Wie werden intelligente Energielösungen den Strombedarf von 7.631.091.040 Menschen decken?

Die obige Zahl war die globale Jahresendbevölkerung von 2018 und bis Ende dieses Jahres wird diese Zahl um 82 Millionen wachsen! Um den Strombedarf dieser rasant wachsenden Bevölkerung zu decken, optimieren Stromerzeugungsunternehmen und Versorgungsunternehmen regelmäßig ihre bestehenden Methoden.

Die Verbesserung der Arbeitsmethoden und Maschinen erhöht die Gesamtanlageneffizienz, was es den Versorgungsunternehmen wiederum ermöglicht, mehr Menschen mit Strom zu versorgen. SCADA-Systeme und speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) ermöglichen es diesen Unternehmen seit langem, die Leistung und den Zustand der Ausrüstung und Werkzeuge ihrer Kraftwerke zu überwachen. SCADA-Systeme sind jedoch weniger interoperabel und bieten keine Überwachung des Verbrauchsmusters des von den Endbenutzern verbrauchten Stroms.

Das Aufkommen des Internets der Dinge im Energiesektor hat zur Entstehung intelligenter Energielösungen geführt. Diese Lösungen, die auf bahnbrechenden IoT-Sensoren und Telemetriefunktionen basieren, bieten der Energiewirtschaft großartige Funktionen in Bezug auf die Überwachung von Verbrauchsmustern, die Betriebsoptimierung und das Anlagenleistungsmanagement.

Intelligente Energielösungen:

Intelligente Energielösungen umfassen Geräte wie Smart Meter und Smart Grids, die zum Sammeln relevanter Daten verwendet werden. Diese Daten stellen Parameter in Bezug auf den Stromfluss dar und können von der Leistung der Geräte bis zum Energieverbrauch der Endverbraucher variieren. Durch die Analyse dieser Informationen kann ein Energieversorger fundierte Entscheidungen treffen, um den Stromfluss in allen drei vertikalen Bereichen der Stromerzeugung, -übertragung und -verteilung effektiv zu steuern.

Das Internet der Dinge spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Stromflusses in all diesen drei Phasen. Es ermöglicht den Energieversorgern, die Stromversorgung selbst zu Spitzenzeiten zu verwalten und die Verschwendung zu reduzieren. Tauchen Sie ein in die Vorteile, die das IoT in all diesen Phasen bietet.

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A. Stromerzeugung:

Anlagen in Kraftwerken müssen effizient sein, um Stromverschwendung zu reduzieren. Kraftwerke leiden jedoch unter einem hohen Grad an Unzuverlässigkeit und Ineffizienz aufgrund von:

• Verwendung veralteter und fehlerhafter Vermögenswerte.

• Unsachgemäße O&M-Verfahren (Betrieb und Wartung).

• Falsche Verwendung historischer Daten im Zusammenhang mit den Assets.

Diese Aspekte wirken sich drastisch auf die Effizienz von Anlagen und Maschinen aus. Das Internet der Dinge bietet Stromerzeugungsunternehmen kostengünstige Lösungen, indem es ihre O&M-Aufgaben verbessert und so die Lebensdauer ihrer Anlagen verlängert. Durch die ständige Überwachung des Betriebs und der Leistung von Geräten können der Fehlerpunkt und die erforderliche Wartungszeit genau abgeschätzt werden.

1) Verfügbarkeitsüberwachung:

Die Betriebszeitüberwachung bezieht sich auf die Zeit, während der Geräte oder Maschinen laufen. Während die Maschine in Betrieb ist, werden verschiedene Parameter gemessen, um ihre Leistung und ihren Zustand zu bestimmen. Diese Parameter können verwendet werden, um den Zeitpunkt des Maschinenausfalls abzuschätzen und sogar zustandsbezogene, vorausschauende oder risikobasierte Wartungsaufgaben zu planen.

2) Ausfallzeitüberwachung:

Die Zeitspanne, in der eine Maschine gewartet wird oder einfach nicht läuft, wird als Stillstandszeit bezeichnet. Durch die Verwendung der historischen Daten der Maschine, die durch verschiedene eingebettete Sensoren gesammelt wurden, können entsprechende Wartungs- und Reparaturarbeiten daran vorgenommen werden, um sie betriebsbereit zu machen.

Durch die gleichzeitige Überwachung der Stillstands- und Betriebszeit verschiedener Geräte in einem Kraftwerk kann die Verfügbarkeit von Geräten bestimmt werden. Die Standby-Maschinen können somit während der Spitzenzeiten verwendet werden, um den zusätzlichen Bedarf zu decken. Einige weitere Vorteile der Geräteverfügbarkeitsüberwachung sind:

• Reduzierte Wartungskosten.

• Verbesserte Zuverlässigkeit und Effizienz der Anlagen.

• Schnelle Inspektion und Identifizierung von Fehlerquellen.

• Eliminierung von Notreparaturen und ungeplanten Ausfallzeiten.

