智能、可靠和高效的電力供應(yīng)有助于智慧城市的平穩(wěn)運(yùn)行。物聯(lián)網(wǎng)在可再生能源生產(chǎn)中的應(yīng)用將有助于有效滿(mǎn)足智慧城市的能源需求。

物聯(lián)網(wǎng)在可再生能源生產(chǎn)中的應(yīng)用涉及連接到發(fā)電、輸電和配電設(shè)備上的傳感器，這些傳感器可以幫助公司實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的工作。這可以降低運(yùn)營(yíng)成本，并降低我們對(duì)化石燃料的依賴(lài)。與傳統(tǒng)能源相比，可再生能源的使用已經(jīng)帶來(lái)了許多好處，而物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施將有助于我們進(jìn)一步利用這些清潔能源。

物聯(lián)網(wǎng)在可再生能源解決方案中的好處

▲自動(dòng)化

事實(shí)證明，效率是利用可再生能源的主要障礙，這對(duì)于依賴(lài)風(fēng)能和太陽(yáng)能等可變資源的方式尤其如此。物聯(lián)網(wǎng)解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，以提高這些電力生產(chǎn)方式的效率。借助這些控制，可最大程度地利用可再生資源。此外，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以幫助檢測(cè)最有利的能源生產(chǎn)條件，以產(chǎn)生最大能源輸出。物聯(lián)網(wǎng)傳感器的主要好處是它們能夠?qū)崟r(shí)生成數(shù)據(jù)，這有助于最大限度地減少浪費(fèi)（如果有的話）。

在可再生能源中使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)行自動(dòng)化的一個(gè)很好例子是：用于監(jiān)測(cè)風(fēng)力渦輪機(jī)的有效運(yùn)行。通過(guò)分析物聯(lián)網(wǎng)傳感器生成的數(shù)據(jù)，可以改變風(fēng)力渦輪機(jī)的方位，以獲得最大效率。在太陽(yáng)能利用中也可以看到類(lèi)似應(yīng)用，其中太陽(yáng)能電池板的方向可以跟隨太陽(yáng)光自動(dòng)轉(zhuǎn)向，以最大限度地提高電力生產(chǎn)。通過(guò)自動(dòng)化控制，發(fā)電廠可以更有效地工作。這顯著提高了電力輸出，降低了運(yùn)營(yíng)成本，并提高了安全標(biāo)準(zhǔn)。

▲成本效益

物聯(lián)網(wǎng)為監(jiān)測(cè)電力消耗提供了出色的工具。公用事業(yè)公司和電力供應(yīng)商可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)解決方案獲得前所未有的資源控制，這反過(guò)來(lái)又為公司制定數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)決策提供寶貴見(jiàn)解。配電公司可以使用物聯(lián)網(wǎng)生成的數(shù)據(jù)來(lái)確定和分析用戶(hù)的用電模式，并根據(jù)用戶(hù)的需求平衡供應(yīng)。這最終導(dǎo)致配電公司減少電力浪費(fèi)，并節(jié)省大量資金，而企業(yè)和個(gè)人用戶(hù)也可以大大減少每月的電費(fèi)開(kāi)支。（來(lái)自iothome）美國(guó)帝國(guó)大廈的Skanska美國(guó)辦事處是其建筑物中最早采用物聯(lián)網(wǎng)解決方案的公司之一，因此，它已將電力支出減少了57％，并在15年的辦公室租賃期內(nèi)節(jié)省了68萬(wàn)美元。

▲網(wǎng)格管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成不僅可以將更多的系統(tǒng)納入到網(wǎng)格中，而且還可以改善整體網(wǎng)格管理。通過(guò)在變電站和配電線路上安裝傳感器，公司可以收集實(shí)時(shí)用電量數(shù)據(jù)。能源公司可以利用這些數(shù)據(jù)做出關(guān)于電壓控制、負(fù)載切換和網(wǎng)絡(luò)配置的有效決策。位于電網(wǎng)上的傳感器也有助于實(shí)時(shí)提醒操作員停電。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可用性允許操作員快速切斷受損線路的電源，這可以防止可能的觸電、森林大火或其他危險(xiǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)甚至允許其中一些決策自動(dòng)化。事實(shí)證明，自動(dòng)化系統(tǒng)比依賴(lài)人類(lèi)的系統(tǒng)更有效。萬(wàn)一發(fā)生故障，智能交換機(jī)可以自動(dòng)隔離問(wèn)題區(qū)域，同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以重新路由備用電力線路，以便快速恢復(fù)供電。這樣做可以節(jié)省寶貴的時(shí)間和人力。此外，用電量數(shù)據(jù)也可以作為負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，它們有助于確保所有發(fā)電廠都滿(mǎn)足與頻率和電壓控制有關(guān)的要求。這些用電數(shù)據(jù)還可以幫助公司決定在哪里構(gòu)建新的基礎(chǔ)設(shè)施或?qū)ΜF(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)。

