物联网无处不在。与诸如区块链和机器学习之类的技术携手合作,它正在改变着一切,从订购食品的方式到维护机器和设备的方式。物联网的应用涉及所有领域和行业。从公用事业管理和运输到教育和农业,帮助企业为客户提供更多价值,减少支出并最终提高利润率,因此,几乎所有有远见的公司现在都拥有物联网战略来发展其业务,这是可以理解的。但是,对于刚接触此技术并且在与技术没有直接关系的经济领域工作的人们来说,这一切可能会让您大吃一惊。因此,在接下来的几篇文章中,我将分享物联网如何改变一个行业,另一个行业。这将涉及用例,当前行业趋势和未来应用,旨在为所有寻求部署基于物联网的解决方案的人提供有用的见解。
我们将通过研究IoT在能源行业中的应用来开始本系列文章。我们将研究如何使用物联网或如何使用物联网将能源行业从能源生产转变为传输,分配和消耗。
通过物联网改变能源生产
发电的目标是实现可负担性,可用性,可持续性并减少化石的使用和排放。全球各地的许多组织(如GE)越来越多地利用物联网来实现这些目标。物联网可以在三个主要领域对发电产生巨大影响。
1.远程资产监控/管理
这可能是物联网在工业应用中最流行的用途之一。连接的传感器用于测量磨损,撕裂,振动,温度和其他参数,以确定从涡轮机到传输线的资产的总体运行状况。从传感器获得的数据趋势可用于估计关键基础设施的“故障时间”并计划维护,从而减少由于计划外维护而导致的停机时间,并有助于避免此类停机的经济后果。在发电中采用物联网还可以帮助在气体泄漏对工人和设备造成伤害之前确定安全问题,例如气体泄漏,通常可以帮助电站达到新的安全水平。
2.工艺优化
物联网能够提供有关整个发电站总体状态的实时信息,这极大地帮助了工厂自动化。实时数据被用于微调工厂的运营,增加燃料的能源转化并降低维护成本。
3.可再生能源的整合与管理
发电的主要目标是消除化石燃料,但与此同时,发电站能够通过将通过可再生能源(如风能和太阳能)与传统的燃煤或加油站相结合的方式来减少排放。物联网为发电站提供了高峰时段的信息,这有助于他们计划可再生资源与化石之间的轮换,同时还有助于在高峰需求时段存储多余的能源及其使用。使用基于物联网的解决方案还可以轻松地使可再生能源的产量和正常运行时间最大化,因为它有助于确定可再生能源的生产价值和整体健康状况,而无论其位置如何。
4.商业模式与权力下放
物联网正在迅速导致能源分散化。它是几种新业务模式的核心,这些新业务模式为中小型可再生能源解决方案的商业化铺平了道路。从像尼日利亚这样的发展中国家的家庭使用的“按需付费”的离网太阳能系统,到发达国家为电网提供能源的大型私人电站。它还为公用事业提供了创建灵活关税(例如高峰时段的较高关税)所需的信息,从而为消费者提供了更多选择。
利用物联网改变能源的传输和分配
传输和分发过程中的问题在某种程度上是相似的。它们涉及线路故障,故障检测,线路损耗等。这些问题大多数都可以通过物联网解决。
1.资产管理与维护
根据设置,与电力传输和分配有关的资产通常包括变电站设备,传输线等。这些设备中的每一个都会由于过载,破坏等因素而导致故障和故障。使用物联网,可以使用一系列传感器对它们进行远程监控,这些传感器可以监控温度等参数,在导致安全隐患和发现安全漏洞之前检测电线杆的掉落。防止在发展中国家猖van的破坏行为。传感器能够在故障变得严重之前识别故障及其根源,从而提高了维修团队的生产率,并减少了停机时间和其他相关损失。零件和维修的总支出减少了,从而使电力更加可用和负担得起。
2.电网平衡
物联网能够提供有效管理输配电线路拥塞所需的实时信息。借助物联网,电网可以确保所连接的发电站满足从频率控制到电压控制的连接要求,以防止不稳定。
3.网格贡献
发电的最大未来趋势之一是普通房屋对能源网的贡献。数个房屋的屋顶上的太阳能电池板产生的多余能量被分配/出售给电网。物联网是推动这一转变的关键技术之一。具有不同生产水平的可再生能源发电厂与电网的连接将在电网的不同节点上引起电压变化,从而导致潮流变化,但是所有这些都可以使用物联网解决方案提供的实时数据进行管理,自动调整电网以保持稳定性。
4.负荷预测
安装在不同变电站和配电线上的传感器可以提供有关不同区域功耗的实时信息,这可以帮助公用事业公司围绕电压控制,网络配置,负载切换等做出自动化和智能的决策。提供的数据趋势还可以用作基础结构升级和开发的基础。
通过物联网改变能源消耗
到目前为止,消费是物联网影响最大的能源周期部分。它从基于AMR的(半)智能电表和恒温器开始,发展到可以预测消耗模式的智能电表,并且在您许可的情况下,在电费昂贵的高峰时间,您可以控制某些耗电设备的电源供应。通过网络连接的照明设备,知道什么时候没人在家,并自动关闭剩下的照明设备。
下文讨论了物联网在能源消费者方面带来的一些重要机遇。
1.明智的决策物联网正在帮助消费者节省成本并就其用电量做出明智的决策。来自智能电表的数据被发送到移动应用程序,消费者可以通过该应用程序根据预算访问已消耗了多少电量,可以承受多少电量并采取了相应的措施来调整功耗。消费者可以关闭某些电器的电源,并设置其他电器开启的条件。这样,他们就能消灭废物并优化消耗。
2.获得动态计费和灵活的资费如上所述,物联网创建了许多业务模型,这些模型提高了能源的可用性和可承受性,最大的受益者是现在可以使用潜水员计划和电费来订阅恒定且负担得起的电源的消费者。
3.新电源解决方案除新的业务模型外,还有新的基于物联网的电源解决方案,可简化监控,小规模发电和为消费者存储电力。我们正在逐步接近未来,即消费者可以在电价低廉的时期选择购买电力,而在电价高昂的高峰时期选择使用电力。
4.减少停机时间在发达国家,正在部署新的智能电表线,以实现配电站和用户之间的双向通信。这些仪表将停机时间通知和其他关键操作信息发送给公用事业机构。公用事业机构可以根据此数据采取行动,并对由于故障和其他因素造成的停电做出更快的响应。电表还提供实时数据(负荷预测),该数据可帮助电网根据不同地区高峰时间的变化来调整功率分配。
5.向电网出售电力物联网正在推动技术的发展,这些技术可以帮助小型家庭将太阳能电池板和风力发电厂等产生的多余能量出售给电网。借助“车辆到电网”之类的技术,甚至电动汽车也可以开始为电网贡献过多的未使用能量。
6.零能耗建筑物联网还推动了消费者驱动的概念,如零净能建筑。零净能源意味着该房屋的所有能源需求主要是通过使用可再生能源由房屋产生的。
上面提到的每个应用程序都为企业家和公用事业公司提供了向客户提供附加价值的机会,所有这些应用程序的结合无疑将有助于使能源更清洁,更便宜,更易获得和更具可持续性。