Hur hanterar man energibehovet bättre? Smarta elnät och IoT

Få skulle bestrida att energimarknaden aldrig har gått en mer osäker framtid till mötes och aldrig varit mer utmanande. Trycket för tekniska förändringar som oro över klimatförändringarna har åstadkommit har bara ökat under åren. 

Den nuvarande världssituationen hjälper inte heller med detta, efter Covid-19-pandemin följt av nedstängningar och frågor om efterfrågan, leveranskedja och inflation som följt på det. Sedan kom sanktionerna mot rysk bränsleförsörjning, vilket orsakade massiva prisökningar och störningar i bränslesäkerheten. 

Det råder ingen tvekan om att den ekonomiska situationen inte är på topp. Det innebär att samhället behöver sträva ännu starkare efter mer hållbar genererad el för att minska mängden koldioxidutsläpp. 

Är omställning till förnybar energi möjlig?

Det finns allvarliga hinder som håller länder, människor och ekonomier från en omställning till ren energi. Enligt rapporten från International Energy Agency (IEA) kommer energiefterfrågan att öka med 5% 2021, med fossila bränslen, särskilt kol, som står för nästan hälften av ökningen, vilket hotar att öka koldioxidutsläppen från kraftsektorn till nya toppar 2022.

Nu, mer än någonsin, är det viktigt att fokusera på övergången till förnybar energi för att ersätta kraften som genereras av fossila bränslen. Men inte alla rena källor är så konsekventa. Till exempel kan vind och sol generera energispill. Dessutom kanske deras energilagring inte räcker för att överstiga den förnybara energin – när solen går ner och vinden lägger sig.

Lösningarna är ny teknik, IoT och ett smartare elnät. Ett smart elnät kan bättre hantera energibehovet, vilket gör att förnybar energi kan användas när det finns som mest och undvika energibrist. Detta kräver att man tar till tillräckligt med tid för att förhindra strömavbrott genom att ta bort trycket från nätet under toppbelastning. 

IoT hjälper till att övergå till smart energi

Det smarta nätet för tankarna till den smarta tillverkningen eller smarta fabriker som förbättrar sina anläggningar med avancerad teknologi och mer hållbara industrisystem. På samma sätt möjliggör IoT-tekniker som gör det möjligt för fabriker, hem och kontor att ansluta till internet och dela energidata i realtid, vilket möjliggör smart energidistribution i städer.

Enskilda byggnader och föremål, infrastruktur, transporter och verktyg kan alla övervakas via IoT. De kan kopplas till sensorer för att säkerställa energieffektivitet genom kontinuerlig dataövervakning. Ta reda på hur olika förnybara energier i kombination med IoT möjliggör övergången till en ren framtid.

Användningen av IoT i förnybar energiproduktion

Användningen av IoT och AI har förbättrat effektiviteten i distributionssystem för förnybar energi. I kombination med kontinuerlig övervakning av realtidsdatainmatningar har smarta elnätstekniker potential att avbryta elproduktion och distribution genom att noggrant uppskatta energianvändning och prognostisera utbud och efterfrågan. Till exempel tillåter LoRaWAN-teknik trådlös anslutning av objekt, skicka larm och övervakningsrapporter.

Sol- och vindenergi

Som nämnts ovan räcker det inte alltid med sol- och vind-el. Deras styrka beror på klimatet, prognoser, var den används etc. Men båda är fantastiska källor till alternativ energi. Vindkraftverk kan installeras både på land och till havs, och solpaneler, transformatorer, växelriktare eller andra komponenter kan övervakas i realtid. Med exakt utrustning, såsom programmerbara styrenheter, kan övervakning och adressering av turbinfel bli enklare. 

Förnybara energisystem som solpaneler och vindkraftverk kan göras mer effektiva och kostnadseffektiva med hjälp av IoT-teknik med maskininlärningsmöjligheter och AI-stödd analys. De nya förbättringarna av IoT kan hjälpa näteffektiviteten att minska överföringsförlusterna i T&D-nätverk via aktiv spänningskontroll. För avancerad hjälp att förebygga problem och öka effektiviteten är det värt att undersöka integrering av Ethernet-moduler eller trådlös kommunikation. Hitta mer om rätt enheter för alternativ energi här.

Att byta till vind, vatten och sol över hela världen skulle kunna eliminera 4 till 7 miljoner dödsfall till följd av luftföroreningar årligen, samtidigt som man först saktar ner och sedan vänder effekterna av den globala uppvärmningen och på så sätt stabiliserar den globala energisektorn.

World Economic Forum

Vattenkraft

Det finns en enorm potential i vattenkraft, särskilt från havet, som kan driva hela världen två gånger om. Dess envågsenergi kan ladda ett elfordon för hundratals kilometer. Ta reda på mer om vågenergiteknik här.

Men att skicka maskiner till havet hotar arter som lever i världens vatten. Genom att eliminera läckor (över 3 miljoner vatten läcker ut varje dag) och övervaka vattenkvaliteten övervakar digitala vattenmätare och sensorer avläsning och larmar vid läckage. Även IoT-teknik kan förbättra tillgången till rent vatten.

Hydroelektrisk kraft

Med sin flexibilitet och energilagringstjänster är vattenkraft ett utmärkt komplement till variabla förnybara energikällor som vind- och solenergi. Förnybar vattenkraft är en kostnadseffektiv, pålitlig och mångsidig ren el- och vattenhanteringskälla. Moderna vattenkraftanläggningar bidrar till omställningen av ren energi genom att tillhandahålla avgörande kraft, lagring, flexibilitet och klimatbegränsning. 

