O Industrial Internet Consortium Encara o Desafio de Energia Verde

Hoje, o Industrial Internet Consortium (IIC) decidiu adotar a rede inteligente para permitir o uso eficiente em larga escala de energia verde. O sistema de energia é talvez a infraestrutura central da indústria. A modernização da grade é crítica para a construção de uma Internet das Coisas Industrial integrada. Nosso primeiro objetivo:cumprir a promessa de energia renovável.

As redes de energia controladas pela estação central de hoje operam em ciclos de atualização de produção de 15 minutos; a cada 15 minutos, a estação central estima a energia e liga os geradores para atender à carga. Infelizmente, fontes de energia renováveis, como painéis solares ou turbinas eólicas, não têm uma produção previsível nesse intervalo de tempo. Cargas rápidas, como conectar seu Tesla, também são difíceis de prever. Se a rede cair abaixo da energia necessária, ela pode falhar. Portanto, para garantir energia suficiente, os operadores da rede aumentam as reservas para que possam compensar essas flutuações. Isso mantém as luzes acesas, mas desperdiça combustíveis fósseis e significa que as energias renováveis ​​não estão reduzindo a pegada de carbono tanto quanto deveriam.

No entanto, para cumprir a promessa de energia verde em grande escala, devemos melhorar o controle. As microrredes podem ser parte da resposta. Uma microrrede coloca inteligência em campo, conectando fontes de geração locais, como painéis solares, com controladores e armazenamento. Uma microrrede pode fechar loops em milissegundos em vez de minutos. Pode tirar proveito do armazenamento prático de energia, como capacitores e baterias.

O núcleo de uma microrrede é um "barramento de mensagem de campo" de alto desempenho. O barramento conecta dispositivos e nós inteligentes em alta velocidade. Ele também pode interagir com a estação central e a nuvem, aproveitando o estado local e remoto para otimizar as operações.

Para atingir seu objetivo de habilitar redes inteligentes, a CII anunciou sua primeira bancada de teste com foco em energia:a bancada de teste de comunicação e controle para aplicações de microrrede. As organizações membros da IIC Real-Time Innovations (RTI), National Instruments (NI) e Cisco estão colaborando no projeto, trabalhando com as concessionárias de energia CPS Energy e Southern California Edison. Colaboradores adicionais da indústria incluem Duke Energy e a organização da indústria de energia - Smart Grid Interoperability Panel (SGIP).

Com este novo testbed IIC, RTI, Cisco e NI estão dando um grande passo em direção ao futuro. Este testbed testará a contenção de que o padrão centrado em dados DDS pode fornecer o núcleo de uma arquitetura de energia baseada em microrrede. A DDS já está operando infraestrutura de rede crítica hoje, incluindo as maiores turbinas da Siemen Wind Power e a maior barragem hidrelétrica da América do Norte. Este projeto irá dimensionar a tecnologia até o menor dos sistemas de energia, permitindo uma eventual arquitetura de microrredes pequenas e eficientes conectadas em uma Internet das Coisas Industrial maior e inteligente.

Estamos trabalhando em estreita colaboração com os líderes da indústria de energia. Southern Cal Edison tem talvez o laboratório de simulação de grade mais avançado da indústria, com totalmente fotovoltaico, estação central, subestação e hardware e simuladores de transmissão. Ele ainda possui uma “garagem do futuro” com carros elétricos e os eletrônicos necessários. CPS Energy, a maior concessionária municipal de San Antonio, fará a fase final de teste em seu bairro "Rede do Futuro" do mundo real.

Após uma análise detalhada, a Duke Energy, a maior empresa de serviços públicos dos Estados Unidos, publicou uma arquitetura de referência de inteligência distribuída para um Open Field Message Bus (OpenFMB) baseado em DDS em fevereiro passado. Além disso, o SGIP, o consórcio de grade líder da indústria, lançou recentemente um projeto para codificar os modelos de dados, requisitos de serviço e padrões para OpenFMB. Estamos trabalhando junto com esses projetos para garantir o alinhamento.

A longo prazo, o verdadeiro poder da IIoT é conectar o sensor à nuvem, a energia à fábrica e o caminho ao hospital. Para fazer isso, devemos mudar a infraestrutura central para usar tecnologia de rede capaz e genérica que possa abranger setores, campo e nuvem. Estamos entusiasmados em ver a CII liderando o caminho para um mundo mais conectado, mais eficiente e mais verde.