การประยุกต์ใช้ไอโอทีในอุตสาหกรรมพลังงาน: การสร้างการส่งผ่านและการบริโภค

IoT มีอยู่ทั่วไป การทำงานร่วมกันกับเทคโนโลยีเช่นบล็อกเชนและแมชชีนเลิร์นนิงกำลังเปลี่ยนแปลงทุกอย่างตั้งแต่วิธีสั่งซื้อของชำไปจนถึงวิธีการดูแลรักษาเครื่องจักรและอุปกรณ์ การใช้งาน IoT ลดลงในทุกสาขาและทุกอุตสาหกรรม ตั้งแต่การจัดการสาธารณูปโภคและการขนส่งไปจนถึงการศึกษาและการเกษตรช่วยให้ธุรกิจสามารถส่งมอบคุณค่าให้กับลูกค้าได้มากขึ้นลดรายจ่ายและเพิ่มอัตรากำไรในท้ายที่สุดดังนั้นจึงเป็นที่เข้าใจได้ว่า บริษัท ที่คิดไปข้างหน้าเกือบทุกแห่งมีกลยุทธ์ IoT ในการขยายธุรกิจ อย่างไรก็ตามสำหรับคนที่ยังใหม่กับเรื่องนี้และทำงานในภาคเศรษฐกิจที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีโดยตรงมันอาจเป็นเรื่องที่ทำให้คุณต้องคิดมาก ดังนั้นในสองสามบทความถัดไปฉันจะแบ่งปันเกี่ยวกับIoT เปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมที่หลากหลายอย่างไรอุตสาหกรรมหนึ่งต่อจากนั้น ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับกรณีการใช้งานแนวโน้มของอุตสาหกรรมในปัจจุบันและแอปพลิเคชันในอนาคตโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์แก่ทุกคนที่ต้องการปรับใช้โซลูชันที่ใช้ IoT

เราจะเริ่มเปิดฉากในชุดนี้โดยการตรวจสอบการใช้งานของ IOT ในอุตสาหกรรมพลังงาน เราจะมาดูกันว่า IoT ถูกนำมาใช้หรือสามารถนำมาใช้เพื่อเปลี่ยนภาคพลังงานจากการผลิตพลังงานไปเป็นการส่งการกระจายและการบริโภคได้อย่างไร

การเปลี่ยนแปลงการสร้างพลังงานด้วย IoT

เป้าหมายของการผลิตไฟฟ้าคือการบรรลุความสามารถในการจ่ายความพร้อมความยั่งยืนและลดการใช้ฟอสซิลและการปล่อยมลพิษ หลายองค์กรเช่น GE ทั่วโลกใช้ประโยชน์จาก IoT มากขึ้นเพื่อบรรลุเป้าหมายเหล่านี้ มีสามประเด็นหลักที่ IoT สามารถส่งผลกระทบอย่างมากในการผลิตไฟฟ้า

1. การตรวจสอบ / จัดการสินทรัพย์ระยะไกล

นี่อาจเป็นหนึ่งในการใช้ IoT ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในงานอุตสาหกรรม เซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อถูกนำมาใช้เพื่อวัดการสึกหรอการฉีกขาดการสั่นสะเทือนอุณหภูมิและพารามิเตอร์อื่น ๆ เพื่อกำหนดสุขภาพโดยรวมของสินทรัพย์ตั้งแต่กังหันไปจนถึงสายส่ง แนวโน้มของข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์สามารถใช้ในการประมาณ“ เวลาที่จะล้มเหลว” ของโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญและวางแผนการบำรุงรักษาลดเวลาหยุดทำงานเนื่องจากการบำรุงรักษาที่ไม่ได้กำหนดเวลาและช่วยหลีกเลี่ยงผลกระทบทางเศรษฐกิจจากการหยุดทำงานดังกล่าว การนำ IoT มาใช้ในยุคพลังงานยังช่วยระบุปัญหาด้านความปลอดภัยเช่นการรั่วไหลของก๊าซก่อนที่จะก่อให้เกิดอันตรายต่อคนงานและอุปกรณ์โดยทั่วไปจะช่วยให้สถานีได้รับระดับความปลอดภัยใหม่

2. การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ

IoT มีความสามารถในการให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับสถานะโดยรวมของสถานีการผลิตทั้งหมดและนี่เป็นการช่วยระบบอัตโนมัติของโรงงานอย่างมาก ข้อมูลเรียลไทม์ถูกนำมาใช้เพื่อปรับแต่งการทำงานของพืชเพิ่มการแปลงพลังงานจากเชื้อเพลิงและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

3. การบูรณาการและการจัดการแหล่งพลังงานหมุนเวียน

เป้าหมายหลักของการผลิตไฟฟ้าคือการกำจัดเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่ในขณะเดียวกันสถานีผลิตไฟฟ้าสามารถลดการปล่อยก๊าซได้โดยการรวมพลังงานที่เกิดจากวิธีหมุนเวียนเช่นลมและแสงอาทิตย์เข้ากับถ่านหินหรือสถานีบริการน้ำมันแบบดั้งเดิม IoT ให้ข้อมูลสถานีกำเนิดไฟฟ้าเกี่ยวกับช่วงเวลาสูงสุดซึ่งช่วยให้พวกเขาวางแผนทางเลือกระหว่างแหล่งพลังงานหมุนเวียนและฟอสซิลในขณะเดียวกันก็อำนวยความสะดวกในการจัดเก็บพลังงานส่วนเกินและการใช้งานในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด ผลผลิตและความพร้อมใช้งานของแหล่งพลังงานหมุนเวียนยังสามารถขยายได้อย่างง่ายดายโดยใช้โซลูชันที่ใช้ IoT เนื่องจากช่วยในการตรวจสอบมูลค่าการผลิตและความสมบูรณ์โดยรวมของแหล่งพลังงานหมุนเวียนโดยไม่คำนึงถึงสถานที่ตั้ง

4. โมเดลธุรกิจและการกระจายอำนาจ

IoT นำไปสู่การกระจายอำนาจด้านพลังงานอย่างรวดเร็ว เป็นหัวใจหลักของรูปแบบธุรกิจใหม่ ๆ ซึ่งปูทางสู่การค้าโซลูชั่นพลังงานหมุนเวียนขนาดกลางและขนาดเล็ก ตั้งแต่“ จ่ายเท่าที่คุณใช้” ระบบโซลาร์นอกกริดที่ให้พลังงานแก่บ้านในประเทศกำลังพัฒนาเช่นไนจีเรียไปจนถึงสถานีขนาดใหญ่ของเอกชนที่ให้พลังงานแก่กริดในประเทศที่พัฒนาแล้ว นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลสาธารณูปโภคที่จำเป็นในการสร้างอัตราภาษีที่ยืดหยุ่น (เช่นอัตราภาษีที่สูงขึ้นในช่วงที่มีนักท่องเที่ยวมาก) ทำให้ผู้บริโภคมีตัวเลือกมากขึ้น

การเปลี่ยนรูปแบบการส่งและการกระจายพลังงานด้วย IoT

ปัญหาระหว่างการส่งและการแจกจ่ายบางส่วนมีความคล้ายคลึงกัน พวกเขาเกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของสายการตรวจจับความผิดพลาดการสูญเสียบนสายและอื่น ๆ ปัญหาเหล่านี้ส่วนใหญ่สามารถแก้ไขได้ด้วย IoT

