根據 ABB 最近的一項研究，44% 的組織表示環(huán)境目標對于電氣系統管理“非常重要”;然而，只有 20% 的人認為可持續發(fā)展目標是實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIOT) 的興趣驅動(dòng)因素。
然而，隨著(zhù)世界尋求擺脫傳統的污染性能源，物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 為發(fā)展中的可再生能源行業(yè)的幾個(gè)痛點(diǎn)提供了潛在的解決方案。許多可再生能源的間歇性，加上需求波動(dòng)和遠程管理資產(chǎn)，使得電網(wǎng)很容易出現停電;數字解決方案可能就是解決這些問(wèn)題的答案。
物聯(lián)網(wǎng)如何在電力行業(yè)發(fā)揮作用
Power Technology 的母公司 GlobalData 將 IoT 定義為“用于描述使用連接的傳感器和執行器來(lái)控制和監控環(huán)境、環(huán)境中移動(dòng)的物體以及環(huán)境中活動(dòng)人員的概括性術(shù)語(yǔ)。”
在電力行業(yè)，這些互聯(lián)設備提供預測性維護和準確測量，以更好地管理能源分配并提供安全性。 GlobalData 分析師 Amalia Maiden 解釋道：“物聯(lián)網(wǎng)可以創(chuàng )建一個(gè)技術(shù)生態(tài)系統，解決該行業(yè)內的許多挑戰，例如平衡供需、工作場(chǎng)所安全、將可再生能源納入電網(wǎng)以及應對能源價(jià)格波動(dòng)。”
傳感器是電力物聯(lián)網(wǎng)設備最常見(jiàn)的例子。當與預測機器學(xué)習模型和人工智能分析相結合時(shí)，傳感器可以監控和預測能源生產(chǎn)，從而提高整個(gè)電網(wǎng)的分配效率。
gridIMP 技術(shù)總監 Ed Ross 解釋說(shuō)：“物聯(lián)網(wǎng)設備可以幫助監控和控制能源需求和電池中的能量存儲。監控對于深入了解實(shí)時(shí)控制和預測所需的現場(chǎng)需求和發(fā)電概況尤其重要。”
物聯(lián)網(wǎng)對能源安全的貢獻
預測對于發(fā)展中的可再生能源行業(yè)非常重要，因為它提供了一個(gè)能夠適應需求的彈性電網(wǎng)。目前，可再生能源由化石燃料供應保障;然而，隨著(zhù)監管繼續推動(dòng)所有行業(yè)脫碳，可再生能源行業(yè)必須找到解決其能源安全問(wèn)題的解決方案。
現有的物聯(lián)網(wǎng)設備已經(jīng)提供了一些解決方案。 DefProc Engineering 聯(lián)合創(chuàng )始人兼工程主管帕特里克·芬納 (Patrick Fenner) 解釋道：“更高的效率將產(chǎn)生最大的影響。優(yōu)化整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的可見(jiàn)性并更好地控制正在發(fā)生的事情意味著(zhù)您可以在正確的時(shí)間將正確的資源放置在正確的位置。這將減少浪費、降低成本并提高效率。”
物聯(lián)網(wǎng)還將提供可再生能源之外的安全性。地緣政治混亂可能會(huì )中斷供應，2022 年俄烏沖突蘭后的情況就很明顯，俄羅斯因制裁而削減了對歐洲的石油出口。這限制了全球供應，并表明需要整合間歇性能源。
GlobalData 最近的一份報告指出了氣候變化與石油供應之間密不可分的關(guān)系：“持續的全球能源轉型正在導致人們對可再生能源的更大依賴(lài)，例如風(fēng)能和太陽(yáng)能，而這些能源本質(zhì)上是間歇性的。所有這些導致能源安全成為各國和能源公司的嚴重關(guān)切。提供充足、可靠的能源流已成為能源公司的競爭標準。”
利用物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)化能源轉型
