SMART ENERGY. Nowe technologie w sektorze energetycznym.

„Smart Energy” lub „Inteligentne Systemy Energetyczne” koncentrują się na integracji większej liczby sektorów, takich jak energetyka, ogrzewnictwo, chłodnictwo, przemysł, budynki i transport, a także na identyfikacji bardziej dostępnych i przystępnych cenowo rozwiązań do przekształcania ich w przyszłe odnawialne i zrównoważone rozwiązania energetyczne. Koncepcja inteligentnych sieci to naukowe przejście od jednosektorowego sposobu myślenia do spójnego systemu energetycznego, który rozumie, jak korzystać z integracji wszystkich sektorów i infrastruktur.

Smart Grid – inteligentna sieć elektroenergetyczna

Smart Grid to sieć elektroenergetyczna, która obejmuje różnorodne działania i środki energetyczne, w tym inteligentne opomiarowanie, inteligentne urządzenia, odnawialne źródła energii i zasoby efektywne energetycznie. Elektronicznie sterowana dystrybucja energii, kontrola produkcji i dystrybucji energii to kluczowe cechy Smart Gridów.

Inteligentne sieci są niezbędne do stabilizacji i zabezpieczenia systemu elektroenergetycznego. Odbierając energię z niestabilnych lub zakłóconych źródeł zasilania, rolą Smart Gridów jest szybkie pozyskiwanie i przetwarzanie danych wejściowych i danych dotyczących zapotrzebowania, a także automatyczne optymalizowanie lub zabezpieczanie bilansu podaży i popytu. Dlatego też istnieje duże globalne zainteresowanie Smart Gridami, choć należy zaznaczyć, że lokalne wymagania sieci przesyłowych i dystrybucyjnych obecnie determinują możliwe konfiguracje.

Smart Homes – dom z inteligencją

Technologia inteligentnego domu, często nazywana również automatyką domową, zapewnia właścicielom domów bezpieczeństwo, komfort, wygodę i efektywność energetyczną poprzez inteligentne urządzenia, często sterowane za pomocą wariantu aplikacji inteligentnego domu na smartfony lub inne urządzenia sieciowe. Będąc częścią Internetu Rzeczy (IoT), inteligentne systemy i urządzenia domowe często współpracują ze sobą, udostępniając dane o użytkowaniu przez konsumentów i automatyzując działania w oparciu o preferencje właścicieli domów.

Inteligentny dom to termin odnoszący się do nowoczesnych domów wyposażonych w mnóstwo urządzeń elektrycznych i oświetlenia, którymi właściciel może sterować zdalnie, często za pośrednictwem aplikacji mobilnej. Urządzenia zapewniające funkcjonalność inteligentnego domu mogą również współpracować z innym inteligentnym sprzętem, wymieniając informacje, aby zapewnić jeszcze większą wydajność.

Inteligentne urządzenia domowe to między innymi lodówki, pralki, suszarki i piekarniki, a także ogrzewanie, klimatyzacja i oświetlenie. Niektóre przykłady elektroniki inteligentnego domu to systemy rozrywki audio i wideo, kamery i systemy bezpieczeństwa, nie wspominając o komputerach, laptopach i innych urządzeniach mobilnych.

Inteligentne liczniki – inteligentne liczniki energii

Inteligentne liczniki energii elektrycznej (zwane również czujnikami energii) to urządzenia elektroniczne, które śledzą zużycie energii elektrycznej w gospodarstwach domowych. Automatycznie przetwarzają informacje o zużyciu energii i przesyłają je bezprzewodowo do dostawcy energii. Stopniowo zastępują przestarzałe liczniki analogowe, zapewniając dokładne pomiary zużycia energii elektrycznej w czasie rzeczywistym, jednocześnie eliminując potrzebę szacunkowych rachunków miesięcznych lub wizyt domowych pracowników odczytujących liczniki.

Inteligentne liczniki są uważane za ważną modernizację systemu energetycznego w ramach wysiłków na rzecz tworzenia inteligentnych sieci i dostarczania niskoemisyjnych, wydajnych i niezawodnych rozwiązań. W związku z tym rządy w całej Europie wyznaczyły cele dotyczące wdrażania inteligentnych liczników. W Polsce do 2026 r. 80% gospodarstw domowych ma być wyposażonych w inteligentny licznik. Obecny współczynnik przyjęcia wynosi 9%. Ministerstwo Energii przewiduje również, że wprowadzenie nowych liczników przyspieszy proces zmiany dostawców energii i zachęci obywateli do większego zainteresowania tym tematem. Pomimo kluczowej roli inteligentnych liczników we wprowadzaniu przemysłu w XXI wiek, ich wdrożenie boryka się z kontrowersjami.

Dlaczego inteligentne liczniki to dobry wybór?

Posiadanie inteligentnego licznika pomaga klientom zrozumieć ich zużycie energii elektrycznej i podejmować lepsze decyzje dotyczące oszczędzania energii i pieniędzy. Zatem zamiast konsultować się z firmą gazową lub elektryczną w celu uzyskania danych, konsumenci mogą po prostu sprawdzić cyfrowy odczyt na wyświetlaczu inteligentnego licznika, który pokazuje ich zużycie energii w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Niektórzy dostawcy umożliwiają również dostęp do tych informacji online lub za pośrednictwem aplikacji mobilnej.

Inteligentne liczniki to przepis na sytuację korzystną zarówno dla dostawcy, jak i użytkownika. Dostęp do cennych danych konsumenckich może być wykorzystany przez dostawcę do tworzenia lepszych produktów i usług. Dostosowywanie ich do rzeczywistych potrzeb użytkowników i umożliwianie inteligentnego ustalania cen. Z drugiej strony, użytkownicy mogą mieć dostęp do spersonalizowanych rekomendacji, które pomogą im przejść na bardziej energooszczędne urządzenia i zaoszczędzić jeszcze więcej.

