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)時遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的工作。這可以降低運(yùn)營成本，并降低我們對化石燃料的依賴。與傳統(tǒng)能源相比，可再生能源的使用已經(jīng)帶來了許多好處，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。

▲自動化

事實(shí)證明，效率是利用可再生能源的主要障礙，這對于依賴風(fēng)能和太陽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)行自動化的一個很好例子是：用于監(jiān)測風(fēng)力渦輪機(jī)的有效運(yùn)行。通過分析物聯(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。在太陽能利用中也可以看到類似應(yīng)用，其中太陽能電池板的方向可以跟隨太陽光自動轉(zhuǎn)向，以最大限度地提高電力生產(chǎn)。通過自動化控制，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)商可以通過物聯(lián)網(wǎng)解決方案獲得前所未有的資源控制，這反過來又為公司制定數(shù)據(jù)驅(qū)動的業(yè)務(wù)決策提供寶貴見解。配電公司可以使用物聯(lián)網(wǎng)生成的數(shù)據(jù)來確定和分析用戶的用電模式，并根據(jù)用戶的需求平衡供應(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)和個人用戶也可以大大減少每月的電費(fèi)開支。（來自iothome）美國帝國大廈的Skanska美國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。通過在變電站和配電線路上安裝傳感器，公司可以收集實(shí)時用電量數(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)時提醒操作員停電。實(shí)時數(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。

物聯(lián)網(wǎng)甚至允許其中一些決策自動化。事實(shí)證明，自動化系統(tǒng)比依賴人類的系統(tǒng)更有效。萬一發(fā)生故障，智能交換機(jī)可以自動隔離問題區(qū)域，同時，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)省寶貴的時間和人力。此外，用電量數(shù)據(jù)也可以作為負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)，它們有助于確保所有發(fā)電廠都滿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。

英國是智能電網(wǎng)技術(shù)的早期采用者之一。通過其低碳網(wǎng)絡(luò)基金和電力網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新競賽項目，政府采用了智能電網(wǎng)和智能電表解決方案。該系統(tǒng)提供了一個可觀測、自動化和可控的電力網(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)的越來越多的小型發(fā)電機(jī)。（來源物聯(lián)之家網(wǎng)）安裝在多個點(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)方法無法訪問多個點(diǎn)。隨著傳感器數(shù)量和數(shù)據(jù)訪問量的增加，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)傳感器會自動響應(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。通過物聯(lián)網(wǎng)，用戶可以在一個系統(tǒng)中連接太陽能電池板、雨水收集器、智能屋頂和窗戶。用戶還可以在家里或辦公室安裝智能設(shè)備，以測量個人電器和設(shè)備的功耗。他們可以利用這些信息來識別浪費(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)周圍環(huán)境自動優(yōu)化其操作，以減少能耗。事實(shí)證明，住宅用戶將最受益于這些技術(shù)，因為住宅占能源使用量的37％。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。

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)面臨的主要問題之一是初始投資成本。盡管近年來它們的價格大幅下降，但利用可再生能源的設(shè)備仍然被證明是昂貴的。使用多個物聯(lián)網(wǎng)傳感器以及數(shù)據(jù)存儲和監(jiān)測設(shè)備升級電網(wǎng)，將增加投資成本。按照目前的趨勢，如果未來價格繼續(xù)大幅下跌，物聯(lián)網(wǎng)能源生產(chǎn)設(shè)備將會被大規(guī)模采用。

利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的另一個挑戰(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。這可能會給公用事業(yè)公司和居民帶來危險和不利的條件。必須采用安全系統(tǒng)來阻止對電網(wǎng)的任何潛在攻擊。

可再生能源是電力生產(chǎn)的未來。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，到2022年，可再生能源有望再增長43％。許多私營企業(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力。計算機(jī)視覺、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重要因素。（來自物聯(lián)之家網(wǎng)）美國、中國和印度是實(shí)施可再生能源發(fā)電實(shí)踐的主要市場，而這些市場為從事物聯(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。