Comment mieux gérer la demande d’énergie – Réseaux intelligents et IoT

Le marché de l’énergie n’a jamais connu un avenir aussi incertain. Les pressions en faveur d’un moyen plus écologique de produire de l’électricité n’ont fait que croître au fil des ans.

La situation mondiale actuelle ne facilite pas non plus les choses. La pandémie de Covid-19 et les confinements ont provoqué des problèmes de chaîne d’approvisionnement et d’inflation. Puis sont arrivées les sanctions sur le pétrole russe, provoquant une perturbation massive des prix du marché et de la sécurité des combustibles.

Il ne fait aucun doute que la situation économique n’est pas au mieux. Ainsi, la société doit s’efforcer encore davantage de produire de l’électricité de manière plus durable afin de réduire la quantité d’émissions de dioxyde de carbone.

La transition vers les énergies renouvelables est-elle possible ?

Il existe de sérieux obstacles qui empêchent beaucoup de pays, de personnes et d’économies de passer à une énergie propre. Selon un rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la demande d’énergie a augmenté de 5 % en 2021, les combustibles fossiles, en particulier le charbon, représentant près de la moitié de cette augmentation. Les émissions de CO2 du secteur de l’énergie pourraient ainsi atteindre un nouveau record en 2022.

Aujourd’hui, plus que jamais, il est important de se concentrer sur la transition vers les énergies renouvelables pour remplacer l’énergie produite à partir de combustibles fossiles. Cependant, les sources propres ne peuvent pas toutes fournir de l’énergie de manière aussi fiable. Par exemple, les énergies éolienne et solaire peuvent produire de l’énergie gaspillée. De plus, ils ne sont pas en mesure de produire l’énergie nécessaire pour répondre à la demande, notamment lorsque les conditions atmosphériques ne sont pas idéales.

La solution ? Les nouvelles technologies telles que, l’IoT et un réseau électrique plus intelligent. Un réseau intelligent peut mieux gérer la demande d’électricité, ce qui permet d’utiliser l’énergie renouvelable lorsqu’elle est la plus abondante et d’éviter les pénuries d’énergie. Pour cela, il faut prévoir un délai suffisant pour éviter les pénuries d’électricité en réduisant la pression sur le réseau pendant les pics de demande.

L’énergie intelligente et l’IoT

Les réseaux intelligents sont similaires à la fabrication et aux usines intelligentes dans la mesure où ils améliorent leurs processus à l’aide de technologies avancées. De même, les technologies IoT qui permettent aux usines, aux maisons et aux bureaux de se connecter à Internet et de partager des données sur la consommation d’énergie en temps réel permettent également une distribution intelligente de l’énergie dans les villes.

Les bâtiments, les infrastructures, les transports et les services publics peuvent tous être surveillés via l’IoT. Ils peuvent être reliés à des capteurs et, grâce à un suivi continu des données, peuvent garantir une utilisation efficace de l’énergie. Ces capacités peuvent aider le monde à faire la transition vers un avenir propre.

l’IoT dans la production d’énergie renouvelable

L’utilisation de l’IoT et de l’IA a amélioré l’efficacité des schémas de distribution des énergies renouvelables. Associées à une surveillance continue des entrées de données en temps réel, les technologies de réseau intelligent ont le potentiel de révolutionner la production et la distribution d’électricité en estimant avec précision les besoins en énergie et en prévoyant l’offre et la demande. Par exemple, la technologie LoRaWAN permet de connecter des objets sans fil, d’envoyer des alarmes et de surveiller les rapports.

Énergies solaire et éolienne

Comme il a été mentionné précédemment, les énergies solaire et éolienne ne sont pas toujours suffisantes. La quantité d’énergie créée dépend du climat, de la météo, et de la zone géographique, etc. Cependant, les deux sont d’excellentes sources d’énergies alternatives. Les éoliennes peuvent être installées à terre ou en mer, et les panneaux solaires, transformateurs, onduleurs ou autres composants peuvent être surveillés en temps réel. Avec des équipements précis, tels que les automates programmables industriels, il est plus facile de surveiller et de traiter les défauts des turbines.

