettriche sono in grado di abbattere le emissioni combinando l'energia generata attraverso mezzi rinnovabili come l'eolico e il solare con le tradizionali stazioni di carbone o di gas. L'IoT fornisce alla stazione di generazione informazioni sui periodi di punta che le aiuta a pianificare l'alternanza tra fonti rinnovabili e fossili, facilitando anche lo stoccaggio dell'energia in eccesso e il suo utilizzo durante i periodi di picco della domanda. La produzione e il tempo di attività delle fonti rinnovabili possono anche essere facilmente massimizzati utilizzando soluzioni basate sull'IoT in quanto aiutano ad accertare i valori di produzione e la salute generale delle fonti rinnovabili indipendentemente dalla loro posizione.
4. Modelli di business e decentralizzazione
L'IoT sta rapidamente portando alla decentralizzazione energetica. È al centro di diversi nuovi modelli di business che stanno aprendo la strada alla commercializzazione di soluzioni di energia rinnovabile su piccola e media scala. Dal sistema solare off-grid "pay as you use" che alimenta le case nei paesi in via di sviluppo come la Nigeria, alle stazioni private su larga scala che forniscono energia alla rete nei paesi sviluppati. Fornisce inoltre ai servizi pubblici le informazioni necessarie per creare tariffe flessibili (ad esempio tariffe più elevate durante i periodi di punta) offrendo ai consumatori più opzioni.
Trasformare la trasmissione e la distribuzione di energia con l'IoT
I problemi durante la trasmissione e la distribuzione in una certa misura sono simili. Comprendono guasti di linea, rilevamento di guasti, perdite sulle linee tra gli altri. La maggior parte di questi problemi potrebbe essere risolta con l'IoT.
1. Gestione e manutenzione degli asset
A seconda della configurazione, le risorse coinvolte nella trasmissione e distribuzione di energia di solito includono apparecchiature per sottostazioni, linee di trasmissione e altre. Ciascuna di queste apparecchiature sviluppa guasti e si guasta a causa di fattori come sovraccarico, atti vandalici, ecc. Con l'IoT, possono essere monitorati a distanza con una gamma di sensori che monitorano parametri come la temperatura, rilevano la caduta dei poli delle utenze prima che provochi rischi per la sicurezza e rilevi violazioni della sicurezza prevenire il vandalismo che dilaga nei paesi in via di sviluppo. La capacità dei sensori di identificare i guasti e le loro fonti, prima che diventino critici, aumenta la produttività dei team di riparazione e riduce i tempi di fermo e altre perdite correlate. La spesa complessiva per parti e riparazioni viene ridotta rendendo l'elettricità più disponibile e conveniente.
2. Bilanciamento della rete
L'IoT ha la capacità di fornire le informazioni in tempo reale necessarie per gestire efficacemente la congestione sulle linee T&D. Con l'IoT, la rete può garantire che le stazioni di generazione connesse abbiano soddisfatto i requisiti di connessione dal controllo della frequenza a quello della tensione per prevenire l'instabilità.
3. Contributo alla rete
Una delle maggiori tendenze future nella generazione di elettricità è il contributo delle abitazioni normali alla rete energetica. L'energia in eccesso generata dai pannelli solari sui tetti di diverse case viene fornita / venduta alla rete. Una delle tecnologie chiave che guiderà questa trasformazione è l'IoT. La connessione alla rete di impianti di generazione basati su energia rinnovabile con diversi livelli di produzione comporterà variazioni di tensioni a diversi nodi della rete provocando cambiamenti nel flusso di potenza, ma tutti questi possono essere gestiti utilizzando dati in tempo reale forniti dalle soluzioni IoT, regolazione automatica della griglia per mantenere la stabilità.
