Bedre håndtering av strømbehov – Smart grid og IoT

Det er ikke mange som er uenige i at energimarkedet aldri før har hatt en så usikker og krevende fremtid i møte. Det er et ekstremt press etter teknologiske endringer som følge av klimaendringer, et press som bare har økt de siste årene.

Andre faktorer har heller ikke hjulpet, med Covid-19-pandemien og påfølgende nedstenginger, og problemer med etterspørsel, forsyningskjeden og inflasjon som også var en følge av pandemien. Ikke lenge etter fulgte sanksjonene på russisk drivstoff, noe som forårsaket enorme økninger i pris og usikkerheter angående forsyningene.

Det er ikke tvil om at den nåværende, økonomiske situasjonen ikke er den beste. Dette betyr at samfunnet må kjempe enda hardere for mer bærekraftig energi for å redusere klimagassutslipp.

Er en overgang til fornybar energi mulig?

Det er alvorlige utfordringer som gjør at det er vanskelig for land, mennesker og økonomier å få til overgangen. Ifølge en rapport fra IEA (International Energy Agency)ville energietterspørselen øke med 5% i 2021, hvor fossile brennstoff, og da spesielt kull, stod for nesten halvparten av økningen. Dette gjør at CO2-utslipp fra energisektoren når nye høyder i 2022.

Det har aldri vært viktigere å gå over til bærekraftig energi for å erstatte energien som kommer fra fossile brennstoff. Men ikke alle rene energikilder er like konsekvente. For eksempel, vindkraft og solenergi generer energi som går til spille. Energilagringen er kanskje ikke nok til å overgå den fornybare energien – når solen går ned og vinden avtar.

Løsningene kan derfor være nye teknologier, IoT og et smartere rutenett. En smart-grid kan bedre håndtere energietterspørselen, og gjøre at fornybar energi kan brukes når den er rikelig og for å unngå energimangel. Ved å avlaste rutenettet når etterspørselen er på topp forhindrer man strømbrudd.

IoT er med på skiftet til smartenergi

Når man hører om et smartere rutenett tenker man kanskje på smartproduksjon eller smartfabrikker. Disse er med på å forbedre fabrikker med avansert teknologi og mer bærekraftige systemer. IoT-teknologier som gjør at fabrikker, hjem og kontorer kan koble til internett og dele energidata i sanntid er også med på å distribuere energi til byene.

Individuelle bygninger og objekter, infrastruktur, transport og forsyningstjenester kan alle overvåkes via IoT. De kan linkes til sensorer som sørger for effektiv energi gjennom konstant dataovervåking. Lær mer om hvordan ulike fornybare energier kombinert med IoT bidrar til en renere fremtid.

Bruk av IoT i fornybar energi

Bruken av IoT og AI har forbedret hvordan man distribuerer fornybar energi. I samspill med kontinuerlig overvåking av datainnganger i sanntid har smart-grid-teknologier gjort at man kan foreta nøyaktige estimeringer av strømforbruk, prognoseforsyning og etterspørsel. For eksempel, LoRaWan-teknologi gjør at man trådløst kan koble til objekter, sende alarmer og overvåke rapporter.

Solenergi og vindkraft

Solenergi og vindkraft er ikke alltid nok. Her er man avhengig av klima, værmeldinger, hvor det skal brukes, osv. De er likevel gode kilder til fornybar energi. Vindturbiner kan installeres på land og i vann, og solcellepaneler, -omformere, invertere eller andre komponenter kan overvåkes i sanntid. Med nøyaktig utstyr, som programmerbare styringer, kan overvåking og vedlikehold være enklere.

Solcellepaneler og vindturbiner kan både være mer effektive og kostnadseffektive hvis man bruker IoT-teknologi med maskinlæring og AI-analyse. Nye forbedringer i IoT kan være med på å gjøre rutenettet mer effektivt ved å redusere overføringstap i T&D-nettverk via aktiv spenningskontroll. For avansert hjelp til å forhindre problemer og for økt effektivisering er det verdt å ta en titt på integrerte ethernet-moduler eller trådløs kommunikasjon. Lær mer om de rette enhetene for alternative energikilder her.

Å bytte til vind-, vannkraft eller solenergi kan på verdensbasis eliminere opptil 4 til 7 millioner dødsfall knyttet til luftforurensing hvert år, samtidig som den forsinker og så reverserer global oppvarming og stabiliserer den globale energisektoren.

World Economic Forum

Vannkraft

Det er et stort potensiale i vannkraft, spesielt hvis det kommer fra havet, og det har mulighet til å dekke hele verdens energibehov, dobbelt opp. Energien fra én enkelt bølge kan lade en elektrisk bil og vare i hundrevis av kilometer. Finn ut mer om bølgeenergiteknologi her.

Men det å sende maskiner til havet kan true artene som lever der. Ved å eliminere lekkasjer (over 3 millioner liter vann lekkes hver dag)og overvåke vannkvalitet, kan digitale vannmålere og sensorer som overvåker lesinger si fra hvis det oppstår en lekkasje. IoT-teknologi kan også forbedre tilgangen på rent vann.

Vannkraft

Vannkraft har fleksible energilagringsenheter og er et utmerket kompliment til ulike fornybare energier som vindkraft og solenergi. Vannkraft er kostnadseffektivt, pålitelig og mangfoldig kilde til ren elektrisitet og vannhåndtering. Moderne vannkraftanlegg bidrar til overgangen til ren energi ved å tilby grunnleggende kraft, lagring, fleksibilitet og klimamitigering.

