ببساطة, الطاقة الذكية هي الوضع الطبيعي الجديد لنمو صناعة الطاقة التي تدمج الإنترنت بشكل عميق مع إنتاج الطاقة, الانتقال, تخزين, سوق الاستهلاك والطاقة. تتميز الطاقة الذكية بشكل أساسي بالمعدات الذكية, تآزر متعدد الطاقة, معلومات متماثلة, لامركزية العرض والطلب, نظام مسطح ومعاملة مفتوحة.
تمنحك هذه المقالة معرفة شاملة بتطبيق الطاقة الذكية!
1. ما هي الطاقة الذكية
ببساطة, الطاقة الذكية هي الوضع الطبيعي الجديد لنمو صناعة الطاقة التي تدمج الإنترنت بشكل عميق مع إنتاج الطاقة, الانتقال, تخزين, سوق الاستهلاك والطاقة. تتميز الطاقة الذكية بشكل أساسي بالمعدات الذكية, تآزر متعدد الطاقة, معلومات متماثلة, لامركزية العرض والطلب, نظام مسطح ومعاملة مفتوحة.
لكن, فى السنوات الاخيرة, بدأت مجموعات توليد الطاقة في إجراء الأبحاث والاستكشاف لبناء محطات طاقة رقمية جديدة, محطات الطاقة الذكية ومحطات الطاقة الذكية.
2. كيف الطاقة الذكية عمل
الطاقة الذكية, والذي يغطي بشكل أساسي مشهدين للتطبيق بما في ذلك الشبكة الذكية ومنجم ذكي, لتقف على الأتمتة والذكاء في صناعة الطاقة. يتكون نظام الطاقة من خمسة أجزاء رئيسية, تغطية توليد الطاقة, الانتقال, توزيع, المحطة الفرعية والاستهلاك, والروابط المختلفة لها احتياجات مختلفة على الشبكة.
حالياً, تتم تغطية شبكة اتصالات الطاقة بشكل أساسي بالألياف الضوئية. مع استمرار الشبكة الذكية في التطور, لكن, لم تعد الألياف الضوئية قادرة على تلبية متطلبات تطوير صناعة الطاقة. يتم تصنيف الشبكة الذكية بشكل أساسي إلى نوعين من سيناريوهات تطبيق التقسيم الفرعي: نوع التحكم ونوع الاستحواذ. 5لا تلبي G فقط متطلبات زمن الوصول المنخفض المطلوب في مشاهد التطبيقات من نوع التحكم ولكن أيضًا متطلبات النطاق الترددي الكبير والاتصال اللازم في سيناريوهات التطبيقات من نوع الاستحواذ, مما سيعزز بشكل كبير نمو الشبكة الذكية. بسبب بيئات التعدين المعقدة بالإضافة إلى المخاطر العالية وانخفاض كفاءة التشغيل اليدوي في الموقع, ستكون أتمتة المناجم هي الاتجاه الحتمي لتطوير المناجم في المستقبل.
يحتوي المنجم الذكي على نوعين من حالات التطبيق, بما في ذلك المراقبة عن بعد والعمليات غير المأهولة. لا يمكن لأداء شبكة 4G أن يلبي احتياجات النمو للمنجم الذكي. 5ز يمكن أن تلبي الحاجة إلى عروض نطاق ترددي كبيرة لتطبيقات المراقبة عن بعد بالإضافة إلى زمن وصول منخفض للعمليات غير المأهولة, مما يعزز نمو المناجم الذكية.
3. ما هي التقنيات المستخدمة في الطاقة الذكية؟
(1) تكنولوجيا البلوكشين
في عصر الانترنت, تعد تقنية Blockchain تطبيقًا مبتكرًا لتقنيات الكمبيوتر مثل تخزين البيانات الموزعة, انتقال من نظير إلى نظير, آلية الإجماع والخوارزمية المشفرة. مع الميزات التقنية اللامركزية, مشاركة المعلومات, سجل اللارجعة, عدم الكشف عن هوية المشاركين وتتبع المعلومات, تقدم تقنية Blockchain حلولاً تقنية جديدة تمامًا لقضايا مثل أمن البيانات, التآزر متعدد الوكلاء وتكامل المعلومات في عملية تطوير الطاقة الذكية. ويمكن لهذه التكنولوجيا أن توفر إمكانية جديدة للتخفيف من ظاهرة هدر الرياح والضوء, نمو خدمات الطاقة المتكاملة وإنشاء نظام تجاري ذكي في سوق الطاقة في الصين.
