Transformacja energetyczna to nie tylko OZE. Czym jest energetyka 4.0?

Dodane: 27.09.2021

Jacek Stężowski

Udostępnij:

Przemysł 4.0 zadomowił się w wielu branżach. Rewolucja nie ominęła też energetyki. Szczególnie rozwiązania z obszaru IoT odgrywają coraz większą rolę w strategiach rozwoju zarówno dostawców energii, jak i konsumentów.

Dla odbiorców narzędzia Iot to przede wszystkim redukcja kosztów i monitoring zużycia energii. Dla dostawców to natomiast możliwość zarządzania okresami szczytowego zużycia oraz redukcja strat energii podczas jej produkcji i dystrybucji.

W taki sposób IoT staje się doskonałym narzędziem do poprawy efektywności energetycznej poszczególnych podmiotów i zadbania o zrównoważony rozwój. Trzeba zaznaczyć, że rewolucja energetyczna to nie tylko internet rzeczy, ale również rozwiązania z obszaru blockchain, EaaS, rozproszonych zasobów energii oraz obliczeń kwantowych.

Energetykę 4.0 wzięły na tapet startupy, które dostarczają technologię nie tylko odbiorcom indywidualnym, ale również koncernom paliwowym.

Zarządzanie energią w budynkach komercyjnych

Portugalski startup Bandora Systems oferuje rozwiązanie do zarządzania zapotrzebowaniem energii w czasie rzeczywistym. Platforma najczęściej uzupełnia infrastrukturę automatyki budynków komercyjnych.

Platforma chmurowa gromadzi informacje ze wszystkich urządzeń wewnątrz budynku. Na tej podstawie określana jest wydajność energetyczna, a następnie generowane są informacje zwrotne dla użytkowników.

Bandora.OM stosuje algorytmy uczenia maszynowego w celu przewidywania zużycia energii, temperatury wewnętrznej, awarii itp. Silnik AI opracowany przez startup upraszcza zarządzanie budynkiem, usprawnia wykonywanie konserwacji predykcyjnej oraz pomaga oszczędzać energię.

Podobnym rozwiązaniem może się pochwalić singapurski RESYNC. Technologia opracowana przez startup została wzbogacona m.in. o platformę SaaS dedykowaną do zarządzania odnawialnymi źródłami energii oraz inteligentne rozwiązania dla pojazdów elektrycznych.

Podstawą dla rozwiązań singapurskiej firmy jest oczywiście platforma IoT. Oficjalnymi partnerami RESYNC są m.in. Huawei, ABB oraz Fronius.

Energia jako usługa

Kolejnym ukłonem w stronę przemysłu 4.0 jest energia jako usługa. EaaS oferuje kompleksowe zarządzanie aktywami i usługami energetycznymi konsumenta. Dla przykładu platforma stworzona przez indyjski KPay integruje się z dowolnym urządzeniem elektrycznym, ułatwiając rozliczenie energii i nadzór nad jej zużyciem.

Startup oferuje trzy modele płatności: pay-per-use, pay-per-time i pay-per-amp. Dzięki temu klient może zoptymalizować system rozliczania z dostawcą energii. Wybór zależy od sposobu użytkowania danego urządzenia. Platforma ma możliwość generowania inteligentnych raportów i danych sprzedażowych.

Obliczenia kwantowe w energetyce

Innowacją w zarządzaniu zasobami energetycznymi są obliczenia kwantowe. Niemiecki startup JoS Quantum wykorzystuje algorytmy kwantowe do rozwiązywania problemów obejmujących analizę ryzyka i optymalizację portfela energetycznego klientów. Co więcej, za pomocą uczenia maszynowego optymalizuje zużycie energii. Startup świadczy również usługi badawcze dotyczące potencjału obliczeń kwantowych w sektorze energetycznym.

Rozwiązanie amerykańskiego startupu QC Ware również opiera się na obliczeniach kwantowych. W tym przypadku, jednak technologia jest skierowana w stronę m.in. konserwacji predykcyjnej. Aplikacja stworzona przez QC Ware umożliwia diagnostykę usterek energetycznych, precyzyjne przewidywanie zużycia energii oraz zarządzanie popytem. Modelowanie danych odbywa się w chmurze.

Energia rozproszona

Rozproszone zasoby energii (DER) umożliwiają wytwarzanie energii elektrycznej lub ciepła w miejscu jej zużycia. Brak infrastruktury sieciowej eliminuje straty i koszty przesyłu energii. W ten sposób wiele małych i średnich jednostek tworzy sieć rozproszonych wytwórców energii.

Doskonałym przykładem takiej strategii są instalacje fotowoltaiczne. Amerykański startup Urban Energy rozwija wytwarzanie rozproszone, wykorzystując dachy nowojorskich budynków lub infrastrukturę miejską.