Patrząc na sprawę holistycznie, przejście na inteligentne liczniki przybliża nas nieco do przyszłości. Dzięki lepszemu zrozumieniu wzorców zużycia, dostawcy energii będą w stanie opracować lepsze, bardziej zaawansowane, opłacalne rozwiązania, stając się bardziej zorientowanymi na konsumenta niż kiedykolwiek wcześniej. Oczekuje się, że technologia otworzy nowe możliwości dla inteligentniejszych taryf, bardziej zrównoważonego zużycia i inteligentniejszych domów.

IoT w sektorze energetycznym

Internet Rzeczy staje się coraz ważniejszy w wielu sektorach i już wywarł wyraźny wpływ na sektor energetyczny. Dzięki funkcjom takim jak monitorowanie temperatury w pomieszczeniach czy kontrola zużycia energii w całym budynku, technologia IoT obniża koszty energii, zwiększając efektywność energetyczną i zadowolenie klientów.

IoT może znacznie obniżyć koszty energii zarówno dla firm, jak i klientów indywidualnych. W poszczególnych budynkach czujniki mogą zmniejszyć zużycie energii, po prostu kontrolując oświetlenie i temperaturę, gdy budynek nie jest używany. Dzięki możliwościom takim jak Inteligentne Rozwiązania Energetyczne, firmy publiczne mogą zarządzać obciążeniami szczytowymi, zachęcając swoich konsumentów do zużywania mniejszej ilości energii w godzinach szczytu lub do przenoszenia swoich aktywności na okresy o niższym obciążeniu, takie jak noce i weekendy.

Główną siłą napędową wykorzystania technologii Internetu Rzeczy w energetyce jest potrzeba bardziej efektywnego i usprawnionego zarządzania energią. Istnieje jednak wiele innych sposobów, w jakie urządzenia energetyczne IoT mogą przekształcić tę branżę.

Mianowicie, główny wpływ Internetu Rzeczy na energetykę jest następujący:

• Większa efektywność energetyczna. W dużej mierze, dzięki lepszej kontroli zużycia energii, organizacje mogą znacznie zmniejszyć swoje straty. Prowadzi to do znacznych oszczędności kosztów i zmniejszenia emisji CO2, co ma pozytywny wpływ na środowisko.

• Oszczędności kosztów. Rozwiązania IoT dla przemysłu energetycznego pozwalają obniżyć koszty utrzymania i eksploatacji poprzez modernizację systemów i minimalizację wysiłku ludzkiego.

• Zwiększona niezawodność zasilania. Średni koszt awarii zasilania w USA wynosi obecnie 150 miliardów dolarów rocznie, a około 25% wszystkich awarii przemysłowych było spowodowanych awarią sprzętu. Mając to na uwadze, proponowanym rozwiązaniem tych problemów jest zawsze podłączenie systemów energetycznych do Internetu Rzeczy, ponieważ są one bardziej stabilnym i niezawodnym sposobem zarządzania źródłami zasilania.

• Nowe źródła danych. Jeśli chodzi o gromadzenie i przetwarzanie ton danych, urządzenia energetyczne IoT zapewniają wgląd w wydajność systemu w czasie rzeczywistym. Wykorzystując te dane, można wdrożyć modele konserwacji predykcyjnej i poprawić bezpieczeństwo personelu.

Pomimo wielu niezaprzeczalnych zalet, inteligentne rozwiązania energetyczne mają swoje konsekwencje. Oto niektóre z wad, które należy wziąć pod uwagę, planując zastosowanie technologii Internetu Rzeczy w energetyce:

1. Bezpieczeństwo to powszechne zagrożenie dla wszystkich rozwiązań Internetu Rzeczy. Interfejsy API, które łączą Twoje urządzenia z ujednoliconą siecią, mogą być wykorzystane jako punkty wejścia do ukierunkowanych ataków.
2. Łączność: Twój system musi być zawsze włączony, zawsze minimalnie opóźniony z powodu opóźnień w przetwarzaniu danych.
3. Integracja: wyzwania związane z integracją mogą pojawić się, gdy konieczne jest podłączenie nowej sieci IoT do istniejących systemów, które często opierają się na przestarzałych technologiach. W takim przypadku należy najpierw rozpocząć od modernizacji istniejącej infrastruktury.

Przyszłość systemów inteligentnej energii (SES)

W ciągu ostatniej dekady nastąpił dramatyczny wzrost mocy elektrowni słonecznych i wiatrowych na całym świecie. Wydajność zużycia energii elektrycznej również znacznie się zmieni, gdy ogrzewanie i transport zostaną zelektryfikowane.

Ponieważ świat dąży do ograniczenia emisji dwutlenku węgla, inteligentne firmy energetyczne pomagają przemysłowi zmniejszyć emisje w sposób, który zwiększa efektywność energetyczną i generuje przychody oraz cenne oszczędności dla ich klientów.

Wykorzystując sztuczną inteligencję, możemy stworzyć wydajne i adaptacyjne ramy, które mogą przeglądać wiele witryn, zasobów i rynków oraz inteligentnie optymalizować ich zachowanie, tak aby zużywały energię w możliwie najinteligentniejszy sposób, pomagając firmom oszczędzać energię, redukować koszty i generować przychody. Większość ekspertów branżowych uważa, że przyszłe domy będą zużywać mniej energii lub nawet ją produkować, ponieważ urządzenia od lodówek po bojlery stają się coraz bardziej wydajne. Nowe budynki są również coraz lepiej izolowane termicznie, co prowadzi do mniejszej wymiany ciepła, a coraz więcej budynków posiada panele słoneczne, co pozwala na produkcję energii.