1. การจัดการและบำรุงรักษาสินทรัพย์

ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าสินทรัพย์ที่เกี่ยวข้องกับการส่งและการกระจายกำลังมักจะรวมถึงอุปกรณ์สถานีย่อยสายส่งและอื่น ๆ อุปกรณ์เหล่านี้แต่ละชิ้นเกิดความผิดพลาดและล้มเหลวเนื่องจากปัจจัยต่างๆเช่นการบรรทุกเกินพิกัดการทำลายล้างเป็นต้นด้วย IoT พวกเขาสามารถตรวจสอบจากระยะไกลด้วยเซ็นเซอร์ต่างๆที่ตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆเช่นอุณหภูมิตรวจจับการล้มของเสาไฟฟ้าก่อนที่จะทำให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยและตรวจพบการละเมิดความปลอดภัย เพื่อป้องกันการป่าเถื่อนซึ่งอาละวาดในประเทศกำลังพัฒนา ความสามารถของเซ็นเซอร์ในการระบุความล้มเหลวและแหล่งที่มาก่อนที่จะเกิดวิกฤตจะช่วยเพิ่มประสิทธิผลของทีมซ่อมและลดเวลาหยุดทำงานและการสูญเสียอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง การใช้จ่ายโดยรวมในชิ้นส่วนและการซ่อมแซมจะลดลงทำให้มีไฟฟ้าใช้ได้มากขึ้นและราคาไม่แพง

2. การปรับสมดุลของกริด

IoT มีความสามารถในการให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่จำเป็นในการจัดการความแออัดในสายงาน T&D ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วย IoT กริดสามารถมั่นใจได้ว่าสถานีรุ่นที่เชื่อมต่อมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดการเชื่อมต่อตั้งแต่ความถี่ไปจนถึงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อป้องกันความไม่เสถียร

3. ตารางเงินสมทบ

แนวโน้มการผลิตไฟฟ้าในอนาคตที่ยิ่งใหญ่ที่สุดประการหนึ่งคือการมีส่วนร่วมของบ้านทั่วไปในโครงข่ายพลังงาน พลังงานส่วนเกินที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์ที่หลังคาในบ้านหลายหลังได้รับการสนับสนุน / ขายให้กับกริด หนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่จะขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงนี้คือ IoT การเชื่อมต่อของโรงงานผลิตพลังงานหมุนเวียนที่มีระดับการผลิตที่แตกต่างกันไปยังกริดจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่โหนดต่าง ๆ บนกริดซึ่งก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า แต่ทั้งหมดนี้สามารถจัดการได้โดยใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่จัดหาโดยโซลูชัน IoT, ปรับกริดอัตโนมัติเพื่อรักษาเสถียรภาพ

4. โหลดการคาดการณ์

เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในสถานีย่อยต่างๆและตามสายการกระจายสามารถให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับการใช้พลังงานในพื้นที่ต่างๆซึ่งจะช่วยให้ระบบสาธารณูปโภคทำการตัดสินใจโดยอัตโนมัติและชาญฉลาดเกี่ยวกับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าการกำหนดค่าเครือข่ายการสลับโหลดระหว่างกัน แนวโน้มของข้อมูลที่ให้มาสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการอัพเกรดและพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน

การเปลี่ยนแปลงการใช้พลังงานด้วย IoT

การบริโภคเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรพลังงานที่ IoT มีผลกระทบมากที่สุด เริ่มต้นด้วยสมาร์ทมิเตอร์แบบ AMR (กึ่ง) และเทอร์โมสแตทและได้พัฒนาไปสู่มาตรวัดไฟฟ้าอัจฉริยะที่คาดการณ์รูปแบบการใช้พลังงานและเมื่อได้รับอนุญาตจากคุณจะควบคุมการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานบางอย่างในช่วงเวลาเร่งด่วนเมื่อพลังงานมีราคาแพง โคมไฟที่เชื่อมต่อกับเว็บที่รู้ว่าไม่มีใครอยู่บ้านและปิดไฟที่เปิดทิ้งไว้โดยอัตโนมัติ

โอกาสสำคัญบางประการที่ IoT เปิดใช้ในด้านพลังงานของผู้บริโภคมีการกล่าวถึงด้านล่าง

1. การตัดสินใจอย่างชาญฉลาด

IoT ช่วยให้ผู้บริโภคประหยัดค่าใช้จ่ายและตัดสินใจเกี่ยวกับการใช้พลังงานได้อย่างชาญฉลาด ข้อมูลจากสมาร์ทมิเตอร์จะถูกส่งไปยังแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ซึ่งผู้บริโภคสามารถเข้าถึงได้ว่ามีการใช้พลังงานไปเท่าใดพวกเขาสามารถจ่ายได้มากขึ้นเท่าใดตามงบประมาณของพวกเขาและดำเนินการตามขั้นตอนเพื่อปรับการใช้งานให้เหมาะสม ผู้บริโภคสามารถปิดแหล่งจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิดและกำหนดเงื่อนไขภายใต้การเปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ด้วยวิธีนี้พวกเขาจึงสามารถกำจัดขยะและเพิ่มประสิทธิภาพการบริโภคได้

