Como as soluções inteligentes de energia atenderão às demandas de eletricidade de 7.631.091.040 pessoas?

O número acima foi a população global de final de ano de 2018 e até o final deste ano, esse número crescerá em 82 milhões! Para atender às demandas de eletricidade dessa população em ascensão, as empresas de geração de energia e as concessionárias estão otimizando regularmente suas metodologias existentes.

O aprimoramento das metodologias de trabalho e das máquinas aumenta a eficiência geral da planta, o que, por sua vez, permite que as concessionárias forneçam eletricidade a mais pessoas. Os sistemas SCADA e os controladores lógicos programáveis ​​(CLPs) há muito tempo permitem que essas empresas monitorem o desempenho e a condição dos equipamentos e ferramentas de suas usinas. No entanto, os sistemas SCADA são menos interoperáveis ​​e não oferecem monitoramento do padrão de consumo da eletricidade consumida pelos usuários finais.

O advento da Internet das Coisas no setor de energia resultou no surgimento de soluções inteligentes de energia. Essas soluções alimentadas por sensores IoT inovadores e recursos de telemetria oferecem ótimas funcionalidades para o setor de energia em termos de monitoramento de padrões de consumo, otimização operacional e gerenciamento de desempenho de ativos.

Soluções de energia inteligente:

As soluções de energia inteligente compreendem dispositivos como medidores inteligentes e redes inteligentes que são usados ​​para coletar dados relevantes. Esses dados constituem parâmetros relacionados ao fluxo de energia elétrica e podem variar desde o desempenho dos equipamentos até a energia utilizada pelos consumidores finais. Ao analisar essas informações, um fornecedor de energia pode tomar decisões informadas para gerenciar efetivamente o fluxo de energia em todas as três verticais de geração, transmissão e distribuição de energia.

A Internet das Coisas desempenha um papel crucial na manutenção do fluxo de eletricidade em todos esses três estágios. Está permitindo que as empresas de energia gerenciem o fornecimento de eletricidade mesmo nos horários de pico e reduzam seu desperdício. Deixe-se aprofundar nos benefícios que a IoT oferece em todas essas etapas.
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A. Geração de energia:

Os equipamentos nas usinas devem ser eficientes para reduzir o desperdício de energia elétrica. No entanto, as usinas sofrem de altos níveis de falta de confiabilidade e ineficiência devido a:

• Uso de ativos envelhecidos e com mau funcionamento.

• Procedimentos de O&M (operações e manutenção) inadequados.

• Uso incorreto de dados históricos associados aos ativos.

Esses aspectos afetam drasticamente a eficiência dos equipamentos e máquinas. A Internet das Coisas oferece soluções econômicas para empresas de geração de energia, aprimorando suas tarefas de O&M, melhorando assim a vida útil de seus ativos. Ao monitorar constantemente o funcionamento e o desempenho do equipamento, o ponto de falha e o tempo necessário de manutenção podem ser estimados com precisão.

1) Monitoramento do tempo de atividade:

O monitoramento do tempo de atividade refere-se ao tempo durante o qual o equipamento ou maquinário está funcionando. Enquanto a máquina está operando, diferentes parâmetros são medidos para definir seu desempenho e condição. Esses parâmetros podem ser usados ​​para estimar o tempo de quebra da máquina e até mesmo a condição do cronograma, tarefas de manutenção preditiva ou baseadas em risco.

2) Monitoramento de tempo de inatividade:

O período de tempo em que uma máquina está em manutenção ou simplesmente não funcionando é chamado de tempo de inatividade. Usando os dados históricos da máquina coletados por meio de diferentes sensores incorporados, a manutenção e os reparos adequados podem ser feitos para deixá-la pronta para operação.

Ao monitorar simultaneamente o tempo de inatividade e o tempo de atividade de vários equipamentos em uma usina, a disponibilidade do equipamento pode ser determinada. As máquinas de reserva podem, assim, ser usadas durante os horários de pico para suprir a demanda extra. Alguns outros benefícios do monitoramento de disponibilidade de equipamentos são:

• Custos de manutenção reduzidos.

• Maior confiabilidade e eficiência dos ativos.

• Rápida inspeção e identificação de fontes de falha.

• Eliminação de reparos de emergência e paradas não planejadas.

