- Chuyển đổi sản xuất năng lượng với IoT
- Chuyển đổi truyền tải và phân phối năng lượng với IoT
- Chuyển đổi mức tiêu thụ năng lượng với IoT
IoT ở khắp mọi nơi. Hợp tác với các công nghệ như blockchain và máy học, nó đang thay đổi mọi thứ, từ cách chúng ta đặt hàng tạp hóa đến cách chúng ta bảo trì máy móc và thiết bị. Các ứng dụng của IoT cắt ngang tất cả các lĩnh vực và ngành công nghiệp. Từ quản lý tiện ích và giao thông vận tải đến giáo dục và nông nghiệp, giúp các doanh nghiệp mang lại nhiều giá trị hơn cho khách hàng, giảm chi tiêu của họ và cuối cùng là tăng tỷ suất lợi nhuận của họ, do đó, có thể hiểu rằng hầu hết các công ty có tư duy tương lai hiện nay đều có chiến lược IoT để phát triển kinh doanh của họ. Tuy nhiên, đối với những người mới làm quen với lĩnh vực này và đang làm việc trong các lĩnh vực của nền kinh tế không liên quan trực tiếp đến công nghệ, tất cả đều có thể là rất nhiều điều để bạn phải bận tâm. Vì vậy, trong vài bài viết tiếp theo, tôi sẽ chia sẻ vềcách IoT đang chuyển đổi các ngành công nghiệp đa dạng, ngành này sang ngành khác. Điều này sẽ liên quan đến các trường hợp sử dụng, xu hướng ngành hiện tại và các ứng dụng trong tương lai với mục đích cung cấp thông tin chi tiết hữu ích cho tất cả những ai đang tìm cách triển khai các giải pháp dựa trên IoT.
Chúng tôi sẽ bắt đầu loạt bài này bằng cách xem xét các ứng dụng của IoT trong ngành Năng lượng. Chúng ta sẽ xem xét cách IoT đang được sử dụng hoặc có thể được sử dụng để chuyển đổi ngành năng lượng từ sản xuất năng lượng sang truyền tải, phân phối và tiêu thụ.
Chuyển đổi sản xuất năng lượng với IoT
Mục tiêu của việc phát điện là đạt được khả năng chi trả, tính sẵn có, tính bền vững và giảm thiểu việc sử dụng hóa thạch và khí thải. Nhiều tổ chức như GE, trên toàn thế giới đang ngày càng tận dụng IoT để đạt được những mục tiêu này. Có ba lĩnh vực chính mà IoT có thể rất tác động trong quá trình sản xuất điện.
1. Giám sát / Quản lý Tài sản Từ xa
Đây có lẽ là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của IoT trong các ứng dụng công nghiệp. Các cảm biến được kết nối đang được sử dụng để đo độ hao mòn, độ rung, nhiệt độ và các thông số khác nhằm xác định tình trạng tổng thể của tài sản từ tua-bin đến đường truyền. Xu hướng trong dữ liệu thu được từ các cảm biến có thể được sử dụng để ước tính “thời gian hỏng hóc” của các cơ sở hạ tầng chính và lập kế hoạch bảo trì, giảm thời gian ngừng hoạt động do bảo trì đột xuất và giúp tránh hậu quả kinh tế của thời gian ngừng hoạt động như vậy. Việc áp dụng IoT trong các thế hệ điện cũng có thể giúp xác định các vấn đề an toàn như rò rỉ khí trước khi chúng gây hại cho người lao động và thiết bị, nói chung là giúp các trạm đạt được mức an toàn mới.
2. Tối ưu hóa Quy trình
IoT có khả năng cung cấp thông tin thời gian thực về trạng thái chung của toàn bộ trạm phát điện và điều này đang giúp ích rất nhiều cho việc tự động hóa nhà máy. Dữ liệu thời gian thực đang được sử dụng để tinh chỉnh hoạt động của các nhà máy, tăng chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu và giảm chi phí bảo trì.
3. Tích hợp và quản lý các nguồn năng lượng tái tạo
Mục tiêu chính của việc sản xuất điện là loại bỏ nhiên liệu hóa thạch nhưng đồng thời, các trạm phát điện có thể cắt giảm lượng khí thải bằng cách kết hợp năng lượng tạo ra thông qua các phương tiện tái tạo như gió và mặt trời với than hoặc trạm khí đốt truyền thống. IoT cung cấp cho trạm phát điện thông tin về thời kỳ cao điểm, giúp họ lập kế hoạch luân phiên giữa các nguồn tái tạo và hóa thạch đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc lưu trữ năng lượng dư thừa và sử dụng nó trong thời kỳ nhu cầu cao điểm. Đầu ra và thời gian hoạt động của các nguồn tái tạo cũng có thể dễ dàng tối đa hóa bằng cách sử dụng các giải pháp dựa trên IoT vì nó giúp xác định giá trị sản xuất và sức khỏe tổng thể của các nguồn tái tạo bất kể vị trí của chúng.
