- Transformando la generación de energía con IoT
- Transformación de la transmisión y distribución de energía con IoT
- Transformando el consumo de energía con IoT
IoT está en todas partes. Trabajando de la mano con tecnologías como blockchain y aprendizaje automático, está cambiando todo, desde la forma en que ordenamos los alimentos hasta la forma en que mantenemos las máquinas y los equipos. Las aplicaciones de IoT abarcan todos los campos e industrias. Desde la administración de servicios públicos y el transporte hasta la educación y la agricultura, ayudando a las empresas a ofrecer más valor a los clientes, reducir sus gastos y, en última instancia, aumentar su margen de beneficio, por lo tanto, es comprensible que casi todas las empresas con visión de futuro ahora tengan estrategias de IoT para hacer crecer su negocio. Sin embargo, para las personas que son nuevas en esto y que trabajan en sectores de la economía que no están directamente relacionados con la tecnología, todo podría ser mucho para entender. Entonces, en los próximos artículos, compartiré sobrecómo IoT está transformando diversas industrias, una industria tras otra. Esto involucrará casos de uso, tendencias actuales de la industria y aplicaciones futuras con el objetivo de proporcionar información útil a todos los que buscan implementar soluciones basadas en IoT.
Comenzaremos esta serie examinando las aplicaciones de IoT en la industria energética. Veremos cómo se está utilizando o puede utilizarse IoT para transformar el sector energético de la generación de energía a la transmisión, distribución y consumo.
Transformando la generación de energía con IoT
El objetivo de la generación de energía es lograr asequibilidad, disponibilidad, sostenibilidad y reducir el uso de fósiles y emisiones. Muchas organizaciones como GE, en todo el mundo, aprovechan cada vez más el IoT para lograr estos objetivos. Hay tres áreas principales en las que IoT puede tener un gran impacto en la generación de energía.
1. Supervisión / gestión remota de activos
Este es probablemente uno de los usos más populares de IoT en aplicaciones industriales. Los sensores conectados se utilizan para medir el desgaste, el desgaste, la vibración, la temperatura y otros parámetros para determinar el estado general de los activos, desde las turbinas hasta las líneas de transmisión. Las tendencias en los datos obtenidos de los sensores podrían usarse para estimar el “tiempo de falla” de las infraestructuras clave y planificar el mantenimiento, reduciendo el tiempo de inactividad debido al mantenimiento no programado y ayudando a evitar las consecuencias económicas de dichos tiempos de inactividad. La adopción de IoT en las generaciones de energía también podría ayudar a identificar problemas de seguridad, como fugas de gas, antes de que causen daños a los trabajadores y al equipo, lo que generalmente ayuda a las estaciones a alcanzar nuevos niveles de seguridad.
2. Optimización de procesos
IoT tiene la capacidad de proporcionar información en tiempo real sobre el estado general de toda la estación de generación y esto ayuda enormemente a la automatización de la planta. Se están utilizando datos en tiempo real para ajustar las operaciones de las plantas, aumentando la conversión de energía de los combustibles y reduciendo los costos de mantenimiento.
3. Integración y gestión de fuentes de energía renovables
Un objetivo importante para la generación de energía es la erradicación de los combustibles fósiles, pero mientras tanto, las estaciones generadoras pueden reducir las emisiones al combinar la energía generada a través de medios renovables como la energía eólica y solar con las tradicionales estaciones de carbón o gas. IoT proporciona a la estación generadora información sobre los períodos pico, lo que les ayuda a planificar la alternancia entre fuentes renovables y fósiles, al tiempo que facilita el almacenamiento del exceso de energía y su uso durante los períodos de máxima demanda. La producción y el tiempo de actividad de las fuentes renovables también se pueden maximizar fácilmente utilizando soluciones basadas en IoT, ya que ayudan a determinar los valores de producción y la salud general de las fuentes renovables independientemente de su ubicación.
4. Modelos de negocio y descentralización
IoT está conduciendo rápidamente a la descentralización energética. Es el núcleo de varios nuevos modelos comerciales que están allanando el camino para la comercialización de soluciones de energía renovable a pequeña y mediana escala. Desde un sistema solar fuera de la red de “pago por uso” que alimenta hogares en países en desarrollo como Nigeria, hasta estaciones de propiedad privada a gran escala que aportan energía a la red en países desarrollados. También está proporcionando a las empresas de servicios públicos la información necesaria para crear tarifas flexibles (por ejemplo, tarifas más altas durante los períodos pico), dando a los consumidores más opciones.
Transformación de la transmisión y distribución de energía con IoT
Los problemas durante la transmisión y distribución son hasta cierto punto similares. Implican fallas de línea, detección de fallas, pérdidas en las líneas, entre otros. La mayoría de estos problemas podrían resolverse con IoT.
1. Gestión y mantenimiento de activos
Dependiendo de la configuración, los activos involucrados con la transmisión y distribución de energía generalmente incluyen equipos de subestaciones, líneas de transmisión, entre otros. Cada uno de estos equipos desarrolla fallas y falla debido a factores como sobrecarga, vandalismo, etc. Con IoT, se pueden monitorear de forma remota con una gama de sensores que monitorean parámetros como la temperatura, detectan la caída de postes de servicios públicos antes de que cause riesgos de seguridad y detectan brechas de seguridad para prevenir el vandalismo que es rampante en los países en desarrollo. La capacidad de los sensores para identificar fallas y sus fuentes, antes de que se vuelvan críticas, aumenta la productividad de los equipos de reparación y reduce el tiempo de inactividad y otras pérdidas relacionadas. El gasto general en repuestos y reparaciones se reduce, lo que hace que la electricidad esté más disponible y sea más asequible.
