- Energieopwekking transformeren met IoT
- Transformeren van energietransmissie en distributie met IoT
- Energieverbruik transformeren met IoT
IoT is overal. Door samen te werken met technologieën zoals blockchain en machine learning, verandert het alles, van de manier waarop we boodschappen bestellen tot de manier waarop we machines en apparatuur onderhouden. De toepassingen van IoT strekken zich uit over alle velden en industrieën. Van nutsbeheer en transport tot onderwijs en landbouw, bedrijven helpen om meer waarde aan klanten te leveren, hun uitgaven te verlagen en uiteindelijk hun winstmarge te vergroten, dus het is begrijpelijk dat bijna alle vooruitstrevende bedrijven nu IoT-strategieën hebben om hun bedrijf te laten groeien. Voor mensen die hier nieuw in zijn en die in sectoren van de economie werken die niet direct verband houden met technologie, kan het allemaal veel zijn om je hoofd rond te wikkelen. Dus in de komende paar artikelen zal ik erover vertellenhoe IoT diverse industrieën transformeert, de ene industrie na de andere. Dit omvat gebruiksscenario's, huidige trends in de branche en toekomstige toepassingen met als doel nuttig inzicht te bieden aan iedereen die op IoT gebaseerde oplossingen wil inzetten.
We trappen deze serie af door de toepassingen van IoT in de energiesector te onderzoeken. We zullen bekijken hoe IoT wordt gebruikt of kan worden gebruikt om de energiesector te transformeren van energieopwekking naar transmissie, distributie en consumptie.
Energieopwekking transformeren met IoT
Het doel van stroomopwekking is om betaalbaarheid, beschikbaarheid en duurzaamheid te bereiken en het gebruik van fossielen en emissies te verminderen. Veel organisaties, zoals GE, over de hele wereld maken in toenemende mate gebruik van IoT om deze doelen te bereiken. Er zijn drie hoofdgebieden waarop IoT een grote impact kan hebben op het opwekken van energie.
1. Assetbewaking / -beheer op afstand
Dit is waarschijnlijk een van de meest populaire toepassingen van IoT in industriële toepassingen. Verbonden sensoren worden gebruikt om slijtage, trilling, trillingen, temperatuur en andere parameters te meten om de algehele gezondheid van activa te bepalen, van turbines tot transmissielijnen. Trends in de gegevens die van sensoren worden verkregen, kunnen worden gebruikt om de "time to failure" van belangrijke infrastructuren te schatten en onderhoud te plannen, waardoor de uitvaltijd als gevolg van ongepland onderhoud wordt verminderd en de economische gevolgen van dergelijke uitvaltijden kunnen worden voorkomen. Het toepassen van IoT in stroomopwekkingen kan ook helpen bij het identificeren van veiligheidsproblemen zoals gaslekken voordat ze schade toebrengen aan werknemers en apparatuur, waardoor stations over het algemeen nieuwe veiligheidsniveaus kunnen bereiken.
2. Procesoptimalisatie
IoT heeft de mogelijkheid om realtime informatie te verstrekken over de algehele toestand van het gehele opwekkingsstation en dit helpt de fabrieksautomatisering enorm. Real-time data wordt gebruikt om de werking van fabrieken te verfijnen, de energieomzetting uit brandstoffen te verhogen en de onderhoudskosten te verlagen.
3. Integratie en beheer van hernieuwbare energiebronnen
Een belangrijk doel voor energieopwekking is de uitroeiing van fossiele brandstoffen, maar in de tussentijd kunnen opwekkingsstations de uitstoot verminderen door energie opgewekt met hernieuwbare middelen zoals wind en zonne-energie te combineren met de traditionele kolen- of benzinestations. IoT voorziet de elektriciteitscentrales van informatie over piekperiodes, waardoor ze de afwisseling tussen hernieuwbare bronnen en fossielen kunnen plannen en tegelijkertijd de opslag van overtollige energie en het gebruik ervan tijdens piekperiodes mogelijk maken. De output en uptime van hernieuwbare bronnen kunnen ook gemakkelijk worden gemaximaliseerd met behulp van IoT-gebaseerde oplossingen, omdat het helpt om de productiewaarden en de algehele gezondheid van hernieuwbare bronnen vast te stellen, ongeacht hun locatie.
