物联网在能源转型中的作用

根据 ABB 最近的一项研究，44% 的组织表示环境目标对于电气系统管理“非常重要”；然而，只有 20% 的人认为可持续发展目标是实施工业物联网 (IIOT) 的兴趣驱动因素。

然而，随着世界寻求摆脱传统的污染性能源，物联网 (IoT) 为发展中的可再生能源行业的几个痛点提供了潜在的解决方案。许多可再生能源的间歇性，加上需求波动和远程管理资产，使得电网很容易出现停电；数字解决方案可能就是解决这些问题的答案。

物联网如何在电力行业发挥作用

Power Technology 的母公司 GlobalData 将 IoT 定义为“用于描述使用连接的传感器和执行器来控制和监控环境、环境中移动的物体以及环境中活动人员的概括性术语。”

在电力行业，这些互联设备提供预测性维护和准确测量，以更好地管理能源分配并提供安全性。 GlobalData 分析师 Amalia Maiden 解释道：“物联网可以创建一个技术生态系统，解决该行业内的许多挑战，例如平衡供需、工作场所安全、将可再生能源纳入电网以及应对能源价格波动。”

传感器是电力物联网设备最常见的例子。当与预测机器学习模型和人工智能分析相结合时，传感器可以监控和预测能源生产，从而提高整个电网的分配效率。

gridIMP 技术总监 Ed Ross 解释说：“物联网设备可以帮助监控和控制能源需求和电池中的能量存储。监控对于深入了解实时控制和预测所需的现场需求和发电概况尤其重要。”

物联网对能源安全的贡献

预测对于发展中的可再生能源行业非常重要，因为它提供了一个能够适应需求的弹性电网。目前，可再生能源由化石燃料供应保障；然而，随着监管继续推动所有行业脱碳，可再生能源行业必须找到解决其能源安全问题的解决方案。

现有的物联网设备已经提供了一些解决方案。 DefProc Engineering 联合创始人兼工程主管帕特里克·芬纳 (Patrick Fenner) 解释道：“更高的效率将产生最大的影响。优化整个网络的可见性并更好地控制正在发生的事情意味着您可以在正确的时间将正确的资源放置在正确的位置。这将减少浪费、降低成本并提高效率。”

物联网还将提供可再生能源之外的安全性。地缘政治混乱可能会中断供应，2022 年俄乌冲突兰后的情况就很明显，俄罗斯因制裁而削减了对欧洲的石油出口。这限制了全球供应，并表明需要整合间歇性能源。

GlobalData 最近的一份报告指出了气候变化与石油供应之间密不可分的关系：“持续的全球能源转型正在导致人们对可再生能源的更大依赖，例如风能和太阳能，而这些能源本质上是间歇性的。所有这些导致能源安全成为各国和能源公司的严重关切。提供充足、可靠的能源流已成为能源公司的竞争标准。”

利用物联网简化能源转型

ABB 电气化全球数字化负责人 Sherif El-Meshad 在接受媒体采访时解释了物联网和数字化如何提高效率：“自动化已经成为生产效率和环境合规性的重要贡献者......虽然研究表明了坚定的承诺为了实现可持续发展目标，组织必须加快数字化转型工作。这将有助于通过使用智能技术监控和优化资源消耗并减少碳排放。”

连接到云端的物联网设备可供传输系统运营商和硬件制造商使用。当与新的数字孪生技术相结合时，这些设备（尤其是传感器）使企业能够构建当前且定期更新的物理资产模型以进行监控。

这些模型可以通过定期或连续的设备监控来优化资产性能。通过连接的物联网设备监控性能，通过提前标记异常来降低服务中断的风险；安全性的提高可以保护国家电网免受潜在的干扰，从而实现能源转型。

当提供商在资产不足或老化的情况下努力实现现代化时，这一点尤其重要。gridIMP 技术总监 Ed Ross 解释道：“我们发现物联网最常部署在缺乏传统 SCADA（监控和数据采集）技术的地方，特别是在发展中市场。例如，gridIMP 正在与南非合作伙伴合作部署物联网监控和控制，以帮助消费者和电网应对减载（滚动计划停电以应对发电不足）。”

领先者和落后者

GlobalData 的报告警告称，“随着脱碳趋势日益强劲，所有企业都需要进行数字化以减少排放并打入清洁能源市场。随着可再生能源变得越来越受欢迎，对能够应对发电高峰和低谷的弹性电网的需求不断增长。发电公司需要能够预测要使用哪些资产。”

报告指出，杜克能源公司、EDF、Enel、Engie、E.ON、Ørsted、NextEra Energy 都是实施物联网、投资数字化的领导者。

Engie 尤其投资了物联网主题；它的 CRIGEN 实验室正致力于在其氢原型中使用数字孪生和物联网技术。其数字孪生使用 PTC 的物联网平台来运行氢气工业炉的模拟。连接到 IIoT 平台后，数字孪生可提供用于分析的数据，使 Engie 能够实现最佳的能源和环境绩效。

Ørsted 在物联网方面也取得了显着进展，与沃达丰合作，通过 4G 以数字方式连接其位于苏格兰的海上风电场。与 Microsoft 的合作意味着 Ørsted 现在使用云技术来存储农场的数据，并对其进行分析以进行预测性维护。

在 2023 年第二季度科技查中，GlobalData 发现 48% 的民意调查受访者认为物联网已经切实扰乱了他们的行业；然而，19% 的人表示永远不会。DefProc Engineering 联合创始人兼工程主管帕特里克·芬纳 (Patrick Fenner) 表示，不进行投资的公司有落后的风险：

“对于企业来说，电力是第四大开支，但大多数企业没有专门的员工来管理其能源消耗。随着能源经济和环境成本的增加，拥有适当人员和系统来监控电力、废物和可再生能源的组织将具有竞争优势。”

本文作者：Eve Thomas

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