Цифрове рішення застарілої енергетичної кризи
Постійний заклик урядів зменшити споживання енергії є яблуком розбрату для споживачів енергії. Але це стосується не лише будинків; це теж бізнес. Оскільки запити перетворюються на повномасштабні крики про допомогу, спроби забезпечити альтернативні джерела палива — це лише пошук короткострокових рішень поточної проблеми. Відповідь? Декарбонізація.
Розумна інфраструктура Siemens
Якщо ми розкриємо справжнє значення декарбонізації, то це зменшення залежності від викопного палива та зрештою відмова від нього в поєднанні з цифровізацією. А в царині квантової нероздільності, де все вважається пов’язаним, коли ми починаємо розгадувати декарбонізацію, нам потрібно створити уявлення про те, як зусилля в одному секторі приносять користь іншому.
Загальногалузевий підхід
Хоча промисловість, будівництво, транспорт і енергетика відіграють свою роль, давайте подивимося на будівельний сектор, на який припадає 40% світового споживання енергії. А потім енергетична мережа, яка буде на гострому краю того факту, що споживання енергії має подвоїтися протягом наступних 20 років, а піковий попит, як очікується, потроїться. Крім того, ми повинні пам’ятати, що немає чіткого вказівки щодо того, скільки відновлюваної енергії ми можемо генерувати або споживати. Враховуючи все це, єдиний шлях, яким ми можемо перейти до декарбонізованої міської інфраструктури та децентралізованої системи відновлюваної енергії, – це цифровізація. Завдяки цифровому рішенню, яке може централізувати та автоматизувати керування споживанням енергії будівлями, мережами та містами, ми можемо створити єдину правду щодо споживаної енергії.
За наступні 20 років споживання енергії подвоїться, а піковий попит – потроїться.
Чим розумніша будівля, тим менше енергії потрібно
Якщо врахувати, що на будівлі припадає 40% світового споживання енергії, чверть на стадії будівництва та три чверті в експлуатації, а наше управління цими будівлями спричиняє 27% глобальних викидів вуглецю, ми можемо одразу припустити, що сектор залежить від викопного палива. паливо є проблемою.
Розумна інфраструктура Siemens
Нам потрібно розпочати проектування екологічно чистих будівель і створення стійких спільнот, які ставлять енергоефективність на перше місце. Одним із способів досягти цього є встановлення рішень Інтернету речей (IoT), які збирають дані, необхідні для побудови процесів оптимізації та визначення того, де споживання енергії можна стримати. У Siemens ми встановили, що 30-40% енергії можна заощадити за допомогою цифрових рішень.
«У Siemens ми встановили, що 30-40% енергії можна заощадити за допомогою цифрових рішень».
Але IoT – це лише початок. Якщо ми хочемо по-справжньому декарбонізувати, майбутні цифрові рішення повинні мати можливість відстежувати виробництво та зберігання енергії, контролювати мікромережі, рішення для зарядки електромобілів і здійснювати цілісне управління продуктивністю активів. Вплив цього можна визначити за допомогою розгортання цифрового двійника. А з даними організації можуть краще розгортати аналітику та використовувати ШІ для автоматизації.
Порушення цифрового сприйняття
Цифрові рішення дорогі. Чув це раніше? Не дивно, якщо так, оскільки це була одна з найбільших проблем, з якою стикається цифровізація будівель. Це та навички, необхідні для керування ними. Але технологія нікого не чекає, а прогрес у сенсорах, програмному забезпеченні та аналітиці значно знизив вартість.
Крім того, енергетичний ринок йде слідами за ринком технологій, і речі надаються X-як послуга (XaaS), а саме: платіть за те, що використовуєте. Це дозволяє операторам будівель перенести управління будівлею та енергією з CAPEX на OPEX.
