EN
Анализ энергетических данных для внедрения изменений позволяет экономить средства на оплату электроэнергии.
Интернет вещей (IoT) и интеллектуальные счётчики контролируют энергопотребление отдельных производственных участков для обеспечения энергоэффективности
Умные счетчики позволяют отслеживать потребление энергии с высокой детализацией — на уровне отдельных производственных процессов, с интервалом измерений каждые 15 минут — как в жилых домах и офисах, так и на целых заводах. Производители могут использовать информацию о текущих ценах на энергию в реальном времени для переноса энергоемких операций на более выгодные по стоимости временные интервалы, оптимизируя тем самым график работы. Согласно докладу Министерства энергетики США о преимуществах «умных» электросетей (Smart Grid Benefit Report), потери энергии могут быть сокращены на 12–18 %. В периоды низкой загрузки завода именно эти саморегулирующиеся системы корректируют работу оборудования, исключая избыточные операции, при этом сохраняя качество продукции, обеспечивая бесперебойность и стабильность производственных процессов.
Система управления энергией (EMS) способствует соблюдению требований ESG и декарбонизации
Системы управления энергопотреблением (EMS) помогают компаниям сосредоточиться на устойчивом развитии, преобразуя данные о текущем потреблении энергии в конкретные действия. Они автоматизируют учёт выбросов углерода, оценивают показатели эффективности в соответствии со стандартами, такими как ISO 50001, и разрабатывают стратегии оптимальной интеграции возобновляемых источников энергии. В недавно опубликованном отчёте компании EnergyCAP («Исследование эталонных показателей EMS за 2023 г.») указано, что здания, оснащённые такими системами, ежегодно экономят в среднем 7,5 % на счетах за коммунальные услуги. EMS упрощают подготовку отчётов по ESG, снижают выбросы по категории 2 и способствуют декарбонизации. Возможность интеграции с локальными системами хранения энергии и адаптации к требованиям электросети снижает зависимость от резервных генераторов на ископаемом топливе в периоды пикового спроса. Это уникальное свойство повышает надёжность эксплуатации и одновременно способствует формированию будущего с низким уровнем выбросов углерода.
Применение предиктивного интеллекта к интеллектуальным электрическим системам с использованием анализа данных и ИИ
Предиктивные технологии ИИ для сокращения простоев в промышленных электросистемах
Современные системы машинного обучения анализируют данные с датчиков в реальном времени, поступающие от компонентов энергосистемы, таких как трансформаторы и автоматические выключатели. Эти алгоритмы способны выявлять проблемы на ранних стадиях их возникновения — например, незначительное изнашивание изоляции или аномальные вибрации — за месяцы до фактического отказа оборудования. Такая проактивная возможность позволяет компаниям планировать техническое обслуживание заблаговременно, до наступления непредвиденных ситуаций. Исследования показывают, что данный подход потенциально способен сократить продолжительность незапланированных простоев вдвое и снизить затраты на ремонт на 20–30 %. Когда инженеры осуществляют непрерывный мониторинг механических и эксплуатационных нагрузок, операционные корректировки в работе оборудования позволяют повысить его срок службы. Ранее ремонт, основанный преимущественно на удаче, трансформируется в интеллектуальные прогнозы, построенные на основе тщательно разработанных эвристик анализа данных.
Аналитика в реальном времени помогает прогнозировать нагрузку, оперативно реагировать на спрос и оптимизировать работу электрической сети.
Прогнозируемая нагрузка с высокой степенью точности становится возможной благодаря аналитическим механизмам, использующим данные со смарт-счётчиков, метеостанций и систем производства с интервалом в 5 минут. Такая точность обеспечивает выполнение трёх функций:
Автоматическое перераспределение нагрузки на основе цен в реальном времени для избежания платы за пиковую нагрузку
Проактивное сглаживание интеграции возобновляемых источников энергии путём прогнозирования выработки ветровой и солнечной энергии
Оптимизация напряжения и реактивной мощности в распределительной сети для снижения потерь при передаче
В то же время эластичность сети повышается за счёт возможности объекта динамически управлять некритическими нагрузками в режиме реального времени в периоды повышенной нагрузки, что обеспечивается современными интеллектуальными электрическими системами. В целом это приводит к экономии затрат на энергию в диапазоне 10–15 % при одновременном повышении устойчивости сети.
