تحلیل موضوعی : تحول دیجیتال در صنعت انرژی و آب و برق

طی چند سال گذشته فناوری به طور فزاینده ای توسط همه بخشهای اصلی صنعت پذیرفته شده است – و صنعت انرژی نیز از این قاعده مستثنی نیست. نوآوری در فن آوری دیگر فقط با جایگزینی مدارک با سیستم های الکترونیکی خودکار همراه نیست. گام بعدی ، ابداع مجدد روش هایی است که شرکت های انرژی و آب و برق به تجارت آن می پردازند ، مشتریان خود را درگیر می کنند و با آنها تعامل می کنند.  بگذارید ما کاربرد Energy 4.0 ، کلمه ای که برای نشان دادن انقلاب دیجیتال در این صنعت استفاده می شود را ، فراموش نکنیم.

صنعت 4.0 مفهومی است که در دنیای تولید به خوبی شناخته شده است. این “چهارمین انقلاب صنعتی” شامل اتوماسیون و داده هایی است که برای بهینه سازی تولید ، افزایش انعطاف پذیری و کارایی در یک محیط کارخانه هوشمند استفاده می شود. بخش انرژی و خدمات از سال 1970 که از فناوری های دیجیتال استفاده می کند ، از نوآوری های نو ظهوری مانند اینترنت اشیا ، علوم داده ، یادگیری ماشینی و رایانش ابری استفاده می کند. انقلاب دیجیتال – که به آن Energy 4.0 گفته می شود – شامل این پیشرفت ها برای ساخت و برپایی شبکه های هوشمند ، مدیریت انرژی های تجدید پذیر و تولید توزیع شده است.

به طور همزمان ، تولیدکنندگان سخت افزار و شرکت های توسعه دهنده نرم افزار با تأکید بر قابلیت اطمینان داخلی و ایمنی اکولوژیکی در ایجاد و یکپارچه سازی راه حل های مبتنی بر تجارت با سیستم های عظیم شرکت های بزرگ تجاربی را اندوخته اند.  هم اکنون ، با کاهش هزینه ها و رشد فن آوری ها با سرعت بالا ، دیجیتالی سازی فرصت هایی را برای شرکت های انرژی 4.0 ایجاد می کند تا مدل های جدید تجاری و استراتژی های پایدار تولید و تحویل انرژی را ایجاد کنند.

اینترنت اشیا در بخش انرژی

انتظار می رود که فناوری اینترنت اشیا تا سال 2020 به ارزش بازار جهانی بالای 22 میلیارد دلار برسد. یکی از عوامل اصلی در اینجا تحول دیجیتال عملیات بخش انرژی است. در صنعت معدن ، نفت و گاز ، راه حل های اینترنت اشیا شامل ماشین آلات و تجزیه و تحلیل داده ها برای دستیابی به الزامات بهره وری عملیاتی ، تنظیم شده توسط کسب و کارهای انرژی است. داده های عملی به بهبود تصمیم گیری ، کاهش آسیب پذیری و عوامل خطر کمک می کند. زنجیره های تأمین آنها نیز به طور فزاینده ای تحت تأثیر دیجیتال سازی قرار دارند که بر صنایع مرتبط نیز تأثیر مثبت می گذارد.

نوآوری های جدید اینترنت اشیا در ساخت در 5 سال گذشته ظهور کرده است. از پهپادها و سنسورهای اینترنت اشیا برای بازرسی تاسیسات و خطوط استفاده می شود. کنتورهای شبکه هوشمند داده هایی را در هر دقیقه در مورد تقاضا برای نفت ، گاز ، آب و برق فراهم می کنند. دستگاه های اینترنت اشیا همچنین می توانند تغییرات دما ، رطوبت و ارتعاشات را کنترل کرده و از این طریق امکان جلوگیری از خرابی تجهیزات و افزایش ایمنی انسان ها را فراهم کنند.

فرصت ها نسبتاً بی حد و مرز است و آینده اینترنت اشیا در این بخش توسط کسب و کار های انرژی و شرکت های توسعه دهنده نرم افزار که این راه حل های پیشگام را می سازند و آنها را به بازار معرفی می کنند ، تعریف خواهد شد.

فناوری دوقلوی دیجیتال

شرکت های انرژی از فناوری Digital Twin استفاده می کنند

فناوری دوقلوی دیجیتال در میان بالاترین روندهای استراتژیک تحول دیجیتال قرار دارد و از زمان توسعه اولیه توسط ناسا ، توسط طیف گسترده ای از صنایع پذیرفته شده است. یک دوقلوی دیجیتال یک کپی پیشرفته است که یک شی یا فرآیند واقعی را بدون جایگزینی مدل می کند. دوقلوی دیجیتال ، با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده از سیستم های اینترنت اشیا متصل به دوقلوی فیزیکی خود ، به سازمان اجازه می دهد تا شاخص های اصلی عملکرد را کنترل کند. هدف این است که داده ها را در سیستم های یادگیری ماشین بفرستید تا بتوانند اپراتورها را از مشکلات احتمالی آگاه کنند ، از هزینه ها و مزایای گزینه های موجود برای رفع اوضاع آگاه شوند.