4. Bedrijfsmodellen en decentralisatie
IoT leidt snel tot decentralisatie van energie. Het vormt de kern van verschillende nieuwe bedrijfsmodellen die de weg banen voor commercialisering van kleine en middelgrote oplossingen voor hernieuwbare energie. Van "pay as you use" off-grid zonnestelsel dat huizen in ontwikkelingslanden zoals Nigeria van stroom voorziet, tot grootschalige particuliere stations die energie aan het net in ontwikkelde landen bijdragen. Het voorziet ook nutsbedrijven van de informatie die nodig is om flexibele tarieven te creëren (bv. Hogere tarieven tijdens piekperiodes), waardoor consumenten meer opties krijgen.
Transformeren van energietransmissie en distributie met IoT
De problemen tijdens verzending en distributie zijn tot op zekere hoogte vergelijkbaar. Het betreft onder meer lijnuitval, foutdetectie, verliezen op de lijnen. De meeste van deze problemen kunnen worden opgelost met IoT.
1. Activabeheer en onderhoud
Afhankelijk van de opstelling omvatten activa die betrokken zijn bij krachtoverbrenging en distributie meestal onderstationapparatuur, transmissielijnen en andere. Elk van deze apparatuur vertoont storingen en faalt als gevolg van factoren zoals overbelasting, vandalisatie enz. Met IoT kunnen ze op afstand worden bewaakt met een reeks sensoren die parameters zoals temperatuur bewaken, het vallen van elektriciteitspalen detecteren voordat het veiligheidsrisico's veroorzaakt en beveiligingsinbreuken detecteert om vandalisme te voorkomen dat hoogtij viert in ontwikkelingslanden. Het vermogen van de sensoren om storingen en hun bronnen te identificeren voordat ze kritiek worden, verhoogt de productiviteit van reparatieteams en vermindert de stilstandtijd en andere gerelateerde verliezen. De totale uitgaven voor onderdelen en reparaties worden verlaagd, waardoor elektriciteit beter beschikbaar en betaalbaar wordt.
2. Netbalancering
IoT heeft de mogelijkheid om de realtime informatie te verstrekken die nodig is om congestie op T & D-lijnen effectief te beheren. Met IoT kan het net ervoor zorgen dat de aangesloten opwekkingsstations voldoen aan de verbindingsvereisten van frequentie- tot spanningsregeling om instabiliteit te voorkomen.
3. Netbijdrage
Een van de grootste toekomstige trends in elektriciteitsopwekking is de bijdrage van reguliere woningen aan het energienetwerk. Overtollige energie opgewekt door zonnepanelen op de daken van meerdere woningen wordt ingebracht / verkocht aan het net. Een van de belangrijkste technologieën die deze transformatie zullen stimuleren, is het IoT. De aansluiting van opwekkingsinstallaties op basis van hernieuwbare energie met verschillende productieniveaus op het net zal spanningsvariaties veroorzaken op verschillende knooppunten op het net, wat veranderingen in de energiestroom veroorzaakt, maar deze kunnen allemaal worden beheerd met behulp van realtime gegevens die worden geleverd door IoT-oplossingen, automatisch aanpassen van het raster om de stabiliteit te behouden.
4. Voorspelling laden
Sensoren die op verschillende onderstations en langs distributielijnen zijn geïnstalleerd, kunnen realtime informatie bieden over het stroomverbruik in verschillende gebieden, wat de nutsbedrijven zou kunnen helpen bij het maken van geautomatiseerde en slimme beslissingen over onder meer spanningsregeling, netwerkconfiguratie en belastingomschakeling. Trends in de aangeleverde data zouden ook kunnen worden gebruikt als basis voor het upgraden en ontwikkelen van infrastructuur.