Интеграция интеллектуальных электрических систем способствует укреплению устойчивости, интеграции распределённых источников энергии и возобновляемых источников энергии.
Укрепление энергетической устойчивости промышленности за счет микросетей и распределенной генерации
Интеллектуальные системы управления, интегрирующие аккумуляторы и солнечные электростанции в промышленные микросети, обеспечивают энергетическую устойчивость за счёт способности функционировать автономно, независимо от централизованной электросети. В таких ситуациях эти системы могут работать автономно и предотвращать дорогостоящие перерывы в производственных процессах. Компании, внедрившие подобные технологии, зафиксировали значительное сокращение регулярных эксплуатационных потерь, вызванных отключениями электроэнергии. Согласно исследованию Института Понемона (Ponemon Institute) за 2023 год, посвящённому отключениям в дата-центрах, на заводах количество потерь сократилось на 92 %. После отключения от основной сети контроллеры микросети используют встроенный прогнозный анализ для заблаговременного предотвращения сбоев. Это особенно важно, поскольку отключение электроэнергии продолжительностью всего 15 минут может привести к существенным операционным потерям.
Интеграция интеллектуальных систем управления электроэнергией и систем хранения энергии способствовала бесперебойному внедрению возобновляемых источников энергии.
Проблема прерывистого характера возобновляемых источников энергии уже частично решена за счёт умной системы управления энергией (EMS), которая координирует в реальном времени выработку солнечной и ветровой энергии, работу аккумуляторов и нагрузок. Алгоритм переносит процессы, не критичные по времени, на периоды избыточной выработки солнечной и ветровой энергии, а также накапливает избыточную энергию для последующего использования. Данное решение повышает фактическое использование возобновляемой энергии примерно на 40 процентов. Некоторые производственные площадки достигли доли возобновляемой энергии свыше 80 % благодаря этим системам, при этом обеспечивая стабильную работу электрической системы в узких пределах отклонения частоты — ±0,5 Гц. Современные аккумуляторы обеспечивают быстрый отклик для поддержки электросети, а также двусторонний поток мощности как между объектами, так и между объектами и центральной сетью. Возможность двустороннего потока мощности способствует активной декарбонизации и модернизации многих сегментов энергосистем.
Влияние возможностей
Синхронизация возобновляемых источников и аккумуляторов обеспечивает использование солнечной/ветровой энергии более чем на 70 % в промышленных условиях
Динамическое смещение нагрузки снижает плату за пиковое потребление на 30 %, одновременно оптимизируя использование «зелёной» энергии
Стабилизация частоты сети поддерживает стабильность в пределах ±0,5 Гц при нестабильности поставок возобновляемой энергии
Раздел часто задаваемых вопросов
Что такое интеллектуальные счётчики и как они помогают снизить энергозатраты?
Интеллектуальные счётчики — это устройства, подключённые через Интернет вещей (IoT), которые предоставляют данные о потреблении электроэнергии промышленными системами за заданные временные интервалы. На основе данных о текущих тарифах они способны переносить энергопотребляющие процессы на менее дорогие периоды времени, что снижает энергозатраты и минимизирует потери электроэнергии.
Что такое системы управления энергопотреблением (EMS) и как они способствуют устойчивому развитию компании?
Система управления энергией (EMS) регистрирует данные о текущем потреблении энергии и разрабатывает инициативы в области устойчивого развития организованным образом. Она автоматизирует учёт выбросов углерода, способствует соблюдению требований стандарта ISO 50001, помогает оптимизировать экономию затрат и сокращение выбросов углерода при подключении возобновляемых источников энергии, а также облегчает учёт выбросов углерода.
Какова роль искусственного интеллекта (ИИ) в интеллектуальных энергосистемах?
Системы ИИ обеспечивают прогнозное техническое обслуживание, поскольку анализируют показания датчиков в реальном времени и заранее выявляют возможные неисправности в энергосистемах, что приводит к снижению незапланированных простоев и сокращению расходов на техническое обслуживание.
Какие существуют механизмы, с помощью которых микросети повышают энергетическую устойчивость промышленных предприятий?
Микросети позволяют предприятиям добиваться экономической автономии, поскольку они могут функционировать как независимый источник питания во время перебоев в электроснабжении благодаря солнечным системам и системам управления, предотвращая тем самым перерывы в подаче электроэнергии.