4. Mô hình kinh doanh và phân cấp
IoT đang nhanh chóng dẫn đến phân cấp năng lượng. Đây là cốt lõi của một số mô hình kinh doanh mới đang mở đường cho việc thương mại hóa các giải pháp năng lượng tái tạo quy mô vừa và nhỏ. Từ hệ thống năng lượng mặt trời “trả tiền khi bạn sử dụng” cung cấp năng lượng cho các ngôi nhà ở các nước đang phát triển như Nigeria, đến các trạm quy mô lớn, thuộc sở hữu tư nhân đóng góp năng lượng cho lưới điện ở các nước phát triển. Nó cũng cung cấp các tiện ích với thông tin cần thiết để tạo ra các mức thuế linh hoạt (ví dụ như mức thuế cao hơn trong thời gian cao điểm) cho người tiêu dùng nhiều lựa chọn hơn.
Chuyển đổi truyền tải và phân phối năng lượng với IoT
Các vấn đề trong quá trình truyền tải và phân phối ở một mức độ nào đó cũng tương tự. Chúng liên quan đến lỗi đường dây, phát hiện lỗi, tổn thất trên đường dây trong số những người khác. Hầu hết các vấn đề này có thể được giải quyết với IoT.
1. Quản lý và bảo trì tài sản
Tùy thuộc vào cách thiết lập, các tài sản liên quan đến truyền tải và phân phối điện thường bao gồm thiết bị trạm biến áp, đường dây tải điện và các tài sản khác. Mỗi thiết bị này đều phát triển lỗi và hỏng do các yếu tố như quá tải, phá hoại, v.v. Với IoT, chúng có thể được giám sát từ xa với một loạt các cảm biến theo dõi các thông số như nhiệt độ, phát hiện sự rơi của cột điện trước khi nó gây ra các nguy cơ an toàn và phát hiện vi phạm an ninh để ngăn chặn sự phá hoại đang lan tràn ở các nước đang phát triển. Khả năng của các cảm biến để xác định các hư hỏng và các nguồn của chúng, trước khi chúng trở nên nghiêm trọng, làm tăng năng suất của các nhóm sửa chữa và giảm thời gian chết và các tổn thất liên quan khác. Tổng chi tiêu cho các bộ phận và sửa chữa được giảm xuống khiến điện năng sẵn có và giá cả phải chăng hơn.
2. Cân bằng lưới
IoT có khả năng cung cấp thông tin thời gian thực cần thiết để quản lý hiệu quả tình trạng tắc nghẽn trên các đường T&D. Với IoT, lưới điện có thể đảm bảo các trạm phát điện được kết nối đã đáp ứng các yêu cầu kết nối từ tần số đến điều khiển điện áp để ngăn chặn sự mất ổn định.
3. Đóng góp lưới
Một trong những xu hướng phát điện trong tương lai lớn nhất là sự đóng góp của các ngôi nhà thường xuyên vào lưới điện. Năng lượng dư thừa được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời trên các mái nhà trong một số ngôi nhà được đóng góp / bán cho Lưới. Một trong những công nghệ quan trọng sẽ thúc đẩy sự chuyển đổi này là IoT. Việc kết nối các nhà máy phát điện dựa trên năng lượng tái tạo với các mức sản xuất khác nhau vào lưới điện sẽ làm thay đổi điện áp ở các nút khác nhau trên lưới điện gây ra những thay đổi về dòng điện, nhưng tất cả những điều này có thể được quản lý bằng cách sử dụng dữ liệu thời gian thực do các giải pháp IoT cung cấp, tự động điều chỉnh lưới điện để duy trì sự ổn định.
4. Dự báo tải
Các cảm biến được lắp đặt tại các trạm biến áp khác nhau và dọc theo đường dây phân phối có thể cung cấp thông tin thời gian thực về mức tiêu thụ điện năng ở các khu vực khác nhau, từ đó có thể giúp các tiện ích đưa ra các quyết định tự động và thông minh về điều khiển điện áp, cấu hình mạng, chuyển tải giữa các khu vực khác. Các xu hướng trong dữ liệu được cung cấp cũng có thể được sử dụng làm cơ sở cho việc nâng cấp và phát triển cơ sở hạ tầng.