Rozwiązanie Urban Energy integruje wiele rozproszonych technologii, takich jak magazynowanie energii i ładowanie pojazdów elektrycznych.

W ostatnich latach jesteśmy świadkami ogromnego wzrostu popularności mikroinstalacji OZE (głównie fotowoltaicznych). Wystarczy spojrzeć na nasz rodzimy rynek, który jest pełen młodych firm oferujących kompleksowe usługi w tym zakresie. Duży popyt na instalacje fotowoltaiczne zdeterminował również rozwój innowacji (m.in. fotowoltaika jako pokrycie dachowe startupu SunRoof).

Mikroinstalacje wiatrowe rozwija brytyjski Gaia Wind. W ofercie startupu znajdują się modułowe turbiny wiatrowe przeznaczone dla gospodarstw domowych.

Energetyka 4.0 na szeroką skalę

Innowacyjne rozwiązania dedykowane dla odbiorców indywidualnych często są imponujące. Potrafią generować oszczędności i ułatwiać zarządzanie energią w naszym domu. Jednak to giganci energetyczni odgrywają kluczową rolę w transformacji, która dokonuje się na naszych oczach.

Polskie spółki energetyczne nie pozostają w tyle i wdrażają do swoich procesów coraz nowsze technologie. Dobrym przykładem tego jest PGNiG.

– W Grupie PGNiG narzędzia cyfrowe stosujemy m.in. w procesie poszukiwania węglowodorów na etapie badań geofizycznych, a także w obrocie detalicznym, w szczególności w zakresie obsługi klienta. W segmencie dystrybucji są to działania zarówno w zakresie IoT – projekty z obszaru telemetrii w szczególności odczytu danych z urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych w nowych technologiach transmisji, z wykorzystaniem rozwiązań chmurowych – jak i w obszarze energii rozproszonej poprzez uruchamianie i realizację projektów związanych z umożliwieniem wprowadzania do sieci dystrybucyjnej nisko- i zeroemisyjnych gazów domieszkowych.  Realizujemy również projekt Smart Field we współpracy z Chmurą Krajową. To działanie obliczone na intensyfikację naszej podstawowej działalności, a więc poszukiwania i wydobycia węglowodorów. Zastosowanie chmury obliczeniowej, sztucznej inteligencji oraz innych narzędzi cyfrowych pozwala nam na jeszcze lepsze planowanie eksploatacji złóż – wyjaśnia Arkadiusz Sekściński, wiceprezes zarządu PGNiG ds. rozwoju.

PGNiG aktywnie współpracuje ze startupami. Technologia dostarczana przez młode, innowacyjne firmy jest wykorzystywana w różnych obszarach a sama współpraca przynosi korzyści spółce, startupowi oraz konsumentowi energii.

– W procesie transformacji energetycznej polskiej gospodarki – szczególnie w zakresie wyzwań stojących przed branżą energetyczną – współpraca ze startupami to szansa, która może prowadzić do przewag konkurencyjnych. Innowacyjne rozwiązania autorstwa polskich firm technologicznych mogą nam pomóc w przygotowaniu się, a następnie dostosowaniu do wymogów związanych z osiągnięciem nisko- i zeroemisyjności w wielu obszarach naszej działalności.  Jednym z przykładów takiej współpracy jest wspólny projekt z rzeszowską firmą TruBlu, który pozwala na bilansowanie w czasie rzeczywistym energii elektrycznej pochodzącej z rozproszonych instalacji wytwórczych. Rozwiązanie ma za zadanie zbierać i przetwarzać na odległość dane pomiarowe z urządzeń pobierających energię elektryczną, a docelowo zdalnie zarządzać w czasie rzeczywistym rozproszoną infrastrukturą energetyczną wyposażoną w technologię przemysłowego internetu rzeczy (IoT). Zastosowanie tej technologii umożliwi bilansowanie energii, czyli monitorowanie pomiarów oraz sygnalizowanie odchyleń od normy i stanów alarmowych. Dzięki temu możliwe będzie ograniczanie kosztów zakupu energii. Planowane jest także zastosowanie technologii blockchain do przesyłania i zapisywania transakcji bilansujących, co zapewni bezpieczeństwo i niezmienność danych historycznych – dodaje Arkadiusz Sekściński.

PGNiG ma na koncie też współpracę z firmą ReliaSol, z którą PGNiG Termika tworzy modele predykcyjne dla nowego kotła gazowego na warszawskim Żeraniu. W procesie tym kluczową rolę odgrywa sztuczna inteligencja. Wyróżnić należy też wspólny projekt spółki z firmą BitPeak obejmujący cyfrowe rozwiązanie tworzące skrojoną do potrzeb klienta usługę w zakresie fotowoltaiki.