Les systèmes d’énergie renouvelable tels que les panneaux solaires et les éoliennes peuvent être rendus plus efficaces et plus rentables grâce à la technologie IoT avec des capacités d’apprentissage automatique et des analyses soutenues par l’IA. Les nouvelles améliorations de l’IoT pourraient contribuer à l’efficacité du réseau en réduisant les pertes de transmission dans les réseaux de transmission et de distribution grâce à un contrôle actif de la tension. Pour une aide avancée permettant de prévenir les problèmes et d’accroître l’efficacité, il est intéressant d’envisager l’intégration de modules Ethernet ou de systèmes de communication sans fil. Pour en savoir plus sur les appareils adaptés aux énergies alternatives, cliquez ici.

Le passage aux énergies éolienne, hydraulique et solaire dans le monde entier pourrait éliminer 4 à 7 millions de décès dus à la pollution atmosphérique chaque année, tout en ralentissant d’abord puis en inversant les effets du réchauffement climatique et, ce faisant, stabiliser le secteur énergétique mondial.

Forum Économique Mondial

Énergie hydraulique

Il existe un énorme potentiel dans l’énergie hydraulique, en particulier celle provenant de l’océan, qui pourrait alimenter deux fois le monde entier. L’énergie d’une seule vague peut fournir suffisamment d’énergie pour alimenter une voiture électrique sur des centaines de kilomètres. Pour en savoir plus sur la technologie de l’énergie marine, cliquez ici.

En éliminant les fuites (plus de 3 millions de fuites d’eau par jour) et en surveillant la qualité de l’eau, les compteurs d’eau numériques et les capteurs contrôlent les relevés et envoient des alertes en cas de fuite. La technologie IoT peut également améliorer l’accès à l’eau potable.

Hydroélectricité

Grâce à sa polyvalence et à ses capacités de stockage d’énergie, l’hydroélectricité est un excellent complément aux énergies renouvelables variables comme l’éolien et le solaire. L’hydroélectricité renouvelable est une source d’électricité propre, rentable, fiable et diversifiée. Les installations hydroélectriques modernes contribuent à la transition vers une énergie propre en fournissant une énergie, un stockage et une polyvalence cruciaux, tout en étant respectueuses de l’environnement.

Même si la production d’énergie hydroélectrique n’est pas possible partout, il existe sans aucun doute des possibilités d’expansion de cette industrie, qui mérite amplement d’être investie. Non seulement c’est la plus propre de toutes les technologies de production d’énergie, mais elle ne représente qu’une fraction de l’argent dépensé pour soutenir l’énergie solaire et éolienne. Avec la poursuite du développement et les avantages de la technologie numérique moderne, d’énormes améliorations en matière d’efficacité sont réalisables dans l’industrie hydroélectrique.

Les turbines marémotrices peuvent être contrôlées à l’aide de données provenant de capteurs connectés au réseau. Les pales des hydroliennes peuvent être modifiées automatiquement en fonction de l’intensité et de la direction de la marée. La pression et le débit à travers les différentes vannes, pompes et tuyaux peuvent également être surveillés et ajustés en temps réel pour garantir des opérations sûres et efficaces. Les systèmes intelligents permettent un contrôle en temps réel et aident à la maintenance à long terme en collectant des données de performance et en les partageant avec d’autres systèmes de surveillance, de maintenance prédictive et de communication M2M via des protocoles ouverts.

Tendances IoT dans le secteur des services publics

Alors que le monde qui nous entoure ne cesse de changer, les secteurs les plus importants sont ceux que nous contrôlons. Si l’on veut vivre dans un monde meilleur, il est essentiel de se soucier de l’environnement et de maîtriser la demande d’énergie en trouvant de nouvelles sources d’énergie respectueuses de l’environnement. Des technologies telles que l’IoT peuvent y contribuer en permettant la mise en place de micro-réseaux verts et de dispositifs intelligents qui aident les réseaux d’énergie et les clients à devenir plus efficaces sur le plan énergétique en général, réduisant ainsi la consommation d’énergie.