B. Kraftübertragung:

Kraftübertragungssysteme werden nach längerer Nutzungsdauer stumpf und ihre Effizienz lässt nach. Darüber hinaus arbeiten diese Netze oft zusammen mit ineffizienten Kraftwerken mit geringer Brennstoffeffizienz und hohen Emissionsraten, die die Effizienz von Stromübertragungssystemen weiter verringern.

Heutzutage wurden diese traditionellen Stromnetze durch verbesserte IoT-infundierte Versionen namens Smart Grids ersetzt. Diese Netze bieten eine schnelle Fernsteuerung verschiedener Stromübertragungsfaktoren wie Frequenz, Spannung, Rampenrate usw. Diese Netze bieten ein 2-Wege-Dialogsystem, das es Versorgungsunternehmen und Kunden ermöglicht, Informationen und Strom fast sofort auszutauschen.

Einige Vorteile, die intelligente Netze einem fortschrittlichen Übertragungssystem bieten, sind:

1) Management erneuerbarer Energien:

Aus erneuerbaren Ressourcen erzeugte Energie wird als variable Leistung bezeichnet, da sie mit Änderungen der Umgebungsbedingungen variiert. Ein intelligentes Übertragungssystem kann diese Schwankungen erkennen und die Stromversorgung ausgleichen, indem es Strom aus traditionellen Kraftwerken bezieht.

2) Senkung der Betriebskosten:

Smart Grids mit Hilfe von Verteilungssystemen können den Stromverbrauch an verschiedenen Orten messen und die Dauer des Spitzenstromverbrauchs ermitteln. Anhand dieser Informationen können Versorgungsunternehmen den besten Zeitpunkt für den Betrieb von „Spitzenlastkraftwerken“ (Anlagen, die während der Spitzenzeiten genutzt werden) festlegen, um die Stromversorgung während der Spitzenzeiten zu verwalten. Da dies den Einsatz von weniger ineffizienten Peaking-Anlagen verringert, werden auch die Betriebskosten gesenkt.

3) Vermögensverwaltung:

Ein Übertragungssystem besteht aus verschiedenen Umspannwerken, Transformatoren und Übertragungsleitungen. Diese Geräte und Anlagen verschlechtern sich und entwickeln Fehler aufgrund von Überlastung und Dauerbetrieb. Verschiedene IoT-Sensoren können verwendet werden, um verschiedene Faktoren zu überwachen, die mit der Anlage verbunden sind, um Sicherheitsrisiken und anfällige Komponenten zu identifizieren. Dies verbessert die Wartungsaufgaben und verlängert die Lebensdauer der Übertragungsanlagen.

C. Stromverteilung:

Das Internet der Dinge verbessert außerdem die Vertriebsdienste und das Kundenerlebnis mit Hilfe von Smart Grids und Smart Meters. Smart Meter sind eine Anwendung des Internets der Dinge, die die Stromverbrauchsdaten eines Haushalts an den Energieversorger übermitteln. Auf die Daten kann der Kunde auch über eine Webanwendung oder sogar über das Fernsehen zugreifen.

Die intelligenten Zähler haben die Entwicklung intelligenter Verteilungssysteme ermöglicht, die verschiedene Vorteile in folgenden Bereichen bieten:

1) Versorgungsumleitung und Wiederherstellung:

Aufgrund plötzlicher und ungewollter Umgebungs- oder Überlastbedingungen können Übertragungssysteme und -geräte beschädigt werden, wodurch der Stromfluss in bestimmten Bereichen eingeschränkt wird. Es kann viel Zeit in Anspruch nehmen, die Störung zu beheben und die Stromversorgung am Standort wiederherzustellen. Die kombinierte Nutzung von Smart Grids und Smart Meters kann einen separaten Pfad zur Stromversorgung identifizieren und die Versorgungsunternehmen dabei unterstützen, die Versorgung an die vom Stromausfall betroffene Stelle umzuleiten.

2) Energiemanagementlösungen für Zuhause:

Intelligente Haushaltsgeräte können Informationen mit intelligenten Zählern austauschen, um Informationen im Zusammenhang mit dem Energieverbrauch zu speichern und zu analysieren. Smart Meter übertragen diese Daten an eine zentrale Plattform, auf die auch von einem einfachen Fernseher aus zugegriffen werden kann. Diese Daten können von den Verbrauchern verwendet werden, um den Stromverbrauch zu Hause zu verwalten und somit die Stromrechnung zu senken.

Der nächste Schritt zur Deckung des Strombedarfs:

Intelligente Energielösungen stärken Stromerzeugungs-, -übertragungs- und -verteilungsprozesse. Das Aufkommen der IoT-Technologie im Energiesektor hat die Entwicklung effizienterer und zuverlässigerer Systeme ermöglicht, die Verluste im Energiefluss von Kraftwerken zu den Endverbrauchern reduzieren. Dies ermöglicht es den Energieversorgern, die Reichweite ihres Stromnetzes auf abgelegenere Gebiete auszudehnen und sie auf die Anforderungen der ständig wachsenden Weltbevölkerung vorzubereiten.