스마트 에너지 솔루션은 7,631,091,040명의 전력 수요를 어떻게 충족할까요?

위의 숫자는 2018년 전 세계 연말 인구로 올해 말까지 8,200만 명이 증가할 것입니다! 이렇게 급증하는 인구의 전력 수요를 충족시키기 위해 발전 회사와 유틸리티는 기존 방법론을 정기적으로 최적화하고 있습니다.

작업 방법론과 기계를 개선하면 전체 플랜트 효율성이 향상되어 유틸리티에서 더 많은 사람들에게 전기를 제공할 수 있습니다. SCADA 시스템과 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)는 오랫동안 이들 회사가 발전소 장비 및 도구의 성능과 상태를 모니터링할 수 있게 해주었습니다. 그러나 SCADA 시스템은 상호 운용성이 떨어지고 최종 사용자가 소비하는 전력에 대한 소비 패턴 모니터링을 제공하지 않습니다.

에너지 부문에서 사물 인터넷의 도래는 스마트 에너지 솔루션의 출현으로 이어졌습니다. 혁신적인 IoT 센서 및 원격 측정 기능으로 구동되는 이러한 솔루션은 소비 패턴 모니터링, 운영 최적화 및 자산 성능 관리 측면에서 전력 산업에 뛰어난 기능을 제공합니다.

스마트 에너지 솔루션:

스마트 에너지 솔루션은 관련 데이터를 수집하는 데 사용되는 스마트 미터 및 스마트 그리드와 같은 장치로 구성됩니다. 이 데이터는 전기의 흐름과 관련된 매개변수를 구성하며 장비의 성능에서 최종 소비자가 사용하는 에너지에 이르기까지 다양할 수 있습니다. 이 정보를 분석함으로써 에너지 공급자는 발전, 송전 및 배전의 3가지 수직 분야에서 전력 흐름을 효과적으로 관리하기 위해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.

사물 인터넷은 이 세 단계 모두에서 전기 흐름을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이를 통해 전력 회사는 피크 시간에도 전력 공급을 관리하고 낭비를 줄일 수 있습니다. 이 모든 단계에서 IoT가 제공하는 이점에 대해 자세히 알아보십시오.

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아. 발전:

발전소의 장비는 전력 낭비를 줄이기 위해 효율적이어야 합니다. 그러나 발전소는 다음과 같은 이유로 높은 수준의 신뢰성과 비효율성을 겪고 있습니다.

• 노후 자산 및 오작동 자산 사용.

• 부적절한 O&M(운영 및 유지보수) 절차.

• 자산과 관련된 과거 데이터의 잘못된 사용.

이러한 측면은 장비 및 기계의 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 사물 인터넷은 O&M 작업을 개선하여 자산 수명을 개선함으로써 발전 회사에 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 장비의 작동 및 성능을 지속적으로 모니터링하여 고장 지점 및 유지 보수 소요 시간을 정확하게 추정할 수 있습니다.

1) 가동 시간 모니터링:

가동 시간 모니터링은 장비 또는 기계가 실행되는 시간을 나타냅니다. 기계가 작동하는 동안 성능과 상태를 정의하기 위해 다양한 매개변수가 측정됩니다. 이러한 매개변수를 사용하여 기계 고장 시간을 추정하고 상태, 예측 또는 위험 기반 유지 관리 작업을 예약할 수도 있습니다.

2) 다운타임 모니터링:

기계가 유지 보수 중이거나 단순히 실행되지 않는 기간을 가동 중지 시간이라고 합니다. 다양한 내장형 센서를 통해 수집된 기계의 이력 데이터를 사용하여 작동 준비를 위해 적절한 유지보수 및 수리를 수행할 수 있습니다.

발전소에서 다양한 장비의 가동 중지 시간과 가동 시간을 동시에 모니터링하여 장비의 가용성을 결정할 수 있습니다. 따라서 대기 시스템은 추가 수요를 충족시키기 위해 피크 시간 동안 사용할 수 있습니다. 장비 가용성 모니터링의 다른 이점은 다음과 같습니다.

• 유지보수 비용 절감.

• 자산의 안정성과 효율성이 향상되었습니다.

• 빠른 검사 및 장애 원인 식별.

• 긴급 수리 및 계획되지 않은 다운타임 제거.

나. 동력 전달:

전력 전송 시스템은 오래 사용하면 둔해지고 효율성이 떨어집니다. 더욱이, 이러한 그리드는 종종 전력 전송 시스템의 효율성을 더욱 감소시키는 낮은 연료 효율과 높은 배출율을 갖는 비효율적인 발전소와 함께 작동합니다.