(2) تكنولوجيا البيانات الكبيرة
يتم عرض البيانات الضخمة للطاقة على نطاق واسع, أنواع مختلفة, السرعة العالية وكثافة القيمة المحدودة. تكنولوجيا البيانات الضخمة هي تكنولوجيا شاملة مع جمع البيانات الضخمة كموضوع للبحث, وهو توليف تكنولوجيا الاستشعار, تكنولوجيا المعلومات والاتصالات, تكنولوجيا الكمبيوتر, تكنولوجيا تحليل البيانات والتكنولوجيا الميدانية المهنية. إنه وراثة ونمو تكنولوجيا استخراج البيانات وتحليل البيانات التقليدية. يمكن لتكنولوجيا البيانات الضخمة تحقيق استشعار وتحليل السلسلة بأكملها من إنتاج الطاقة إلى الاستهلاك, مما يوفر دعمًا حيويًا للتشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة, تعزيز كفاءة الطاقة في جانب الاستهلاك, والتآزر بين المصدر والشبكة والتحميل والتخزين.
(3) تكنولوجيا المنصات السحابية
النظام الأساسي السحابي عبارة عن مركز بيانات منطقي وموحد تم إنشاؤه عن طريق ربط أنواع مختلفة من البيانات وتكامل موارد الحوسبة المتعددة, والتي تعتمد على التخزين, مكونات التبادل والمحاكاة الافتراضية. تتميز المنصة السحابية بالمحاكاة الافتراضية, موثوقية عالية, براعة عالية, قابلية التوسع العالية, السرعه العاليه, والمرونة. يختلف عن الخوادم التقليدية, تعمل المنصة السحابية على تحويل الموارد المادية إلى مجموعة من موارد الآلة الافتراضية, والتي يمكن أن توفر أنواعًا مختلفة من الخدمات للمستخدمين من خلال استدعاء موارد الأجهزة والبرامج بشكل مرن.
4. لماذا استخدام الطاقة الذكية
ما هي مميزات منصة إدارة الطاقة الذكية?
من خلال ربط الإنترنت بالمدن الذكية, من الممكن إنشاء منصات قائمة على البيانات للطاقة المتجددة, طاقة البناء, سيارة كهربائية, والكهرباء المنزلية في استخدام البيانات الضخمة على الإنترنت.
إدارة إنارة الشوارع
يمكنه إدارة مصابيح الشوارع الذكية لاسلكيًا والتحكم في رؤوس المصابيح المختلفة لإعداد وإدارة أذونات المنطقة بالإضافة إلى مراقبة مصابيح الشوارع في الوقت الفعلي. مع مزايا الموثوقية وسهولة التشغيل, كما يوفر أيضًا إعدادات مرنة لمصابيح الشوارع لإعداد توقيت التبديل, إدارة ومراقبة إنارة الشوارع.
الموقع العام لاستهلاك الطاقة
لا يقوم الموقع بمراقبة توزيع المعلومات وبيانات استهلاك الطاقة فحسب، بل يقوم أيضًا بعزل قائمة الدفع الذاتي الخاصة بالموقع عن الموقع, زيادة أمن الشبكات الداخلية والخارجية.
نظام إدارة محطة الطاقة الكهروضوئية الصغيرة
يسمح نظام البرنامج بمراقبة العاكسات والوحدات الكهروضوئية في الوقت الفعلي. إذا حدث خطأ, سيتم تنبيهه أو الاحتفاظ به في مختلف الجوانب.
نظام إدارة معلومات استهلاك الطاقة المكانية
يمكن للنظام توصيل معلومات استهلاك الطاقة المختلفة والمواقع في الوقت الفعلي للمؤسسات, الحدائق والمدارس, والتي تنعكس على الخريطة لتوفير إدارة أكثر سهولة وملاءمة لاستهلاك الطاقة.
5. حالات تطبيقية للطاقة الذكية الأنظمة
الإنتاج الذكي
صناعة الطاقة هي صناعة كثيفة الأصول وتتميز بسمات القيمة العالية للمعدات, سلسلة صناعة طويلة, خطر كبير ومتطلبات حماية البيئة الصارمة. تواجه الصناعة نقاط ضعف مثل إدارة المعدات غير الشفافة, وراثة المعرفة الحرفية الصعبة, انخفاض مستوى التعاون بين المنبع والمصب في سلسلة الصناعة, والضغط العالي على إنتاج السلامة. مع تغير مشهد الطاقة العالمي, تطوير الطاقة ينتقل إلى الكربون المنخفض, اللامركزية والاستخبارات. أدى تغير الطلب في سوق خدمات استهلاك الطاقة إلى إجبار الإنتاج, روابط التخزين والنقل لتكون أكثر أمانا, أكثر كفاءة ونظافة. هكذا, ومن الضروري تحسين ذكاء عملية إنتاج الطاقة من خلال التكنولوجيا الرقمية.