طبق نظرسنجی شرکت مشاور گارتنر ، تقریباً نیمی از عملیات سیستم های اینترنت اشیا در حال حاضر در حال استفاده یا قصد استفاده از فناوری های دوقلوی دیجیتال (در سال 2018) را دارند. تا سال 2020 انتظار می رود 50٪ از تولیدکنندگان با درآمد بیش از 5 میلیارد دلار حداقل یک سیستم دوقلو دیجیتال در محل  داشته باشند.. به عنوان مثال ، BP ، از دوقلوهای دیجیتال برای مدل سازی تولید میدان های جدید نفتی استفاده می کند. جنرال الکتریک بیش از یک میلیون دوقلوی دیجیتال مستقر کرده است و بیش از 70 درصد موتورهای جت را که هم اکنون در سراسر جهان استفاده می شود تحت این سیستم نگه می دارد. این روندها همچنین با پیشرفت روند کارخانه هوشمند ارزش بیشتری پیدا می کنند.

شهرهای هوشمند به مدیریت انرژی هوشمند نیاز دارند

افزایش شهرنشینی در سطح جهانی باعث شده تا شهرها برای بررسی مجدد سیاست های زیست محیطی به از نظر آلودگی کربن به صفر برسند. با بکارگیری فناوری های اینترنت اشیا ، شهرهای هوشمند قصد دارند کیفیت زندگی را افزایش و در عین حال مصرف انرژی را کاهش دهند. کسب و کار ها ، سیاست گذاران و کارآفرینان در شهرها با هم همکاری خواهند کرد تا مناطق شهری نقش خود را در انقلاب انرژی ایفا کنند.

78 شهر اروپا برای ایجاد پروتکل هایی برای دیجیتالی کردن عملیات بخش انرژی در شهرهای هوشمند با هم متحد شده اند. این مشارکت نوآوری اروپایی شهرهای هوشمند و جوامع نامیده می شود و EIP-SCC قصد دارد با استفاده از رویکرد خود تا پایان سال 2019 تعداد300 شهر هوشمند را هدف قرار دهد.

سرانجام ، شرکت های تاسیساتی قصد دارند با این ابتکارات در ایجاد چشم انداز شهرهای هوشمند و زیرساخت های هوشمند مانند پارکینگ هوشمند کار کنند. این امر شامل بررسی دارایی ها و قابلیت ها به منظور ارائه خدمات در مدل تجاری در حال ظهور است. برای اطمینان از اینکه مشارکت های دولتی و خصوصی ارزش مشترکی را به شهروندان و ذینفعان می رساند ، باید فرایندهایی در نظر گرفته شود که شامل جدی گرفتن در جذب کسب و کار ها و شهرها به برنامه ها ، بررسی ایده ها و ایجاد مدل های تجاری پایدار است.

منابع انرژی توزیع شده

شرکتهای متفرقه برای برنامه ریزی و مدیریت توزیع منابع انرژی پراکنده (DER) به راه حلهای نرم افزاری نیاز دارند. تخمین زده می شود که تا سال 2022 اروپایی ها بتوانند با همان هزینه ای که از تأمین کنندگان برق خریداری می کنند ، خودشان برق تولید و ذخیره کنند. در جهان با استفاده گسترده از DER ، بخش انرژی ممکن است انقلابی ایجاد شود ، با اینکه مشتریان کنترل بیشتری بر استفاده از انرژی دارند و احتمالاً زیرساخت های شبکه سنتی را جایگزین می کنند.

شرکت های بزرگ در حال ورود به بخش انرژی هستند ، والمارت ، گوگل ، آمازون و اپل همه علاقه نشان می دهند. در سال 2016 ، گوگل هدفی را برای جبران تمام مصرف برق در مراكز داده و دفتر با انرژی تجدید پذیر طی یك سال تعیین كرد. در اروپا ، تغییر در فشارهای نظارتی منجر به افزایش انرژی تجدیدپذیر و کاهش کربن شده است. ممکن است تا سال 2050 ، 67 میلیارد دلار درآمد آب و برق به دلیل تولید توزیع نیروی خورشید ی در اروپا در معرض خطر باشد. شرکت های برتر برای افزایش صرفه جویی در هزینه و همچنین حمایت از انرژی سبز و ابتکارات مربوط به تغییر آب و هوا وارد این حوزه می شوند.

در این شرایط ، شرکت های بزرگ باید بر روی ایجاد فرآیندهای تجاری انعطاف پذیر و مشارکتی متمرکز شوند که توانایی سازگاری با محیط های جدید تجاری را داشته باشد و از جدیدترین فناوری برای جلو ماندن در رقابت استفاده کند.

توسعه Blockchain برای بخش انرژی و آب و برق

فناوری های بلاکچین ، به ویژه قراردادهای هوشمند ، این امکان را دارند که انتقال انرژی پایان به پایان را ساده و کارآمدتر کنند. این شامل کنترل انتشار گازهای گلخانه ای و تضمین اینكه منابع انرژی در واقع از منابع تعیین شده در قراردادها بوده است. معاملات انجام شده می توانند به طور خودکار در زنجیره بلوکی تأیید و ثبت شوند ، تاخیرها و هزینه های تسویه حساب به طور قابل توجهی کاهش می یابد. بازارهای نوظهور می توانند از بلاکچین برای دستیابی به منابع مالی ، فعال کردن معاملات و ارتقا شفافیت استفاده کنند.

فناوری های Blockchain هنوز در حال بلوغ هستند و در حال حاضر به اندازه کافی قوی نیستند که بتوانند از بازارهای بزرگ پشتیبانی کنند. با این وجود چارچوب های آماده برای تولید همچنان در حال ظهور هستند – به عنوان مثال ، شما می توانید نسخه نمایشی بلاکچین اخیر ایجاد شده برای حوزه تدارکات و حمل و نقل را بررسی کنید. اصل بنیادین آن در صنایع مختلف – از جمله انرژی و آب و برق – ارائه می شود که مزایایی مانند اتوماسیون ، امنیت و قابلیت کنترل دارد.