B. Transmissão de energia:

Os sistemas de transmissão de energia ficam maçantes e sua eficiência cai após uma duração prolongada de uso. Além disso, essas redes geralmente operam junto com usinas de energia ineficientes com baixa eficiência de combustível e altas taxas de emissão que diminuem ainda mais a eficiência dos sistemas de transmissão de energia.

Atualmente, essas redes elétricas tradicionais foram substituídas por versões atualizadas com infusão de IoT chamadas redes inteligentes. Essas redes oferecem controle remoto rápido em vários fatores de transferência de eletricidade, como frequência, tensão, taxa de rampa, etc. Essas redes oferecem um sistema de diálogo bidirecional que permite que concessionárias e clientes troquem informações e eletricidade quase que instantaneamente.

Alguns benefícios que as redes inteligentes oferecem a um sistema avançado de transmissão são:

1) Gestão de energia renovável:

A energia gerada a partir de recursos renováveis ​​é chamada de potência variável, pois varia com a mudança nas condições ambientais. Um sistema de transmissão inteligente pode detectar essas variabilidades e equilibrar o fornecimento de energia extraindo eletricidade de usinas tradicionais.

2) Reduza os custos operacionais:

Redes inteligentes com a ajuda de sistemas de distribuição podem medir o consumo de eletricidade em diferentes localidades e encontrar a duração do pico de consumo de energia. Com base nessas informações, as concessionárias podem decidir o melhor momento para operar as “plantas de pico” (plantas usadas durante os horários de pico) para gerenciar o fornecimento de energia durante os horários de pico. Como isso reduz o uso de plantas de pico menos ineficientes, os custos operacionais também são reduzidos.

3) Gerenciamento de ativos:

Um sistema de transmissão consiste em várias subestações, transformadores e linhas de transmissão. Esses equipamentos e ativos se degradam e desenvolvem falhas devido à sobrecarga e operação contínua. Diferentes sensores de IoT podem ser usados ​​para monitorar vários fatores associados ao ativo trabalhando para identificar riscos de segurança e componentes vulneráveis. Isso melhora as tarefas de manutenção e melhora a vida útil dos ativos de transmissão.

C. Distribuição de energia:

Além disso, a Internet das Coisas está aprimorando os serviços de distribuição e as experiências dos clientes com a ajuda de redes inteligentes e medidores inteligentes. Os medidores inteligentes são uma aplicação de internet das coisas que transmitem dados de consumo de eletricidade de uma residência para a concessionária. Os dados também podem ser acessados ​​pelo cliente por meio de um aplicativo da web ou até mesmo da televisão.

Os medidores inteligentes permitiram o desenvolvimento de sistemas de distribuição inteligentes que oferecem diferentes vantagens no campo de:

1) Redirecionamento e restauração de suprimentos:

Devido a condições ambientais ou de sobrecarga repentinas e indesejadas, os sistemas e equipamentos de transmissão podem ser danificados, restringindo o fluxo de eletricidade em determinadas áreas. Pode levar muito tempo para consertar a avaria e restabelecer o fornecimento de eletricidade no local. O uso combinado de redes inteligentes e medidores inteligentes pode identificar um caminho separado para fornecer eletricidade e ajudar as concessionárias a redirecionar o fornecimento para a localidade que sofre de apagão.

2) Soluções de gerenciamento de energia para casa:

Aparelhos inteligentes em residências podem compartilhar informações com medidores inteligentes para armazenar e analisar informações associadas ao consumo de energia. Os medidores inteligentes transmitem esses dados para uma plataforma centralizada que pode ser acessada até mesmo de uma mera TV. Esses dados podem ser usados ​​pelos consumidores para gerenciar o consumo de eletricidade em casa e, assim, diminuir as contas de eletricidade.

O próximo passo para atender às demandas de eletricidade:

As soluções inteligentes de energia estão capacitando os processos de geração, transmissão e distribuição de energia. O advento da tecnologia IoT no setor de energia possibilitou o desenvolvimento de sistemas mais eficientes e confiáveis ​​que estão reduzindo as perdas no fluxo de energia das usinas até os consumidores finais. Isso está permitindo que as concessionárias aumentem o alcance de sua rede elétrica para áreas mais remotas e as preparando para atender aos requisitos da crescente população global.