Transport intelligent

La principale cause de la pollution atmosphérique provient des combustibles fossiles utilisés pour produire l’énergie nécessaire aux transports. C’est pourquoi de nombreux pays passent du carburant aux voitures électriques. Le Guardian rapporte que dans le cadre de l’initiative de l’Union européenne intitulée “Green Deal”, qui vise à répondre aux problèmes climatiques, la Commission européenne a proposé d’arrêter la production de nouvelles voitures à combustion d’ici 2035. Pour en savoir plus sur les véhicules électriques et leur transition dans les pays, consultez l’index des véhicules électriques.

Les solutions intelligentes telles que les dispositifs IoT, notamment le GPS et la RFID, les systèmes de stationnement intelligents, l’optimisation des itinéraires et la maintenance des véhicules contribuent également au secteur des transports. Les systèmes de gestion basés sur l’IoT permettent d’obtenir des performances optimales sans consommation excessive de temps et d’énergie.

Un moyen simple et rapide de réduire les émissions de CO2 et d’autres polluants atmosphériques liés aux transports peut être de recourir à des modes de transport plus respectueux de l’environnement et à des solutions IoT innovantes.

Technologies de gestion des bâtiments

Les systèmes utilisés dans les bâtiments nécessitent souvent de grandes quantités d’énergie. Les systèmes de chauffage, la ventilation et la climatisation (CVC) représentent la plus grande consommation d’énergie de toute l’infrastructure des bâtiments. L’utilisation de capteurs ou d’actionneurs IoT connectés numériquement à une passerelle de contrôle CVC centralisée permet une surveillance continue des actifs. Et avec les réseaux sans fil, les coûts d’installation et de maintenance associés aux solutions câblées sont éliminés. Pour en savoir plus sur la connectivité, cliquez ici.

Un autre facteur est l’éclairage des bâtiments. Les systèmes d’éclairage intelligents permettent d’économiser de l’énergie, qu’il s’agisse d’ampoules à faible consommation d’énergie ou de lampes à LED avec une connexion Wi-Fi. Grâce à ces technologies, l’éclairage peut être commandé en fonction des horaires, des mouvements ou des sons, selon les besoins, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie. Découvrez comment des commutateurs avancés peuvent être connectés à des systèmes de bus de niveau supérieur ou à des automates programmables.

Automatisation en usine

L’industrie et l’agriculture contribuent également à la pollution atmosphérique. C’est pourquoi les fabricants investissent dans des machines et des équipements plus respectueux de l’environnement. Il est essentiel d’investir dans des processus et des analyses IoT automatisés, des outils de données permettant de prévoir et d’agir rapidement lorsque de vieux équipements commencent à polluer.

Les technologies intelligentes telles que l’IA, l’IoT, la blockchain, l’apprentissage automatique et les jumeaux numériques peuvent réduire la pollution atmosphérique et améliorer les processus opérationnels. Les dispositifs compatibles avec l’IoT, tels que les interfaces homme-machine, permettent aux individus d’étendre leurs capacités créatives et productives, tandis que les robots effectuent des tâches de routine sans intervention humaine. De plus, les capteurs permettent de mieux contrôler les compteurs, de collecter et d’analyser les données et de les télécharger sur le cloud, ce qui rend les compteurs “intelligents” .

Le réseau intelligent peut-il atteindre les objectifs fixés en matière d’énergie propre ?

Les progrès réalisés dans l’introduction de modes de travail et de vie plus durables varient selon les pays et les villes. La gestion de la demande deviendra de plus en plus importante dans le cadre de l’électrification des foyers, des entreprises et des transports pour les alimenter en énergie renouvelable. Les villes disposent désormais des possibilités et des ressources nécessaires pour fournir des services durables et une qualité de vie élevée aux habitants. Selon l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA), plus de la moitié de la population mondiale vit dans des villes, qui représentent 65 % de la demande énergétique mondiale et 70 % des émissions de dioxyde de carbone (CO2) associées à la production d’énergie.

Les villes doivent donc répondre aux besoins croissants de la population tout en offrant un cadre de vie sain, en luttant contre la pauvreté et en prévenant un changement climatique catastrophique. Découvrez comment les sources d’énergie propres fournissent de l’énergie aux habitants des villes et découvrez les solutions de récupération d’énergie d’Elektro-Automatik.

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