2. Equilibrio de cuadrícula
IoT tiene la capacidad de proporcionar la información en tiempo real necesaria para gestionar eficazmente la congestión en las líneas de T&D. Con IoT, la red puede garantizar que las estaciones de generación conectadas cumplan con los requisitos de conexión desde el control de frecuencia hasta el voltaje para evitar la inestabilidad.
3. Contribución a la red
Una de las mayores tendencias futuras en la generación de electricidad es la contribución de los hogares regulares a la red energética. El exceso de energía generada por paneles solares en los tejados de varias casas se aporta / vende a la Red. Una de las tecnologías clave que impulsará esta transformación es el IoT. La conexión de plantas de generación basadas en energía renovable con diferentes niveles de producción a la red provocará variaciones en los voltajes en diferentes nodos de la red, lo que provocará cambios en el flujo de energía, pero todos estos pueden gestionarse utilizando datos en tiempo real proporcionados por las soluciones de IoT., autoajuste de la rejilla para mantener la estabilidad.
4. Previsión de carga
Los sensores instalados en diferentes subestaciones y a lo largo de las líneas de distribución podrían proporcionar información en tiempo real sobre el consumo de energía en diferentes áreas, lo que podría ayudar a las empresas de servicios públicos a tomar decisiones automatizadas e inteligentes sobre el control de voltaje, la configuración de la red, la conmutación de carga, entre otros. Las tendencias en los datos suministrados también podrían utilizarse como base para la mejora y el desarrollo de la infraestructura.
Transformando el consumo de energía con IoT
El consumo es, con mucho, la sección del ciclo energético en la que IoT ha tenido el mayor impacto. Comenzó con medidores y termostatos (semi) inteligentes basados en AMR y ha evolucionado a medidores de electricidad inteligentes que predicen el patrón de consumo y, con su permiso, controlan el suministro de energía a ciertos equipos que consumen mucha energía durante las horas pico cuando la energía es cara. Iluminación conectada a la web que sabe cuándo no hay nadie en casa y apaga automáticamente las luces que se dejaron encendidas.
Algunas de las oportunidades importantes que ofrece IoT en el lado del consumidor de energía se analizan a continuación.
1. Toma de decisiones inteligenteIoT está ayudando a los consumidores a ahorrar costos y a tomar decisiones inteligentes sobre su uso de energía. Los datos de los medidores inteligentes se envían a la aplicación móvil a través de la cual los consumidores pueden acceder a cuánta energía se ha consumido, cuánto más pueden permitirse consumir en función de su presupuesto y tomar medidas para ajustar los consumos en consecuencia. Los consumidores pueden apagar el suministro de energía a ciertos electrodomésticos y establecer las condiciones bajo las cuales se encienden otros electrodomésticos. Con ello consiguen erradicar los residuos y optimizar su consumo.
Como se mencionó anteriormente, IoT ha creado una gran cantidad de modelos comerciales que han aumentado la disponibilidad y asequibilidad de la energía y los mayores beneficiarios son los consumidores que ahora tienen acceso a diversos planes y tarifas a los que suscribirse para un suministro de energía constante y asequible.
3. Nuevas soluciones de energíaJunto con los nuevos modelos comerciales, se encuentran las nuevas soluciones de energía basadas en IoT que facilitan el monitoreo, la generación a baja escala y el almacenamiento de energía para los consumidores. Nos estamos acercando gradualmente a un futuro en el que los consumidores pueden optar por comprar energía durante los períodos en que las tarifas son bajas y utilizarla durante los períodos pico, cuando se espera que las tarifas sean altas.
4. Reducción del tiempo de inactividadEn los países desarrollados se está implementando una nueva línea de medidores inteligentes, habilitados para la comunicación bidireccional entre la estación de distribución y el consumidor. Estos medidores envían notificaciones de tiempo de inactividad y otra información de operación crítica a las agencias de servicios públicos. Las agencias de servicios públicos pueden actuar sobre estos datos y responder más rápidamente a las interrupciones debido a fallas y otros factores. Los medidores también proporcionan datos en tiempo real (pronóstico de carga) que ayudan a la red a ajustar la distribución de energía como resultado de la variación en la hora pico en diferentes áreas.
5. Venta de energía a la redIoT está habilitando tecnologías que podrían ayudar a los hogares pequeños a vender el exceso de energía generada a partir de fuentes como paneles solares y plantas eólicas a la red. Con tecnologías como “Vehicle to Grid”, incluso los coches eléctricos podrían empezar a aportar energía sobrante y no utilizada a la red.
IoT también está impulsando conceptos impulsados por el consumidor, como el edificio Zero Net Energy. Energía neta cero significa que todas las necesidades energéticas de esa casa son generadas por la casa principalmente a través del uso de fuentes de energía renovables.
Cada una de las aplicaciones mencionadas anteriormente representa oportunidades para que los empresarios y las empresas de servicios brinden valor adicional a los clientes y la combinación de todas estas aplicaciones ciertamente ayudará a que la energía sea más limpia, más barata, más disponible y más sostenible.