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(xù)發(fā)展目標是實施工業(yè)物聯網 (IIOT) 的興趣驅動因素。
然而，隨著世界尋求擺脫傳統的污染性能源，物聯網 (IoT) 為發(fā)展中的可再生能源行業(yè)的幾個痛點提供了潛在的解決方案。許多可再生能源的間歇性，加上需求波動和遠程管理資產，使得電網很容易出現停電;數字解決方案可能就是解決這些問題的答案。
物聯網如何在電力行業(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(zhí)行器來控制和監(jiān)控環(huán)境、環(huán)境中移動的物體以及環(huán)境中活動人員的概括性術語。”
在電力行業(yè)，這些互聯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：“物聯網可以創(chuàng)建一個技術生態(tài)系統，解決該行業(yè)內的許多挑戰(zhàn)，例如平衡供需、工作場所安全、將可再生能源納入電網以及應對能源價格波動。”
傳感器是電力物聯網設備最常見的例子。當與預測機器學習模型和人工智能分析相結合時，傳感器可以監(jiān)控和預測能源生產，從而提高整個電網的分配效率。
gridIMP 技術總監(jiān) Ed Ross 解釋說：“物聯網設備可以幫助監(jiān)控和控制能源需求和電池中的能量存儲。監(jiān)控對于深入了解實時控制和預測所需的現場需求和發(fā)電概況尤其重要。”
物聯網對能源安全的貢獻
預測對于發(fā)展中的可再生能源行業(yè)非常重要，因為它提供了一個能夠適應需求的彈性電網。目前，可再生能源由化石燃料供應保障;然而，隨著監(jiān)管繼續(xù)推動所有行業(yè)脫碳，可再生能源行業(yè)必須找到解決其能源安全問題的解決方案。
現有的物聯網設備已經提供了一些解決方案。 DefProc Engineering 聯合創(chuàng)始人兼工程主管帕特里克·芬納 (Patrick Fenner) 解釋道：“更高的效率將產生最大的影響。優(yōu)化整個網絡的可見性并更好地控制正在發(fā)生的事情意味著您可以在正確的時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。”
物聯網還將提供可再生能源之外的安全性。地緣政治混亂可能會中斷供應，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系：“持續(xù)的全球能源轉型正在導致人們對可再生能源的更大依賴，例如風能和太陽能，而這些能源本質上是間歇性的。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。”
利用物聯網簡化能源轉型
ABB 電氣化全球數字化負責人 Sherif El-Meshad 在接受媒體采訪時解釋了物聯網和數字化如何提高效率：“自動化已經成為生產效率和環(huán)境合規(guī)性的重要貢獻者......雖然研究表明了堅定的承諾為了實現可持續(xù)發(fā)展目標，組織必須加快數字化轉型工作。這將有助于通過使用智能技術監(jiān)控和優(yōu)化資源消耗并減少碳排放。”
連接到云端的物聯網設備可供傳輸系統運營商和硬件制造商使用。當與新的數字孿生技術相結合時，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模型以進行監(jiān)控。
這些模型可以通過定期或連續(xù)的設備監(jiān)控來優(yōu)化資產性能。通過連接的物聯網設備監(jiān)控性能，通過提前標記異常來降低服務中斷的風險;安全性的提高可以保護國家電網免受潛在的干擾，從而實現能源轉型。
當提供商在資產不足或老化的情況下努力實現現代化時，這一點尤其重要。 gridIMP 技術總監(jiān) Ed Ross 解釋道：“我們發(fā)現物聯網最常部署在缺乏傳統 SCADA(監(jiān)控和數據采集)技術的地方，特別是在發(fā)展中市場。例如，gridIMP 正在與南非合作伙伴合作部署物聯網監(jiān)控和控制，以幫助消費者和電網應對減載(滾動計劃停電以應對發(fā)電不足)。”
領先者和落后者
GlobalData 的報告警告稱，“隨著脫碳趨勢日益強勁，所有企業(yè)都需要進行數字化以減少排放并打入清潔能源市場。隨著可再生能源變得越來越受歡迎，對能夠應對發(fā)電高峰和低谷的彈性電網的需求不斷增長。發(fā)電公司需要能夠預測要使用哪些資產。”
報告指出，杜克能源公司、EDF、Enel、Engie、E.ON、Ørsted、NextEra Energy 都是實施物聯網、投資數字化的領導者。
Engie 尤其投資了物聯網主題;它的 CRIGEN 實驗室正致力于在其氫原型中使用數字孿生和物聯網技術。其數字孿生使用 PTC 的物聯網平臺來運行氫氣工業(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 能夠實現最佳的能源和環(huán)境績效。
Ørsted 在物聯網方面也取得了顯著進展，與沃達豐合作，通過 4G 以數字方式連接其位于蘇格蘭的海上風電場。與 Microsoft 的合作意味著 Ørsted 現在使用云技術來存儲農場的數據，并對其進行分析以進行預測性維護。
在 2023 年第二季度科技查中，GlobalData 發(fā)現 48% 的民意調查受訪者認為物聯網已經切實擾亂了他們的行業(yè);然而，19% 的人表示永遠不會。 DefProc Engineering 聯合創(chuàng)始人兼工程主管帕特里克·芬納 (Patrick Fenner) 表示，不進行投資的公司有落后的風險：
“對于企業(yè)來說，電力是第四大開支，但大多數企業(yè)沒有專門的員工來管理其能源消耗。隨著能源經濟和環(huán)境成本的增加，擁有適當人員和系統來監(jiān)控電力、廢物和可再生能源的組織將具有競爭優(yōu)勢。”