Chuyển đổi mức tiêu thụ năng lượng với IoT
Cho đến nay, tiêu dùng là một phần của chu trình năng lượng mà IoT có tác động nhiều nhất. Nó bắt đầu với đồng hồ đo và bộ điều nhiệt thông minh (bán) dựa trên AMR và đã phát triển thành đồng hồ đo điện thông minh dự đoán mô hình tiêu thụ và với sự cho phép của bạn, kiểm soát việc cung cấp điện cho một số thiết bị tiêu thụ điện nhất định trong thời gian cao điểm khi điện đắt tiền. Đèn kết nối web biết khi nào không có ai ở nhà và tự động tắt đèn đã bật.
Một số cơ hội quan trọng mà IoT đang tạo ra về mặt năng lượng cho người tiêu dùng được thảo luận dưới đây.
1. Ra quyết định thông minhIoT đang giúp người tiêu dùng tiết kiệm chi phí và đưa ra quyết định thông minh về việc sử dụng điện năng của họ. Dữ liệu từ đồng hồ thông minh được gửi đến ứng dụng dành cho thiết bị di động, qua đó người tiêu dùng có thể truy cập lượng điện năng đã tiêu thụ, mức độ tiêu thụ của họ dựa trên ngân sách của họ và thực hiện các bước để điều chỉnh mức tiêu thụ cho phù hợp. Người tiêu dùng có thể tắt nguồn điện cho các thiết bị nhất định và đặt các điều kiện để các thiết bị khác hoạt động. Với điều này, họ có thể loại bỏ chất thải và tối ưu hóa việc tiêu thụ.
Như đã đề cập ở trên, IoT đã tạo ra rất nhiều mô hình kinh doanh nhằm nâng cao tính sẵn có và khả năng chi trả của năng lượng và người hưởng lợi lớn nhất là người tiêu dùng hiện có quyền truy cập vào các kế hoạch đa dạng và biểu giá để đăng ký cung cấp điện liên tục và giá cả phải chăng.
3. Giải pháp điện năng mớiBên cạnh các mô hình kinh doanh mới là các giải pháp điện năng dựa trên IoT mới tạo điều kiện giám sát, tạo quy mô thấp và lưu trữ điện năng cho người tiêu dùng. Chúng ta đang từng bước tiến gần hơn tới một tương lai mà người tiêu dùng có thể chọn mua điện trong thời kỳ thuế thấp và sử dụng trong thời kỳ cao điểm khi thuế dự kiến sẽ cao.
4. Giảm thời gian ngừng hoạt độngDòng đồng hồ thông minh mới, cho phép giao tiếp hai chiều giữa trạm phân phối và người tiêu dùng, đang được triển khai ở các nước phát triển. Các đồng hồ này gửi thông báo thời gian ngừng hoạt động và thông tin hoạt động quan trọng khác đến các cơ quan tiện ích. Các cơ quan tiện ích có thể hành động dựa trên dữ liệu này và phản ứng nhanh hơn với các trường hợp ngừng hoạt động do lỗi và các yếu tố khác. Máy đo cũng cung cấp dữ liệu thời gian thực (Dự báo phụ tải) giúp lưới điện điều chỉnh phân phối điện do sự thay đổi thời gian cao điểm trên các khu vực khác nhau.
5. Bán điện cho lướiIoT đang cho phép các công nghệ có thể giúp các ngôi nhà nhỏ bán năng lượng dư thừa được tạo ra từ các nguồn như tấm pin mặt trời và cây gió cho Hệ thống lưới điện. Với các công nghệ như “Xe nối lưới”, ngay cả Xe điện cũng có thể bắt đầu đóng góp năng lượng dư thừa, không sử dụng vào lưới điện.
IoT cũng đang cung cấp năng lượng cho các khái niệm do người tiêu dùng định hướng như tòa nhà Zero Net Energy. Năng lượng Zero Net có nghĩa là tất cả các nhu cầu năng lượng của ngôi nhà đó được tạo ra bởi ngôi nhà chủ yếu thông qua việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo.
Mỗi ứng dụng được đề cập ở trên đại diện cho cơ hội cho các doanh nhân và các tiện ích mang lại giá trị bổ sung cho khách hàng và sự kết hợp của tất cả các ứng dụng này chắc chắn sẽ giúp làm cho năng lượng sạch hơn, rẻ hơn, sẵn có hơn và bền vững hơn.