英國(guó)是智能電網(wǎng)技術(shù)的早期采用者之一。通過(guò)其低碳網(wǎng)絡(luò)基金和電力網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新競(jìng)賽項(xiàng)目，政府采用了智能電網(wǎng)和智能電表解決方案。該系統(tǒng)提供了一個(gè)可觀測(cè)、自動(dòng)化和可控的電力網(wǎng)絡(luò)。

▲分布式系統(tǒng)

由于商業(yè)和住宅使用量的增加，智能電網(wǎng)正在擴(kuò)展。這種日益分散的電力系統(tǒng)代表著能源公司的一個(gè)重大轉(zhuǎn)變，除了管理其主要發(fā)電機(jī)之外，他們現(xiàn)在還必須管理遍布電網(wǎng)的越來(lái)越多的小型發(fā)電機(jī)。（來(lái)源物聯(lián)之家網(wǎng)）安裝在多個(gè)點(diǎn)的傳感器有助于監(jiān)控生產(chǎn)和傳輸階段的大量點(diǎn)。使用傳統(tǒng)方法無(wú)法訪問(wèn)多個(gè)點(diǎn)。隨著傳感器數(shù)量和數(shù)據(jù)訪問(wèn)量的增加，可以有效地管理網(wǎng)格系統(tǒng)。在能源需求變化的情況下，物聯(lián)網(wǎng)傳感器會(huì)自動(dòng)響應(yīng)變化，它們可以為電力公司提供準(zhǔn)確信息，以精確管理需求。

▲住宅解決方案

可再生能源的實(shí)施不僅限于公用事業(yè)公司，而且還被家庭采用。借助物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，市民可以在后院產(chǎn)生“綠色能源”， 以滿(mǎn)足家庭需求。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案有助于利用可再生能源并使其高效。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，用戶(hù)可以在一個(gè)系統(tǒng)中連接太陽(yáng)能電池板、雨水收集器、智能屋頂和窗戶(hù)。用戶(hù)還可以在家里或辦公室安裝智能設(shè)備，以測(cè)量個(gè)人電器和設(shè)備的功耗。他們可以利用這些信息來(lái)識(shí)別浪費(fèi)，尤其是耗電設(shè)備，以節(jié)省能源費(fèi)用。

其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（例如恒溫器）可以根據(jù)周?chē)h(huán)境自動(dòng)優(yōu)化其操作，以減少能耗。事實(shí)證明，住宅用戶(hù)將最受益于這些技術(shù)，因?yàn)樽≌寄茉词褂昧康?7％。物聯(lián)網(wǎng)在可再生能源中的應(yīng)用為企業(yè)和普通消費(fèi)者提供了大量機(jī)會(huì)。

在可再生能源中實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

盡管在可再生能源生產(chǎn)中使用物聯(lián)網(wǎng)可帶來(lái)多種好處，但也存在著挑戰(zhàn)和障礙。在可再生能源中實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)面臨的主要問(wèn)題之一是初始投資成本。盡管近年來(lái)它們的價(jià)格大幅下降，但利用可再生能源的設(shè)備仍然被證明是昂貴的。使用多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和監(jiān)測(cè)設(shè)備升級(jí)電網(wǎng)，將增加投資成本。按照目前的趨勢(shì)，如果未來(lái)價(jià)格繼續(xù)大幅下跌，物聯(lián)網(wǎng)能源生產(chǎn)設(shè)備將會(huì)被大規(guī)模采用。

利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的另一個(gè)挑戰(zhàn)是它們?nèi)菀自獾胶诳凸?。由于設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有得到適當(dāng)保護(hù)，就有可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)攻擊。這可能會(huì)給公用事業(yè)公司和居民帶來(lái)危險(xiǎn)和不利的條件。必須采用安全系統(tǒng)來(lái)阻止對(duì)電網(wǎng)的任何潛在攻擊。

可再生能源是電力生產(chǎn)的未來(lái)。根據(jù)國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)，到2022年，可再生能源有望再增長(zhǎng)43％。許多私營(yíng)企業(yè)和政府已經(jīng)在全球投資智慧城市，而智慧能源解決方案將為這些智慧城市提供動(dòng)力。計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人工智能和智慧能源等技術(shù)為城市資產(chǎn)的高效運(yùn)行和管理提供了保障。向這些智慧城市提供清潔能源被證明是一個(gè)重要因素。（來(lái)自物聯(lián)之家網(wǎng)）美國(guó)、中國(guó)和印度是實(shí)施可再生能源發(fā)電實(shí)踐的主要市場(chǎng)，而這些市場(chǎng)為從事物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的公司提供了巨大商機(jī)。在可再生能源生產(chǎn)中實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)，將在改善清潔能源方面發(fā)揮重要作用。