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物联网解决方案为智慧能源基础设施铺平道路

2023年07月27日 10:49:50 人气: 2310 来源: 千家网
  总所周知,物联网促进了物流、制造和零售等众多行业的流程自动化和运营效率。而如今消费者和企业特别关注能源领域的物联网应用,特别是近年来有关 CO 2排放管理的相关法规进一步强化了这一点。
 
  除了电力供应链的众多优势之外,物联网能源管理系统还为新型、更智能的基础设施铺平了道路,有望显着节省成本、提高安全性和提高效率。
 
  财务收益是企业研究物联网功能以实现节能的主要原因之一。借助智能电表、实时能源监控和数据驱动的预测,所有行业参与者都可以更好地管理成本和投资并减少浪费。
 
  为了跟上通常旨在减少排放的新法规,能源行业经历了巨大的变革。企业越来越多地将用于能源消耗和管理的物联网软件和硬件以及其他解决方案集成到其运营中,以减少碳足迹并制定面向未来的战略,目标是成为100%绿色公司。
 
  一般来说,房主不会主动每天或实时监控他们的能源消耗:月度报告和公用事业账单说明了过去的能源消耗,但立即采取行动至关重要。在商业建筑中,参与度和意识同样重要,但自动化监控提供了最大的价值。
 
  支持Wi-Fi的LED灯可根据惯例、动作或声音进行编程以打开和关闭,以节省能源。通过物联网照明系统的可定制性,企业可以从更节能的照明解决方案中受益,并减少灯光和电器的开启时间。能源的大幅减少对财务产生积极影响,并有助于打造可持续的工作场所。
 
  能源管理
 
  建筑物占全球能源使用量的40%以上和电力使用量的70%以上。鉴于我们大部分时间都在其中度过,这些统计数据可能并不令人震惊。
 
  为了信守承诺并实现目标,减少对从全球气候变化到对当地生态系统的关注等大大小小的问题的影响,越来越多的垂直行业企业正在制定战略,使其设施对环境更加敏感。
 
  在可行的情况下,可以通过使用物联网设备测量能源来制定计划来减少能源使用,这将节省资金和资源。商业领域是物联网监控广泛采用的行业之一。零售店客流量的变化常常导致对空调等大型能耗设备的需求发生变化。
 
  例如,台湾一家重要的移动电话服务提供商在其零售店安装了物联网系统。通过将每家商店连接到中央监控系统,他们能够快速监控每家商店的能源使用情况和客流量,并且能够相应地调节空调的使用,以在减少用电量的同时保持舒适的环境(图1) 。
 
  远程监控
 
  基于物联网的能源监测系统包含传感器、调制解调器、微控制器和其他相关组件,以增强能源管理流程。
 
  如果没有工业物联网 (IIoT),收集有关机器状态和性能的操作数据就需要人工访问。远程监控是一种获取全面、实时性能数据的方法。然后可以检查该信息以找出影响设备的整体效率和输出的趋势和关系。
 
  人工智能的用途之一是预测将产生多少能源。在这种情况下,可以利用深度学习方法和神经网络,在预测家电消耗和预测用户行为方面进行更精确的分析。
 
  工业物联网中的能效解决方案可以记录每台工业机器的能源使用信息,以及温度、压力和运行速度等过程运行参数。可以对这些数据进行评估,以找到联系和潜在应用,以逐步改变能源使用并制定公司可持续发展目标。
 
  例如,Silicon Labs在德克萨斯州的大型建筑中开发了一个数字化项目。这些建筑每天有800多人使用,需要消耗大量电力。营业时间内的峰值能源使用量可能超过800千瓦。据Silicon Labs称,2019 年,每年消耗的能源超过8500兆瓦时。按0.09美元/千瓦时计算,每年的电力费用超过100万美元。
 
  据Silicon Labs称,物联网政策改善了消费和年度支出。该建筑安装了Silicon Labs的数百个传感器,包括具有互联网连接功能的仪表和占用传感器。
 
  Silicon Labs与附近的德克萨斯州企业SmarteBuilding合作,开始收集实时数据以识别潜在的能源概况。改变建筑物的供暖和制冷时间表就是其中之一。为了实现供暖、通风和空调 (HVAC) 控制的自动化,额外的算法和云服务正在应用于建筑能源管理数据。
 
  物联网解决方案的优势
 
  物联网已经存在了足够长的时间,足以为大城市获得基于网格的智能物联网能源管理的回报。世界各地的企业都采用了智能能源管理系统,因为它们比传统技术提高了能源效率。
 
  过去两年,能源价格以创纪录的速度上涨。根据地点的不同,从2021年上半年到2022年底,能源价格上涨了13%至135%。成本大幅上涨,节能成为许多企业的首要任务,这是可以理解的。因此,削减能源成本对于降低管理费用和提高收入至关重要。
 
  例如,当照明系统在提供适当的照明水平的同时消耗尽可能最少的能源时,就会实现节能。要实现这一点,需要传感器的实时数据更新和执行器的快速动作。执行器响应时间的延迟会导致能源浪费。许多物联网系统都在客户端-服务器模型上运行,其中所有通信都通过中央云服务器进行,这可能会导致通信延迟。
 
  持续监控和修改能源使用的能力是能源管理中实时数据的另一个重要优势。例如,跟踪 HVAC 系统的能源使用情况使您能够确定其是否运行效率低下或未能按计划关闭。此信息可用于提醒维护人员,以便他们提供必要的支持。
 
  当检测到问题时,由于物联网系统的连接,智能HVAC系统可以立即将通知传输到维护人员的智能手机或智能手表。这意味着这些小工具可以通过点对点通信或通过云上的集中式系统直接相互通信。这意味着您可以使用 PC 甚至智能手机远程检查物联网系统的能源使用情况。
  
  储能
 
  基于物联网的设备在不可预见的情况下可以很好地利用能源存储。由于智慧城市中物联网的最新进展,储能市场正在不断扩大。必须实施适当的储能系统来控制可再生能源并降低能源生产和输送的成本。
 
  在停电或其他问题的情况下,存储通常可以帮助消费者保持能源独立性和耐用性。由于可再生能源的波动性,电力设施必须延长负载周期以满足需求,这会对运营和维护成本产生影响。储能的众多好处包括减少负载需求、电压稳定性、应急电源和能量平衡。
 
  未来的趋势
 
  由于其明显的优势,物联网能源管理市场正在以惊人的速度扩张。专家预测物联网能源行业的年复合增长率将高于25%。也就是说,市场每年将以25%左右的速度增长。
 
  节能解决方案的采用可能会因兼容性而延迟,这是能源管理中一个特别令人烦恼的问题。因此,提高各种设备、应用和系统之间的互操作性的需求是目前最大的物联网主题之一。换句话说,物联网系统中的任何设备都不应该需要任何额外的软件、硬件或设置来以即插即用的方式与任何其他设备或物联网系统连接。
 
  制造组织彻底数字化转型的主要组成部分之一是降低能源成本和优化生产流程。通过实施现代智能制造和节能技术,企业可以提高机械效率、缩短生产时间并生产出更好的产品。
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