Naveen Joshi 發表於 2020-01-04 10:43:54
智能、可靠和高效的電力供應有助於智慧城市的平穩運行。物聯網在可再生能源生產中的應用將有助於有效滿足智慧城市的能源需求。
物聯網在可再生能源生產中的應用涉及連接到發電、輸電和配電設備上的傳感器，這些傳感器可以幫助公司實時遠程監控設備的工作。這可以降低運營成本，並降低我們對化石燃料的依賴。與傳統能源相比，可再生能源的使用已經帶來了許多好處，而物聯網的實施將有助於我們進一步利用這些清潔能源。
▲自動化
事實證明，效率是利用可再生能源的主要障礙，這對於依賴風能和太陽能等可變資源的方式尤其如此。物聯網解決方案能夠實現自動化控制，以提高這些電力生產方式的效率。藉助這些控制，可最大程度地利用可再生資源。此外，物聯網傳感器可以幫助檢測最有利的能源生產條件，以產生最大能源輸出。物聯網傳感器的主要好處是它們能夠實時生成數據，這有助於最大限度地減少浪費（如果有的話）。
在可再生能源中使用物聯網傳感器進行自動化的一個很好例子是：用於監測風力渦輪機的有效運行。通過分析物聯網傳感器生成的數據，可以改變風力渦輪機的方位，以獲得最大效率。在太陽能利用中也可以看到類似應用，其中太陽能電池板的方向可以跟隨太陽光自動轉向，以最大限度地提高電力生產。通過自動化控制，發電廠可以更有效地工作。這顯著提高了電力輸出，降低了運營成本，並提高了安全標準。
▲成本效益
物聯網為監測電力消耗提供了出色的工具。公用事業公司和電力供應商可以通過物聯網解決方案獲得前所未有的資源控制，這反過來又為公司制定數據驅動的業務決策提供寶貴見解。配電公司可以使用物聯網生成的數據來確定和分析用戶的用電模式，並根據用戶的需求平衡供應。這最終導致配電公司減少電力浪費，並節省大量資金，而企業和個人用戶也可以大大減少每月的電費開支。（來自iothome）美國帝國大廈的Skanska美國辦事處是其建築物中最早採用物聯網解決方案的公司之一，因此，它已將電力支出減少了57％，並在15年的辦公室租賃期內節省了68萬美元。
▲網格管理
物聯網技術的集成不僅可以將更多的系統納入到網格中，而且還可以改善整體網格管理。通過在變電站和配電線路上安裝傳感器，公司可以收集實時用電量數據。能源公司可以利用這些數據做出關於電壓控制、負載切換和網絡配置的有效決策。位於電網上的傳感器也有助於實時提醒操作員停電。實時數據的可用性允許操作員快速切斷受損線路的電源，這可以防止可能的觸電、森林大火或其他危險。
物聯網甚至允許其中一些決策自動化。事實證明，自動化系統比依賴人類的系統更有效。萬一發生故障，智能交換機可以自動隔離問題區域，同時，物聯網設備可以重新路由備用電力線路，以便快速恢復供電。這樣做可以節省寶貴的時間和人力。此外，用電量數據也可以作為負荷預測的基礎，它們有助於確保所有發電廠都滿足與頻率和電壓控制有關的要求。這些用電數據還可以幫助公司決定在哪裡構建新的基礎設施或對現有基礎設施進行升級。
英國是智能電網技術的早期採用者之一。通過其低碳網絡基金和電力網絡創新競賽項目，政府採用了智能電網和智能電錶解決方案。該系統提供了一個可觀測、自動化和可控的電力網絡。
▲分布式系統
由於商業和住宅使用量的增加，智能電網正在擴展。這種日益分散的電力系統代表著能源公司的一個重大轉變，除了管理其主要發電機之外，他們現在還必須管理遍布電網的越來越多的小型發電機。（來源物聯之家網）安裝在多個點的傳感器有助於監控生產和傳輸階段的大量點。使用傳統方法無法訪問多個點。隨著傳感器數量和數據訪問量的增加，可以有效地管理網格系統。在能源需求變化的情況下，物聯網傳感器會自動響應變化，它們可以為電力公司提供準確信息，以精確管理需求。
▲住宅解決方案
可再生能源的實施不僅限於公用事業公司，而且還被家庭採用。藉助物聯網設備，市民可以在後院產生「綠色能源」， 以滿足家庭需求。物聯網基礎設施解決方案有助於利用可再生能源並使其高效。通過物聯網，用戶可以在一個系統中連接太陽能電池板、雨水收集器、智能屋頂和窗戶。用戶還可以在家裡或辦公室安裝智能設備，以測量個人電器和設備的功耗。他們可以利用這些信息來識別浪費，尤其是耗電設備，以節省能源費用。
其他物聯網設備（例如恆溫器）可以根據周圍環境自動優化其操作，以減少能耗。事實證明，住宅用戶將最受益於這些技術，因為住宅佔能源使用量的37％。物聯網在可再生能源中的應用為企業和普通消費者提供了大量機會。
在可再生能源中實施物聯網面臨的挑戰
儘管在可再生能源生產中使用物聯網可帶來多種好處，但也存在著挑戰和障礙。在可再生能源中實施物聯網面臨的主要問題之一是初始投資成本。儘管近年來它們的價格大幅下降，但利用可再生能源的設備仍然被證明是昂貴的。使用多個物聯網傳感器以及數據存儲和監測設備升級電網，將增加投資成本。按照目前的趨勢，如果未來價格繼續大幅下跌，物聯網能源生產設備將會被大規模採用。
利用物聯網設備的另一個挑戰是它們容易遭到黑客攻擊。由於設備連接到網絡，如果網絡沒有得到適當保護，就有可能發生網絡攻擊。這可能會給公用事業公司和居民帶來危險和不利的條件。必須採用安全系統來阻止對電網的任何潛在攻擊。
可再生能源是電力生產的未來。根據國際能源署的數據，到2022年，可再生能源有望再增長43％。許多私營企業和政府已經在全球投資智慧城市，而智慧能源解決方案將為這些智慧城市提供動力。計算機視覺、人工智慧和智慧能源等技術為城市資產的高效運行和管理提供了保障。向這些智慧城市提供清潔能源被證明是一個重要因素。（來自物聯之家網）美國、中國和印度是實施可再生能源發電實踐的主要市場，而這些市場為從事物聯網事業的公司提供了巨大商機。在可再生能源生產中實施物聯網，將在改善清潔能源方面發揮重要作用。
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