تحذير ذكي من الغلايات في محطات توليد الطاقة
استنادا إلى النموذج الميكانيكي لمحطة توليد الكهرباء و تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي, يحدد الإنذار المبكر الذكي للغلايات ما إذا كان هناك تسرب في أنبوب الفرن من خلال مراقبة حالة التشغيل لتحقيق الكشف المبكر والإبلاغ عن تسرب أنبوب الغلاية والحكم على موقع مناطق التسرب ودرجة التسرب وذلك لتوفير دعم البيانات للصيانة المتوقعة معدات. سوف يزيل خلل تشغيل المعدات في مرحلة البراعم, تقليل الفرن والإغلاق غير المخطط له بالإضافة إلى تقليل استهلاك الطاقة لبدء وإيقاف الفرن لتعزيز كفاءة استخدام المعدات بشكل كبير.
إدارة السلامة الذكية
تقدم شركات الطاقة أنظمة تحديد المواقع للأفراد التي توفر تقسيم المواقع في الموقع وتحديد مواقع الموظفين بمساعدة النمذجة المكانية ثلاثية الأبعاد. فهو يربط احتياطات السلامة المقابلة لكل موقع بمعلومات عملية الإنتاج لمساعدة الموظفين في الموقع على تحديد المناطق الخطرة بذكاء وتجنب إصابة الموظفين أو وقوع حوادث. حالياً, يمكن التحكم في خطأ تحديد موقع الأفراد ضمن النطاق من 20 إلى 50 ملم, والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال الموظفين من العمل في فترة زمنية خاطئة وتجنب سوء التشغيل.
محطات توليد الطاقة الجديدة ذات الأوضاع "غير المراقبة والقليل منها".
استنادا إلى بنية الإنترنت, النظام يدمج الذكاء الاصطناعي, البيانات الكبيرة, حوسبة سحابية, انترنت الأشياء, الإنترنت عبر الهاتف المحمول والتقنيات الأخرى لإنشاء منصة جديدة لابتكار البيانات الضخمة للطاقة مع دمج جمع البيانات, تخزين, الخدمة والتشغيل, وذلك لتحقيق جمع في الوقت الحقيقي للبيانات غير المتجانسة متعددة المصادر من المصدر, جانب الشبكة والحمل وأصغر مجموعة بيانات تفصيلية على مستوى مكونات توربينات الرياح ومستوى الألواح الكهروضوئية مع وقت تجميع من 5 إلى 7 ثواني, الذي يدعم بكفاءة تطبيقات الصناعة المختلفة. البناء والاستخدام. إنه يحقق الوضع "غير المراقب والقليل غير المراقب" في الكثير من محطات الطاقة الجديدة, تبسيط تكرار الموظفين وتعزيز الكفاءة في محطات الطاقة.
الاستكشاف الذكي
بسبب التصور المحدود لمعلومات قاع البئر ومعلومات الخزان, من الصعب تعميق إمكانات الاستكشاف في المراحل المتوسطة والمتأخرة من تطوير حقول النفط والغاز. في نفس الوقت, مع تحول استكشاف المخاطر تدريجياً إلى مناطق أعماق البحار التي يصعب تغطيتها بالمسوحات البشرية, يتطلب التنقيب دقة كبيرة في التنبؤ باحتياطي النفط والغاز للطبقات الجديدة. يتم الحصول على البيانات المقدرة لاحتياطيات النفط عالية الدقة من خلال تقنيات مثل التحليل الذكي لاحتياطيات النفط وتحليل معلومات قاع البئر. يتم دعم عملية اتخاذ القرار بالبيانات لتوفير التحسين المنهجي لحجم الاستكشاف وتوقيت البناء. كما يتم التأكيد على المناطق البحرية والبرية للحفر بشكل أعمق في مناطق النفط القديمة. يتم الحصول على نماذج الخزانات عالية الدقة من خلال وسائل الاستكشاف الذكية مثل الطائرات بدون طيار لتحقيق تصور رقمي شامل وإدارة تعاونية للتنقيب عن النفط والغاز., تعزيز دقة التنبؤ الشاملة للخزانات واستكشاف التكوينات والمناطق الجديدة.
فحص الطاقة الذكي
المحتويات الأساسية لفحص الطاقة هي تشغيل وصيانة معدات النقل والمحطات الفرعية. تستخدم شركات الطاقة خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحسين دقة التعرف على صور المعدات لروبوتات الفحص الذكية, والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل والصيانة وتحرر القوى العاملة بشكل أكبر. بعد تحديد نقاط التفتيش مسبقاً وتخطيط طرق التفتيش, يمكن لروبوتات الفحص الذكية أن تقوم تلقائيًا باكتشاف وقراءة جميع العدادات ذات الصلة, وهو أمر فعال لتخفيف أعباء الفحص اليدوي, تحسين كفاءة العمل وتقليل السهو وحتى الأخطاء الناجمة عن العوامل البشرية, تعظيم القضاء على مخاطر السلامة.