Час теж нікого не чекає. У документі Міжнародного енергетичного агентства (МЕА) «Net Zero by 2050. A Roadmap for the Global Energy Sector» визначено часові рамки для декарбонізації, сумісні з Паризькою угодою в будівельному секторі: до 2030 року нові будівлі мають бути готові до нульового викиду вуглецю, а сприяння універсальному доступу до енергії; до 2035 року більшість проданих приладів і систем охолодження повинні бути енергоефективними; 2040 рік є крайнім терміном для модернізації 50% існуючих будівель до рівня готовності до нульового викиду вуглецю, а до 2050 року понад 85% будівель повинні бути готові до нульового викиду вуглецю.
Наближення енергетичних мереж до декарбонізації
Що стосується енергетичного сектору, то він також стикається з реальним викликом, намагаючись вирішити енергетичну кризу, одночасно намагаючись вкластися в терміни Паризької угоди. Проблема в тому, що ми не можемо призупинити попит. Наприклад, припустімо, що до 2035 року 60% продажів легкових автомобілів і 50% важких вантажівок повинні бути електричними, це лише сприятиме зростанню будівельного сектора, згаданому вище. У цьому випадку ми можемо оцінити, що потреба в енергетичних потужностях зросте втричі.
На жаль, хоча джерела існують, ми все ще витрачаємо відновлювану енергію через застарілі мережі та нестабільність пропозиції. Єдиний спосіб виправити це – трансформувати існуючі енергетичні мережі, щоб забезпечити стохастичні відновлювані джерела енергії. І знову ж таки, це єдине, чого може досягти цифрова система, оскільки вона допомагає операторам електромереж створювати стабільність, необхідну за допомогою децентралізованих генеруючих активів. Швидкі переваги в цьому включають програмні рішення для мереж, які перетворюють мережу на розумну мережу та пропонують XaaS, щоб контролювати витрати.
«Єдиний спосіб виправити це — трансформувати існуючі енергетичні мережі для розміщення стохастичних відновлюваних джерел енергії».
Грід-програмне забезпечення може багато чого запропонувати, зменшуючи кількість необхідних технічних навичок, спрощуючи пошук несправностей, зменшуючи OPEX і покращуючи ефективність мережі завдяки кращому управлінню мережею. Наприклад, стає легше справлятися з нестабільністю, коли у вас є дані в реальному часі, які можуть спрямовувати та інформувати прийняття рішень. А за допомогою поєднання цифрового двійника (мережі) можна досягти кращого планування сценаріїв для інтеграції відновлюваних джерел енергії, незалежно від їх «джерела».
Енергетичний сектор справді переслідує високу мету. Якщо до 2050 року ми хочемо звести до нуля, ми повинні зараз зменшити нашу залежність від викопного палива, щоб насолоджуватися електричною мережею, яка на 90% складається з відновлюваних джерел енергії, 70% яких буде надходити з фотоелектричної енергії та вітру.
Це можна зробити, якщо зробити цифровим способом
Ніщо з цього неможливо. Siemens нещодавно співпрацював з IBM, щоб поставити систему керування даними мережі для фінського оператора системи передачі Fingrid. Система виконує керування моделлю, аналіз мережі та моделювання за допомогою свого цифрового двійника під назвою ELVIS (Electrical Verkko Information System). Інтегруючи кілька ІТ-систем, цифровий двійник відображає, аналізує та моделює поведінку мережі в режимі реального часу. Це надає дані, які дають зрозуміти, як мережа поводиться в різних ситуаціях, і спрямовують рішення під час планування сценаріїв. Він також допомагає в управлінні активами, що дозволило заощадити десятки мільйонів євро.
Ясно. Ми повинні використовувати технології, якщо ми хочемо звільнитися від нашої залежності від викопного палива та прийняти декарбонізацію. Це буде недешево чи так просто, але це дозволить передавати енергію та прискорить процес. І для контексту, використання програмного забезпечення, реконструкція та цифровізація мережі коштуватимуть менше, ніж план Маршалла, інвестований у Європу після Другої світової війни – приблизно 2% ВВП США на той час.