Även om generering av vattenkraft inte är möjlig överallt, finns det verkligen utrymme för att expandera industrin, och det är väl värd investering. Det är inte bara den renaste av alla kraftgenererande tekniker utan bara en bråkdel av pengarna som spenderas till stöd för sol- och vindkraft. Med ytterligare forskning och utveckling och fördelarna med modern digital teknik är enorma effektivitetsförbättringar möjliga inom vattenkraftsindustrin.

Tidvattenturbinerna kan styras med hjälp av data från sensorer anslutna till nätverket. Tidvattenturbinbladen kan modifieras automatiskt baserat på tidvattnets intensitet och riktning. Tryck och flöde genom olika ventiler, pumpar och rör kan också övervakas och justeras i realtid för att säkerställa säker och effektiv drift. Intelligenta system möjliggör kontroll i realtid och långsiktigt stödunderhåll genom att samla in prestandadata och dela den med andra övervakningssystem, förutsägande underhåll och M2M-kommunikationssystem via öppna protokoll.

IoT-trender inom bruksindustrin

När världen omkring oss hela tiden förändras, är de viktigaste sektorerna de där vi har kontroll över dem. Om människor vill leva i en bättre värld är det avgörande att bry sig om miljön och kontrollera energibehovet genom att hitta nya energikällor som är säkra för miljön. Tekniker som IoT kan hjälpa till med det genom att möjliggöra gröna mikronät och smarta prylar som hjälper energinätverk och kunder att bli mer energieffektiva i allmänhet, vilket minskar energiförbrukningen.

Smart transport 

Den främsta orsaken till luftföroreningar kommer från fossila bränslen som används för att producera energi för transporter. Det är därför många länder går från bränsle- till elbilar. Enligt the Guardian, som en del av sitt långtgående gröna avtal, EU:s svar på klimatfrågan, föreslog EU-kommissionen ett slut på nya bilar som drivs med bensin eller diesel till 2035. Du kan läsa mer om elfordon och deras övergång inom länder i the Electric Vehicles Index.

Förändringar inom transportbranschen sker också tack vare smarta lösningar som IoT-aktiverade enheter, så som GPS och RFID, smarta parkeringssystem, ruttoptimering och fordonsunderhåll. IoT-baserade ledningssystem möjliggör optimal effektivitet utan att använda för mycket tid och energi. 

Miljövänligare transportsätt och innovativa IoT-lösningar kan vara ett enkelt och snabbt sätt att minska CO2-utsläpp och andra luftföroreningar i samband med transporter.

Byggnadshanteringsteknik

Tekniken i en byggnad drar ofta mycket energi. Värme, ventilation och luftkonditionering (HVAC) använder mest energi i hela byggnadens infrastruktur. Att använda IoT-sensorer eller ställdon som är digitalt anslutna till en centraliserad gateway för HVAC-kontroll möjliggör kontinuerlig tillgångsövervakning där trådlösa nätverk eliminerar installations- och underhållskostnaderna förknippade med trådbundna lösningar. Läs mer om kopplingarna här.

En annan faktor är byggnadsbelysning. Med utgångspunkt från energisnåla glödlampor och till Wi-Fi-aktiverade LED-lampor, tillåter de smarta belysningssystemen att spara energi som kan styras baserat på scheman, rörelse eller ljud för att slå på och av efter behov och minska belysningens energiförbrukning. Ta reda på hur tekniskt avancerade omkopplare kan anslutas till högre nivå-bussystem eller PLC:er.

Fabriksautomation

De industriella och jordbruksmässiga effekterna finns också på listan över de flesta luftföroreningsorsakerna. Således investerar fabriker och tillverkare i mer miljövänliga maskiner och enheter. Avgörande är då att investera i IoT-automatiserade processer och dataanalysattribut för att förutsäga och agera snabbt där den äldre utrustningen förstör miljön.  

Smarta tekniker, som AI, IoT, blockchain, maskininlärning och digital tvilling, kan hjälpa till att minska luftföroreningarna och möjliggöra mer robust verksamhet. IoT-baserad utrustning, som gränssnitt mellan människa och maskin, tillåter individer att utöka sin kreativa och produktiva kapacitet medan robotar gör rutinuppgifter utan mänskligt deltagande. Å andra sidan ger sensorer bättre mätarkontroll, datainsamling, analys och överföring till molnet, vilket gör dem till “smarta” mätare

Kan ett smart elnät nå målen för ren energi?

Framstegen mot ett mer hållbart sätt att arbeta och leva varierar beroende på länder och städer. Att hantera efterfrågan kommer att bli allt viktigare i strävan att elektrifiera hus, företag och transporter för att drivas på förnybar energi. Städer har nu möjlighet och resurser att ge invånarna hållbara tjänster och hög livskvalitet. Enligt International Renewable Energy Agency (IRENA), bor mer än hälften av världens befolkning i städer, vilket står för 65% av den globala energiefterfrågan och 70% av energirelaterade koldioxidutsläpp (CO2). 

Som resultat måste städer agera för att möta växande befolkningsbehov samtidigt som de upprätthåller en hälsosam livsmiljö, bekämpar fattigdom och förhindrar katastrofala klimatförändringar. Ta reda på hur rena energikällor ger energi till ett samhälle eller en stad och upptäck Elektro-Automatik-lösningar som bygger på regenerativ energiåtervinning. 

Total
0
Shares
Tidigare inlägg

PLC:ers betydelse inom industriell IoT

Nästa inlägg

RND elektriska och elektroniska komponenter som används i industriella tillämpningar

Relaterade inlägg