根據(jù) ABB 最近的一項研究，44% 的組織表示環(huán)境目標(biāo)對于電氣系統(tǒng)管理“非常重要”;然而，只有 20% 的人認(rèn)為可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)是實施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIOT) 的興趣驅(qū)動因素。

然而，隨著世界尋求擺脫傳統(tǒng)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(yuǎn)程管理資產(chǎn)，使得電網(wǎng)很容易出現(xiàn)停電;數(shù)字解決方案可能就是解決這些問題的答案。

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(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(shù)語。”

在電力行業(yè)，這些互聯(lián)設(shè)備提供預(yù)測性維護(hù)和準(zhǔn)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)建一個技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，解決該行業(yè)內(nèi)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(wǎng)以及應(yīng)對能源價格波動。”

傳感器是電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備最常見的例子。當(dāng)與預(yù)測機(jī)器學(xué)習(xí)模型和人工智能分析相結(jié)合時，傳感器可以監(jiān)控和預(yù)測能源生產(chǎn)，從而提高整個電網(wǎng)的分配效率。

gridIMP 技術(shù)總監(jiān) Ed Ross 解釋說：“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(yù)測所需的現(xiàn)場需求和發(fā)電概況尤其重要。”

物聯(lián)網(wǎng)對能源安全的貢獻(xiàn)

預(yù)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(yīng)需求的彈性電網(wǎng)。目前，可再生能源由化石燃料供應(yīng)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(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)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)化整個網(wǎng)絡(luò)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(fèi)、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中斷供應(yīng)，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(yīng)，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(yīng)之間密不可分的關(guān)系：“持續(xù)的全球能源轉(zhuǎn)型正在導(dǎo)致人們對可再生能源的更大依賴，例如風(fēng)能和太陽能，而這些能源本質(zhì)上是間歇性的。所有這些導(dǎo)致能源安全成為各國和能源公司的嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)。”

利用物聯(lián)網(wǎng)簡化能源轉(zhuǎn)型

ABB 電氣化全球數(shù)字化負(fù)責(zé)人 Sherif El-Meshad 在接受媒體采訪時解釋了物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化如何提高效率：“自動化已經(jīng)成為生產(chǎn)效率和環(huán)境合規(guī)性的重要貢獻(xiàn)者......雖然研究表明了堅定的承諾為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，組織必須加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。這將有助于通過使用智能技術(shù)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(lián)網(wǎng)設(shè)備可供傳輸系統(tǒng)運(yùn)營商和硬件制造商使用。當(dāng)與新的數(shù)字孿生技術(shù)相結(jié)合時，這些設(shè)備(尤其是傳感器)使企業(yè)能夠構(gòu)建當(dāng)前且定期更新的物理資產(chǎn)模型以進(jìn)行監(jiān)控。

這些模型可以通過定期或連續(xù)的設(shè)備監(jiān)控來優(yōu)化資產(chǎn)性能。通過連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控性能，通過提前標(biāo)記異常來降低服務(wù)中斷的風(fēng)險;安全性的提高可以保護(hù)國家電網(wǎng)免受潛在的干擾，從而實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。

當(dāng)提供商在資產(chǎn)不足或老化的情況下努力實現(xiàn)現(xiàn)代化時，這一點尤其重要。 gridIMP 技術(shù)總監(jiān) Ed Ross 解釋道：“我們發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)最常部署在缺乏傳統(tǒng) SCADA(監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)技術(shù)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(lián)網(wǎng)監(jiān)控和控制，以幫助消費(fèi)者和電網(wǎng)應(yīng)對減載(滾動計劃停電以應(yīng)對發(fā)電不足)。”

領(lǐng)先者和落后者

GlobalData 的報告警告稱，“隨著脫碳趨勢日益強(qiáng)勁，所有企業(yè)都需要進(jìn)行數(shù)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(yīng)對發(fā)電高峰和低谷的彈性電網(wǎng)的需求不斷增長。發(fā)電公司需要能夠預(yù)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 都是實施物聯(lián)網(wǎng)、投資數(shù)字化的領(lǐng)導(dǎo)者。

Engie 尤其投資了物聯(lián)網(wǎng)主題;它的 CRIGEN 實驗室正致力于在其氫原型中使用數(shù)字孿生和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。其數(shù)字孿生使用 PTC 的物聯(lián)網(wǎng)平臺來運(yùn)行氫氣工業(yè)爐的模擬。連接到 IIoT 平臺后，數(shù)字孿生可提供用于分析的數(shù)據(jù)，使 Engie 能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的能源和環(huán)境績效。

Ørsted 在物聯(lián)網(wǎng)方面也取得了顯著進(jìn)展，與沃達(dá)豐合作，通過 4G 以數(shù)字方式連接其位于蘇格蘭的海上風(fēng)電場。與 Microsoft 的合作意味著 Ørsted 現(xiàn)在使用云技術(shù)來存儲農(nóng)場的數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行分析以進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)。

在 2023 年第二季度科技查中，GlobalData 發(fā)現(xiàn) 48% 的民意調(diào)查受訪者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)切實擾亂了他們的行業(yè);然而，19% 的人表示永遠(yuǎn)不會。 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)來說，電力是第四大開支，但大多數(shù)企業(yè)沒有專門的員工來管理其能源消耗。隨著能源經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本的增加，擁有適當(dāng)人員和系統(tǒng)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。”