오늘날 이러한 전통적인 전력망은 스마트 그리드라고 하는 업그레이드된 IoT 주입 버전으로 대체되었습니다. 이 그리드는 주파수, 전압, 램프 속도 등과 같은 다양한 전기 전송 요소에 대한 빠른 원격 제어를 제공합니다. 이러한 그리드는 유틸리티와 고객이 거의 즉시 정보와 전기를 교환할 수 있도록 하는 양방향 대화 시스템을 제공합니다.

스마트 그리드가 고급 송전 시스템에 제공하는 몇 가지 이점은 다음과 같습니다.

1) 재생 에너지 관리:

재생 가능한 자원에서 생성된 에너지는 환경 조건의 변화에 ​​따라 변하기 때문에 가변 전력이라고 합니다. 스마트 전송 시스템은 이러한 변동성을 감지하고 기존 발전소에서 전기를 추출하여 전원 공급의 균형을 맞출 수 있습니다.

2) 운영 비용 절감:

배전 시스템의 도움으로 스마트 그리드는 다른 지역의 전력 소비를 측정하고 최대 전력 소비 기간을 찾을 수 있습니다. 이 정보를 기반으로 유틸리티는 피크 시간 동안 전력 공급을 관리하기 위해 "피크 플랜트"(피크 시간에 사용되는 플랜트)를 가동할 최적의 시간을 결정할 수 있습니다. 이렇게 하면 덜 비효율적인 피크 플랜트의 사용이 줄어들기 때문에 운영 비용도 절감됩니다.

3) 자산 관리:

송전 시스템은 다양한 변전소, 변압기 및 송전선로로 구성됩니다. 이러한 장비 및 자산은 과부하 및 지속적인 작동으로 인해 성능이 저하되고 결함이 발생합니다. 다양한 IoT 센서를 사용하여 자산과 관련된 다양한 요소를 모니터링하여 안전 위험 및 취약한 구성 요소를 식별할 수 있습니다. 이는 유지보수 작업을 개선하고 변속기 자산의 수명을 향상시킵니다.

다. 전원 분배:

사물 인터넷은 스마트 그리드와 스마트 미터의 도움으로 유통 서비스와 고객 경험을 더욱 향상시키고 있습니다. 스마트 미터는 가정의 전력 사용량 데이터를 유틸리티 공급자에게 전송하는 사물 인터넷의 응용 프로그램입니다. 고객은 웹 애플리케이션이나 텔레비전을 통해 데이터에 액세스할 수도 있습니다.

스마트 계량기는 다음 분야에서 다양한 이점을 제공하는 스마트 분배 시스템의 개발을 가능하게 했습니다.

1) 경로 재지정 및 복원 공급:

갑작스럽고 원하지 않는 환경 또는 과부하 조건으로 인해 전송 시스템 및 장비가 손상되어 특정 지역의 전기 흐름이 제한될 수 있습니다. 고장을 수리하고 해당 위치에 전기 공급을 복구하는 데는 충분한 시간이 소요될 수 있습니다. 스마트 그리드와 스마트 계량기를 함께 사용하면 전기 공급을 위한 별도의 경로를 식별할 수 있고 전력 회사가 정전으로 고통받는 지역으로 공급 경로를 변경할 수 있습니다.

2) 가정용 에너지 관리 솔루션:

가정의 스마트 가전은 스마트 계량기와 정보를 공유하여 에너지 소비와 관련된 정보를 저장하고 분석할 수 있습니다. 스마트 미터는 이 데이터를 단순한 TV에서도 액세스할 수 있는 중앙 플랫폼으로 전송합니다. 이 데이터는 소비자가 가정에서 전력 소비를 관리하는 데 사용할 수 있으므로 전기 요금을 줄일 수 있습니다.

전기 수요를 충족하기 위한 다음 단계:

스마트 에너지 솔루션은 발전, 전송 및 배전 프로세스를 강화하고 있습니다. 에너지 부문에서 IoT 기술의 출현은 발전소에서 최종 소비자로 가는 에너지 흐름의 손실을 줄이는 보다 효율적이고 안정적인 시스템의 개발을 가능하게 했습니다. 이를 통해 유틸리티는 전력 네트워크의 도달 범위를 더 외딴 지역으로 늘리고 지속적으로 급증하는 세계 인구의 요구 사항을 충족할 수 있도록 준비할 수 있습니다.