【導(dǎo)讀】全球電力企業(yè)在疫情大流行期間遭受重大打擊，目前各公司正積極重回正軌，努力把日益老化的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)代化更新。歐洲、中國(guó)和美國(guó)政府落實(shí)了雄心勃勃的擴(kuò)張計(jì)劃，計(jì)劃建立更多的計(jì)算機(jī)化網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)無(wú)碳發(fā)電。物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是確保這些巨額投資獲得最大回報(bào)的重要基礎(chǔ)。
全球電力企業(yè)在疫情大流行期間遭受重大打擊，目前各公司正積極重回正軌，努力把日益老化的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)代化更新。歐洲、中國(guó)和美國(guó)政府落實(shí)了雄心勃勃的擴(kuò)張計(jì)劃，計(jì)劃建立更多的計(jì)算機(jī)化網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)無(wú)碳發(fā)電。物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是確保這些巨額投資獲得最大回報(bào)的重要基礎(chǔ)。
投入巨資實(shí)現(xiàn)數(shù)字化
國(guó)際能源署(IEA)將智能電網(wǎng)定義為“使用數(shù)字技術(shù)和其他先進(jìn)技術(shù)來(lái)監(jiān)控和管理全部發(fā)電來(lái)源的電力傳輸，從而滿足最終用戶不斷變化的電力需求的電力網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)……盡可能提高電力系統(tǒng)所有部分的運(yùn)作效率，最大限度地減低成本和環(huán)境影響，同時(shí)最大限度地提高電力系統(tǒng)的可靠性、高適應(yīng)性和穩(wěn)定性”。
這些優(yōu)勢(shì)和好處鼓勵(lì)政府機(jī)構(gòu)和業(yè)界制訂大筆的基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)算；根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)數(shù)據(jù)，2021年智能電網(wǎng)方面的投資達(dá)到3000億美元，到2030年將增加到三倍。
物聯(lián)網(wǎng)不只是智能電表
智能電表可能是宣傳智能電網(wǎng)的典型代表。隨著電力使用的信息不斷傳輸?shù)皆贫?，電力公司可以?zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)的需求并為消費(fèi)者提供差時(shí)的電價(jià)費(fèi)率，以鼓勵(lì)他們?cè)谟秒姼叻迤跍p少電力消費(fèi)。
然而，智能電網(wǎng)并不僅僅是智能電表。先進(jìn)的電網(wǎng)由數(shù)百萬(wàn)個(gè)重要組件相互連接，每個(gè)組件都會(huì)對(duì)電網(wǎng)性能造成影響。無(wú)線傳感器不僅提供供電數(shù)據(jù)，在發(fā)生雷擊或分支短路等問(wèn)題時(shí)，還可以及早通知公司。對(duì)于努力維護(hù)復(fù)雜而精細(xì)的電力系統(tǒng)的工程師來(lái)說(shuō)，這些信息至關(guān)重要。
可再生能源帶來(lái)挑戰(zhàn)
工程師更傾向于穩(wěn)定可靠的電力來(lái)源，因?yàn)檫@樣的電力供給簡(jiǎn)化了電網(wǎng)平衡操作。煤炭發(fā)電站盡管存在諸多缺點(diǎn)，但在持續(xù)供給方面卻是非?？煽康?。
可再生能源的情形則大不相同，人們很難準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)天氣是否晴朗，以及風(fēng)力的大小。這就帶來(lái)了不可預(yù)測(cè)性和可變性。無(wú)論雨天還是晴天，滿足消費(fèi)者對(duì)接入電源的需求變得愈加困難。
物聯(lián)網(wǎng)傳感器持續(xù)提供來(lái)自全國(guó)各地的日照和降水?dāng)?shù)據(jù)，使得電力工程師可以切換至運(yùn)行良好的風(fēng)能和太陽(yáng)能場(chǎng)所，并且關(guān)閉發(fā)電量少的場(chǎng)所，從而平順地消減這些可變性。在可再生能源無(wú)法達(dá)到所需容量要求，以及監(jiān)管方面不想增加煤炭或燃油發(fā)電的情況下，連續(xù)饋送數(shù)據(jù)可以幫助工程師預(yù)測(cè)何時(shí)最適合使用可快速啟動(dòng)（且碳排放量相對(duì)較低）的燃?xì)獍l(fā)電站。
使用物聯(lián)網(wǎng)達(dá)到平衡運(yùn)作
盡管物聯(lián)網(wǎng)傳感器提供了深度數(shù)據(jù)，但仍然存在無(wú)法達(dá)到供需平衡的情況。例如，澳大利亞可能出現(xiàn)高溫并且無(wú)風(fēng)的天氣，每個(gè)人都會(huì)打開(kāi)空調(diào)，但可以提供的可再生能源卻很少。而后，人們開(kāi)啟煤炭發(fā)電站以填補(bǔ)用電量差額，碳排放量將會(huì)飆升。人們以地球的長(zhǎng)期利益為代價(jià)來(lái)解決短期的問(wèn)題。
合適的解決方案是存儲(chǔ)晴天和大風(fēng)天生成的多余可再生能源，以便在出現(xiàn)用電高峰時(shí)將其釋放到電網(wǎng)中。被考慮過(guò)的想法包括使用多余的可再生能源生產(chǎn)氫氣，建造大型電池組，將水量抽取到山上以備后用，甚至旋轉(zhuǎn)巨型飛輪。
在電動(dòng)汽車中儲(chǔ)存能量
另一個(gè)獲得業(yè)界關(guān)注的想法，是利用世界上快速增多的電動(dòng)汽車(EV)作為可再生電力的儲(chǔ)能庫(kù)。可以使用物聯(lián)網(wǎng)跟蹤車輛何時(shí)進(jìn)入車庫(kù)以及其電池用于儲(chǔ)能的備用容量，從而協(xié)助完成運(yùn)作過(guò)程。而后，物聯(lián)網(wǎng)還可以跟蹤電網(wǎng)情況，出現(xiàn)電力緊張時(shí)，可以決定使用哪些電動(dòng)汽車的電池供電。
為了應(yīng)對(duì)世界日益增長(zhǎng)的能源需求，同時(shí)減少碳排放，智能電網(wǎng)是至關(guān)重要的；而物聯(lián)網(wǎng)是確保電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)承諾目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。
（來(lái)源：Nordic Semiconductor公司，作者：Lorenzo Amicucci）
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