Energieverbruik transformeren met IoT
Het verbruik is verreweg het deel van de energiecyclus waar IoT de meeste impact heeft gehad. Het begon met AMR-gebaseerde (semi) slimme meters en thermostaten en is geëvolueerd naar slimme elektriciteitsmeters die het verbruikspatroon voorspellen en met jouw toestemming de stroomtoevoer naar bepaalde stroomverslindende apparatuur regelen tijdens piekuren wanneer stroom duur is. Web-connected verlichting die weet wanneer er niemand thuis is en automatisch de lichten uitschakelt die aan waren.
Enkele van de belangrijke kansen die IoT biedt aan de consumentenkant van energie, worden hieronder besproken.
1. Slimme besluitvormingIoT helpt consumenten kosten te besparen en slimme beslissingen te nemen over hun energieverbruik. Gegevens van slimme meters worden naar de mobiele app gestuurd waarmee consumenten kunnen zien hoeveel stroom is verbruikt, hoeveel meer ze zich kunnen veroorloven om te verbruiken op basis van hun budget en stappen ondernemen om het verbruik daarop af te stemmen. Consumenten kunnen de stroomtoevoer naar bepaalde apparaten uitschakelen en voorwaarden stellen waaronder andere apparaten aan gaan. Hiermee zijn ze in staat om afval uit te roeien en hun consumptie te optimaliseren.
Zoals hierboven vermeld, heeft IoT een overvloed aan bedrijfsmodellen gecreëerd die de beschikbaarheid en betaalbaarheid van energie hebben vergroot en de grootste begunstigden zijn de consumenten die nu toegang hebben tot verschillende plannen en tarieven om op te abonneren voor een constante en betaalbare stroomvoorziening.
3. Nieuwe stroomoplossingenNaast nieuwe bedrijfsmodellen zijn er nieuwe op IoT gebaseerde stroomoplossingen die bewaking, kleinschalige opwekking en opslag van stroom voor consumenten mogelijk maken. We komen geleidelijk dichter bij een toekomst waarin consumenten ervoor kunnen kiezen om stroom te kopen in periodes waarin de tarieven laag zijn en gebruik te maken tijdens piekperiodes wanneer de tarieven naar verwachting hoog zullen zijn.
4. Minder uitvaltijdIn ontwikkelde landen wordt een nieuwe lijn slimme meters geïmplementeerd, geschikt voor tweerichtingscommunicatie tussen het verdeelstation en de consument. Deze meters sturen downtime-meldingen en andere kritieke bedrijfsinformatie naar nutsbedrijven. Nutsbedrijven kunnen op deze gegevens reageren en sneller reageren op uitval door storingen en andere factoren. De meters bieden ook real-time gegevens (Load forecasting) die het net helpen om de stroomverdeling aan te passen als gevolg van variatie in piektijd over verschillende gebieden.
5. Verkoop van stroom aan het netIoT maakt technologieën mogelijk die kleine huizen kunnen helpen om overtollige energie die is opgewekt uit bronnen zoals zonnepanelen en windcentrales aan het elektriciteitsnet te verkopen. Met technologieën als 'Vehicle to Grid' kunnen zelfs elektrische auto's overtollige, ongebruikte energie aan het net gaan bijdragen.
IoT stimuleert ook consumentgestuurde concepten zoals het Zero Net Energy-gebouw. Netto-nul-energie betekent dat alle energiebehoeften van dat huis grotendeels door het huis worden opgewekt door het gebruik van hernieuwbare energiebronnen.
Elk van de bovengenoemde toepassingen biedt kansen voor ondernemers en nutsbedrijven om toegevoegde waarde te leveren aan klanten en de combinatie van al deze toepassingen zal zeker helpen om energie schoner, goedkoper, toegankelijker en duurzamer te maken.