ABB 電氣化全球數字化負責人 Sherif El-Meshad 在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)解釋了物聯(lián)網(wǎng)和數字化如何提高效率：“自動(dòng)化已經(jīng)成為生產(chǎn)效率和環(huán)境合規性的重要貢獻者......雖然研究表明了堅定的承諾為了實(shí)現可持續發(fā)展目標，組織必須加快數字化轉型工作。這將有助于通過(guò)使用智能技術(shù)監控和優(yōu)化資源消耗并減少碳排放。”
連接到云端的物聯(lián)網(wǎng)設備可供傳輸系統運營(yíng)商和硬件制造商使用。當與新的數字孿生技術(shù)相結合時(shí)，這些設備(尤其是傳感器)使企業(yè)能夠構建當前且定期更新的物理資產(chǎn)模型以進(jìn)行監控。
這些模型可以通過(guò)定期或連續的設備監控來(lái)優(yōu)化資產(chǎn)性能。通過(guò)連接的物聯(lián)網(wǎng)設備監控性能，通過(guò)提前標記異常來(lái)降低服務(wù)中斷的風(fēng)險;安全性的提高可以保護國家電網(wǎng)免受潛在的干擾，從而實(shí)現能源轉型。
當提供商在資產(chǎn)不足或老化的情況下努力實(shí)現現代化時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。 gridIMP 技術(shù)總監 Ed Ross 解釋道：“我們發(fā)現物聯(lián)網(wǎng)最常部署在缺乏傳統 SCADA(監控和數據采集)技術(shù)的地方，特別是在發(fā)展中市場(chǎng)。例如，gridIMP 正在與南非合作伙伴合作部署物聯(lián)網(wǎng)監控和控制，以幫助消費者和電網(wǎng)應對減載(滾動(dòng)計劃停電以應對發(fā)電不足)。”
領(lǐng)先者和落后者
GlobalData 的報告警告稱(chēng)，“隨著(zhù)脫碳趨勢日益強勁，所有企業(yè)都需要進(jìn)行數字化以減少排放并打入清潔能源市場(chǎng)。隨著(zhù)可再生能源變得越來(lái)越受歡迎，對能夠應對發(fā)電高峰和低谷的彈性電網(wǎng)的需求不斷增長(cháng)。發(fā)電公司需要能夠預測要使用哪些資產(chǎn)。”
報告指出，杜克能源公司、EDF、Enel、Engie、E.ON、Ørsted、NextEra Energy 都是實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)、投資數字化的領(lǐng)導者。
Engie 尤其投資了物聯(lián)網(wǎng)主題;它的 CRIGEN 實(shí)驗室正致力于在其氫原型中使用數字孿生和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。其數字孿生使用 PTC 的物聯(lián)網(wǎng)平臺來(lái)運行氫氣工業(yè)爐的模擬。連接到 IIoT 平臺后，數字孿生可提供用于分析的數據，使 Engie 能夠實(shí)現最佳的能源和環(huán)境績(jì)效。
Ørsted 在物聯(lián)網(wǎng)方面也取得了顯著(zhù)進(jìn)展，與沃達豐合作，通過(guò) 4G 以數字方式連接其位于蘇格蘭的海上風(fēng)電場(chǎng)。與 Microsoft 的合作意味著(zhù) Ørsted 現在使用云技術(shù)來(lái)存儲農場(chǎng)的數據，并對其進(jìn)行分析以進(jìn)行預測性維護。
在 2023 年第二季度科技查中，GlobalData 發(fā)現 48% 的民意調查受訪(fǎng)者認為物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)切實(shí)擾亂了他們的行業(yè);然而，19% 的人表示永遠不會(huì )。 DefProc Engineering 聯(lián)合創(chuàng )始人兼工程主管帕特里克·芬納 (Patrick Fenner) 表示，不進(jìn)行投資的公司有落后的風(fēng)險：
“對于企業(yè)來(lái)說(shuō)，電力是第四大開(kāi)支，但大多數企業(yè)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的員工來(lái)管理其能源消耗。隨著(zhù)能源經(jīng)濟和環(huán)境成本的增加，擁有適當人員和系統來(lái)監控電力、廢物和可再生能源的組織將具有競爭優(yōu)勢。”
