Умные энергетические решения: удовлетворение потребностей в энергии 7,6 млрд людей

Указанная цифра — мировое население на конец 2018 года, и к концу этого года оно вырастет еще на 82 миллиона! Для покрытия растущего спроса на электроэнергию генерационные компании и коммунальные службы постоянно оптимизируют существующие методы.

Улучшение рабочих методов и оборудования повышает общую эффективность станций, позволяя обеспечивать электричеством больше людей. SCADA-системы и программируемые логические контроллеры (ПЛК) давно позволяют мониторить состояние и производительность оборудования электростанций. Однако SCADA мало интероперабельны и не предлагают мониторинга паттернов потребления конечными пользователями.

Появление IoT в энергетике привело к возникновению умных энергетических решений. Эти решения, основанные на прорывных IoT-датчиках и телеметрии, предоставляют энергоотрасли широкие функциональные возможности: мониторинг потребления, операционная оптимизация, управление производительностью активов.

Умные энергетические решения:

В их состав входят устройства вроде умных счетчиков и умных сетей, собирающих релевантные данные. Эти данные касаются параметров потока электричества: от производительности оборудования до энергии, используемой конечными потребителями. Анализируя эту информацию, энергопровайдер может принимать обоснованные решения для эффективного управления потоком энергии во всех трех вертикалях: генерация, передача и распределение.

IoT играет ключевую роль в поддержании потока электричества на всех этапах, позволяя управлять пиковыми нагрузками и сокращать потери. Рассмотрим подробнее преимущества IoT на каждом этапе.

Свяжитесь с нами сейчас и поговорите с нашим экспертом по IoT! Связаться

А. Генерация энергии:

Оборудование электростанций должно быть эффективным для минимизации потерь. Однако станции страдают от низкой надежности и неэффективности из-за:

• Использования устаревших и неисправных активов.
• Неправильных процедур эксплуатации и обслуживания (O&M).
• Некорректного использования исторических данных об активах.

Эти факторы резко снижают эффективность оборудования. IoT предлагает экономически эффективные решения, улучшая O&M-задачи и продлевая срок службы активов. Постоянный мониторинг работы и производительности позволяет точно оценить момент отказа и планировать обслуживание на основе состояния, прогнозируемого или риск-ориентированного подхода.

1) Мониторинг времени работы (Uptime):

Uptime — период, когда оборудование работает. Во время работы измеряются различные параметры, определяющие производительность и состояние. Их анализ позволяет прогнозировать поломки и планировать техническое обслуживание.

2) Мониторинг простоя (Downtime):

Downtime — период, когда оборудование на обслуживании или просто стоит. Используя исторические данные с датчиков, можно провести качественный ремонт и подготовить к работе.

Одновременный мониторинг uptime и downtime различных единиц позволяет определить доступность оборудования. Резервные машины можно задействовать в пиковые часы. Другие преимущества:

• Снижение затрат на обслуживание.
• Повышение надежности и эффективности активов.
• Быстрая инспекция и выявление источников отказов.
• Исключение аварийных ремонтов и неплановых простоев.

Б. Передача энергии:

Системы передачи деградируют со временем, их эффективность падает. Часто они работают в связке с неэффективными электростанциями с низким КПД и высокими выбросами, что еще больше снижает эффективность передачи.

Традиционные сети заменяются на улучшенные IoT-версии — умные сети. Они обеспечивают быстрый удаленный контроль частоты, напряжения, скорости нарастания и др. Предлагают двусторонний диалог, позволяющий утилитам и клиентам мгновенно обмениваться информацией и электричеством.

Преимущества умных сетей для передовых систем передачи:

1) Управление возобновляемой энергией:

Энергия от возобновляемых источников переменна. Умная система передачи детектирует эти колебания и балансирует подачу, подключая традиционные станции.

2) Снижение операционных затрат:

Умные сети с помощью систем распределения измеряют потребление в разных районах и определяют пиковые часы. На основе этого утилиты решают, когда запускать «пиковые станции» для покрытия пикового спроса. Это снижает использование менее эффективных пиковых станций и операционные расходы.

3) Управление активами:

Система передачи включает подстанции, трансформаторы, линии. Они изнашиваются и развивают дефекты из-за перегрузок и непрерывной работы. Различные IoT-датчики мониторят параметры работы активов, выявляя опасности и уязвимые компоненты. Это улучшает обслуживание и продлевает срок службы.

В. Распределение энергии:

IoT дополнительно улучшает сервисы распределения и клиентский опыт с помощью умных сетей и счетчиков. Умные счетчики — применение IoT, передающее данные о потреблении дома провайдеру. Данные доступны клиенту через веб-приложение или даже телевизор.

Умные счетчики позволили развить умные системы распределения с преимуществами в:

1) Перенаправление и восстановление подачи:

При повреждении линий или оборудования из-за погоды или перегрузок, подача в некоторых районах прекращается. Восстановление может занять много времени. Совместное использование умных сетей и счетчиков позволяет найти альтернативный путь подачи и перенаправить электричество в зону отключения.

2) Решения по управлению энергией для дома:

Умные приборы дома обмениваются данными с умными счетчиками для хранения и анализа информации о потреблении. Счетчики передают данные на централизованную платформу, доступную даже с телевизора. Потребители могут управлять потреблением и снижать счета.

Следующий шаг к удовлетворению спроса на электроэнергию:

Умные энергетические решения расширяют возможности генерации, передачи и распределения. Появление IoT в энергетике дало более эффективные и надежные системы, снижающие потери на пути от станций до потребителей. Это позволяет утилитам расширять сеть в удаленные районы и готовиться к потребностям растущего мирового населения.