2. เข้าถึงการเรียกเก็บเงินแบบไดนามิกและอัตราภาษีที่ยืดหยุ่น

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น IoT ได้สร้างรูปแบบธุรกิจมากมายที่เพิ่มความพร้อมใช้งานและความสามารถในการจ่ายพลังงานและผู้ที่ได้รับผลประโยชน์มากที่สุดคือผู้บริโภคที่ตอนนี้สามารถเข้าถึงแผนและภาษีของนักดำน้ำเพื่อสมัครรับแหล่งจ่ายไฟที่คงที่และราคาไม่แพง

3. โซลูชั่นพลังงานใหม่

นอกเหนือจากรูปแบบธุรกิจใหม่แล้วยังมีโซลูชันด้านพลังงานที่ใช้ IoT แบบใหม่ซึ่งอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบการผลิตในระดับต่ำและการจัดเก็บพลังงานสำหรับผู้บริโภค เรากำลังค่อยๆก้าวเข้าใกล้อนาคตที่ผู้บริโภคสามารถเลือกซื้ออำนาจในช่วงที่ภาษีต่ำและใช้ในช่วงที่มีการคาดการณ์ว่าอัตราภาษีจะสูง

4. ลดเวลาหยุดทำงาน

สมาร์ทมิเตอร์รุ่นใหม่ที่เปิดใช้งานสำหรับการสื่อสารสองทางระหว่างสถานีกระจายสินค้าและผู้บริโภคกำลังนำไปใช้ในประเทศที่พัฒนาแล้ว มิเตอร์เหล่านี้จะส่งการแจ้งเตือนการหยุดทำงานและข้อมูลการทำงานที่สำคัญอื่น ๆ ไปยังหน่วยงานสาธารณูปโภค หน่วยงานสาธารณูปโภคสามารถดำเนินการกับข้อมูลนี้และตอบสนองต่อการหยุดทำงานได้เร็วขึ้นเนื่องจากความผิดพลาดและปัจจัยอื่น ๆ มิเตอร์ยังให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ (การคาดการณ์การโหลด) ที่ช่วยให้กริดปรับการกระจายกำลังอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของเวลาสูงสุดในพื้นที่ต่างๆ

5. การขายพลังให้กับกริด

IoT เปิดใช้งานเทคโนโลยีที่สามารถช่วยให้บ้านขนาดเล็กขายพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากแหล่งต่างๆเช่นแผงโซลาร์เซลล์และพืชลมไปยัง Grid ด้วยเทคโนโลยีอย่าง“ Vehicle to Grid” แม้แต่รถยนต์ไฟฟ้าก็สามารถส่งพลังงานส่วนเกินที่ไม่ได้ใช้ให้กับกริด

6. อาคารพลังงานสุทธิเป็นศูนย์

IoT ยังขับเคลื่อนแนวคิดที่ขับเคลื่อนโดยผู้บริโภคเช่นอาคาร Zero Net Energy พลังงานสุทธิเป็นศูนย์หมายถึงความต้องการพลังงานทั้งหมดของบ้านหลังนั้นเกิดจากบ้านส่วนใหญ่เกิดจากการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน

แต่ละแอปพลิเคชันที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นโอกาสสำหรับผู้ประกอบการและระบบสาธารณูปโภคในการส่งมอบคุณค่าเพิ่มเติมให้กับลูกค้าและการรวมกันของแอพพลิเคชั่นเหล่านี้จะช่วยให้พลังงานสะอาดถูกลงใช้งานได้มากขึ้นและยั่งยืน