4. Previsione del carico
I sensori installati in diverse sottostazioni e lungo le linee di distribuzione potrebbero fornire informazioni in tempo reale sul consumo di energia in diverse aree che potrebbero aiutare le utility a prendere decisioni automatizzate e intelligenti in merito al controllo della tensione, alla configurazione della rete, alla commutazione del carico, tra gli altri. Le tendenze nei dati forniti potrebbero anche essere utilizzate come base per l'aggiornamento e lo sviluppo dell'infrastruttura.
Trasformare il consumo di energia con l'IoT
Il consumo è di gran lunga la sezione del ciclo energetico in cui l'IoT ha avuto il maggiore impatto. È iniziato con contatori e termostati (semi) intelligenti basati su AMR e si è evoluto in contatori elettrici intelligenti che prevedono il modello di consumo e con il tuo permesso controllano la fornitura di energia a determinate apparecchiature assetate di energia durante le ore di punta quando l'energia è costosa. Illuminazione collegata al Web che sa quando nessuno è in casa e spegne automaticamente le luci accese.
Di seguito vengono discusse alcune delle importanti opportunità che l'IoT offre dal punto di vista dei consumatori di energia.
1. Processo decisionale intelligenteL'IoT aiuta i consumatori a risparmiare sui costi e a prendere decisioni intelligenti sul loro consumo energetico. I dati dei contatori intelligenti vengono inviati all'app mobile attraverso la quale i consumatori possono accedere a quanta energia è stata consumata, quanta più possono permettersi di consumare in base al loro budget e ad adottare misure per ottimizzare i consumi di conseguenza. I consumatori possono interrompere l'alimentazione di determinati apparecchi e impostare le condizioni in cui si accendono altri apparecchi. In questo modo sono in grado di eliminare i rifiuti e ottimizzare i loro consumi.
Come accennato in precedenza, l'IoT ha creato una pletora di modelli di business che hanno aumentato la disponibilità e l'accessibilità economica dell'energia ei maggiori beneficiari sono i consumatori che ora hanno accesso a diversi piani e tariffe a cui abbonarsi per un'alimentazione costante e conveniente.
3. Nuove soluzioni energeticheAccanto ai nuovi modelli di business ci sono nuove soluzioni di alimentazione basate sull'IoT che facilitano il monitoraggio, la generazione su scala ridotta e lo stoccaggio di energia per i consumatori. Ci stiamo gradualmente avvicinando a un futuro in cui i consumatori possono scegliere di acquistare energia durante i periodi in cui le tariffe sono basse e di utilizzarla durante i periodi di punta quando si prevede che le tariffe siano elevate.
4. Tempi di fermo ridottiLa nuova linea di contatori intelligenti, abilitata per la comunicazione bidirezionale tra la stazione di distribuzione e il consumatore, viene implementata nei paesi sviluppati. Questi contatori inviano notifiche sui tempi di inattività e altre informazioni operative critiche alle agenzie di servizi. Le agenzie di servizi possono agire su questi dati e rispondere più rapidamente alle interruzioni dovute a guasti e altri fattori. I contatori forniscono anche dati in tempo reale (previsione del carico) che aiutano la rete a regolare la distribuzione dell'energia come risultato della variazione del tempo di punta in diverse aree.
5. Vendita di energia alla reteL'IoT sta abilitando le tecnologie che potrebbero aiutare le piccole case a vendere alla rete l'energia in eccesso generata da fonti come pannelli solari e impianti eolici. Con tecnologie come "Vehicle to Grid", anche le auto elettriche potrebbero iniziare a fornire energia in eccesso e inutilizzata alla rete.
L'IoT alimenta anche concetti orientati al consumatore come l'edificio Zero Net Energy. Zero Net energy significa che tutto il fabbisogno energetico di quella casa è generato dalla casa principalmente attraverso l'uso di fonti energetiche rinnovabili.
Ciascuna delle applicazioni sopra menzionate rappresenta opportunità per imprenditori e servizi di pubblica utilità per fornire valore aggiuntivo ai clienti e la combinazione di tutte queste applicazioni contribuirà sicuramente a rendere l'energia più pulita, più economica, più disponibile e sostenibile.