Selv om det ikke er realistisk å ha vannkraftanlegg overalt er det definitivt mulig å utvikle industrien, og det er en industri som sårt trenger det. Ikke bare er det den reneste kraftgenererende teknologien, men kun en brøkdel av pengene brukes i støtte av solenergi og vindkraft. Med videre forskning og utvikling samt fordelene ved moderne teknologi er forbedringspotensialet stort.

Tidevannsturbiner kan kontrolleres ved bruk av data fra sensorer knyttet til nettverket. Bladene til disse turbinene kan automatisk modifiseres basert på intensiteten og retningen til tidevannet. Trykk og flyt gjennom ulike ventiler, pumper og piper kan også overvåkes og justeres i sanntid for å sikre for trygg og effektiv drift. Intelligente systemer gjør det mulig med styring i sanntid og hjelper vedlikeholdsarbeidet på lang sikt ved å samle ytelsesdata og ved å dele det med andre systemer for prediktivt vedlikehold og M2M-kommunikasjon via åpne protokoller.

IoT-trender i forsyningstjenester

De viktigste sektorene er de hvor vi har kontroll på endringene. Hvis mennesker har lyst leve i en bedre verden, er det grunnleggende å bry seg om miljøet og styre strømetterspørselen ved å finne nye kilder til energi som ikke er skadelig for miljøet. IoT er en teknologi som kan bidra til dette ved hjelp av grønne “microgrids” og smarte enheter som gjør at energinettverk og kunder blir mer energieffektive ved å senke energiforbruket.

Smarttransport

Fossile brennstoff som brukes for å produsere energi til transport er hovedårsaken til luftforurensing. Dette er grunnen til at mange nå velger elbiler, framfor biler med en forbrenningsmotor. Ifølge The Guardian, har EUs respons til klimaendringene vært å få en slutt på nye biler med som går på bensin eller diesel i løpet av 2035. I elbil-indeksen kan du lese mer om hvordan elbilovergangen fungerer i ulike land.

Endringer i transportindustrien skjer også takket være IoT-enheter, som GPS og RFID, smarte parkeringssystemer, ruteoptimalisering og vedlikehold av bil. IoT-baserte håndteringssytemer gjør at man kan optimalisere effektiviteten uten å bruke mye tid og energi.

Flere miljøvennlige transportmetoder og innovative IoT-løsninger er en enkel og rask måte å redusere CO2-utslipp og andre forurensingsårsaker knyttet til transport.

Teknologi for bygningshåndtering

Bygninger bruker masse energi. Varme, ventilasjon og klimaanlegg (HVAC) bruker mest energi. Ved å bruke IoT-sensorer eller aktuatorer som er tilkoblet til en sentralisert gateway for HVAC-kontroll kan man kontinuerlig overvåke eiendeler, hvor trådløse nettverk eliminerer installasjons- og vedlikeholdskostnader knyttet til koblede løsninger. Les mer om tilkoblingene her.

En annen faktor er belysning. Fra energisparende lyspærer til WiFi LED-lys, smarte belysningssystemer gjøre at man sparer energi fordi den er kontrollert av tidsskjema, bevegelser eller lyd for å slå av eller på som man trenger og derfor redusere lysforbruket. Lær mer om hvordan avanserte brytere kan kobles til moderne bussystemer eller PLCer.

Fabrikkautomasjon

Industri og jordbruk bidrar også til luftforurensing. Derfor investerer fabrikker og produsenter i mer miljøvennlige maskiner og enheter. Det er da viktig å investere i IoT-automatiserte prosesser og dataanalyse som forutser og reagerer raskt hvis gammelt utstyr er med på å negativt påvirke miljøet.

Smartteknologier, som AI, IoT, blockchain, maskinlæring og digitale tvillinger kan redusere luftforurensing og gjør operasjoner mer robuste. IoT-basert utstyr, som menneske-maskin-grensesnitt (HMI) gjør at individer kan utvikle sine kreative og produktive egenskaper mens roboter utfører repetitive oppgaver uten menneskelig inngrep. På en annen side har sensorer bedre målingsstyring, datainnsamling, analyse og overføring til nettskyen, noe som gjør de til “smartmålere”. 

Hvordan kan et smartere rutenett bidra til å nå klimamålene knyttet til ren energi?

Utviklingen mot en mer bærekraftig måte å jobbe og leve på varierer avhengig av land og byer. Å elektrifisere hus, bedrifter og transport og at disse også bruker fornybar energi blir stadig viktigere. Byer har nå muligheten og ressurser til å tilby mennesker bærekraftige tjenester og bedre livskvalitet. Ifølge IRENA (International Renewable Energy Agency, bor mer enn halve verdens befolkning i byer, og er ansvarlige for 65% av den globale energietterspørselen og 70% av energirelaterte CO2-utslipp. 

Som et resultat må byer jobbe for å tilfredsstille krav fra befolkningen samtidig som de må ivareta et sunt levemiljø, motvirke fattigdom og forhindre katastrofale klimaendringer. Lær mer om hvordan rene energikilder gir energi til en byer og se løsninger fra Elektro-Automatik som er basert på regenerende energigjenvinning.

Total
0
Shares
Forrige innlegg

Hvilken rolle spiller PLC i industriell IoT?

Neste innlegg

Elektriske og elektroniske komponenter for industribruk fra RND

Relaterte innlegg