شبكة خطوط أنابيب الغاز الذكية
للوقاية من المخاطر الأمنية الناجمة عن تسرب الغاز, يقوم نظام خطوط أنابيب الغاز الذكي بإدارة نقل الغاز بشكل منهجي, بما في ذلك مراقبة البيانات والمراقبة دون انقطاع, إنذار تلقائي لنقاط التسرب, تحديد مواقع الحوادث, علاج الطوارئ الذكي, نقل معلومات التحذير وتفعيل إجراءات الإصلاح. ستقوم شركة الغاز بإنشاء عدد معين من مرافق مراقبة وإنذار تسرب الغاز الأوتوماتيكية ومن ثم توزيعها في النقاط التي تتطلب المراقبة. هكذا, في حالة الطوارئ, يمكن نقل معلومات الإنذار المبكر على الفور.
كشف ذكي لصور الخلل في لحام خطوط أنابيب النفط
في عملية لحام خطوط الأنابيب, ستظهر عيوب مثل المسامية والشقوق في خط اللحام بسبب تأثير الأشخاص, آلة لحام, مواد لحام, أساليب وبيئات مختلفة, مما يؤثر على عمر خدمة خط الأنابيب. حالياً, عادةً ما يتم اكتشاف العيوب وتصنيفها يدويًا من خلال تقييم صور الفحص بالأشعة السينية, وهو أمر غير فعال ويتأثر بسهولة بقدرة وخبرة الفنيين, وهو بالتالي عرضة لنتائج تقييم غير متسقة أو حتى مصنفة بشكل خاطئ. استنادًا إلى تقنية التعلم العميق التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي, تحديد الخلل الذكي وتصنيف العيوب للعيوب مثل الجولة, مخطط, يمكن للعيوب غير المندمجة والمتشققة أن تحسن مستوى الدقة وكفاءة اكتشاف العيوب, وبالتالي التغلب بشكل فعال على سوء التقدير اليدوي وتعزيز اكتشاف العيوب بشكل أكثر موضوعية وموحدة.
6. ما هي أجهزة الطاقة الذكية
ذكي عدادات الطاقة & مرسلات الطاقة
جوهر مراقبة الطاقة الذكية ويتطلب نظام النسخ الاحتياطي تحويل أجهزة أخذ العينات المختلفة مثل الأدوات الكهربائية إلى محطات أخذ عينات معلومات ذكية متعددة المعلمات. مع وظائف مثل أخذ عينات المعلومات المركزية, الاستدعاء الموحد, والمعالجة الموزعة, يمكن أن تنتقل المحطات الذكية, يتم تخزينها وعرضها عند الطلب ولها وظيفة التوصيل والتشغيل.
المستشعر
المستشعر عبارة عن جهاز كشف قادر على استشعار المعلومات القابلة للقياس وتحويلها إلى إشارات كهربائية أو أشكال أخرى مطلوبة لإخراج المعلومات بناءً على قوانين معينة لتلبية متطلبات نقل المعلومات, يعالج, تخزين, عرض, التسجيل والتحكم. يستطيع المستشعر اكتشاف وظائف الطاقة وغير الطاقة في نظام الطاقة الذكي.
مكونات الكترونية
المكونات الإلكترونية هي آلات صغيرة. تتكون مكونات الأدوات غالبًا من عدة أجزاء يمكن استخدامها في نفس النوع من المنتجات; غالبًا ما يشير إلى بعض الأجزاء في صناعات مثل الأجهزة الكهربائية, مذياع, والأدوات. أيضًا, تشير المكونات الإلكترونية إلى مصطلح عام للمعدات الإلكترونية مثل المكثفات, الترانزستورات, ينابيع الشعر والساعة, والتي تعتبر ضرورية لنظام الطاقة الذكية.
توفر وحدة التحليل الاحترافي لكفاءة الطاقة لنظام إدارة معدات الطاقة الذكي نماذج تحليل متنوعة مثل التحليل الإحصائي لخط إنتاج الكلنكر, تحليل تكلفة خط الكلنكر, تحليل تكلفة مطحنة, تحليل نظام مطحنة المواد الخام, نظام مطحنة الفحم, استهلاك الطاقة لنظام الفرن الدوار, استهلاك الطاقة لنظام المطحنة ونظام توليد الطاقة الحرارية المهدرة. يمكن للمستخدمين أيضًا تخصيص نماذج التحليل وفقًا لمتطلباتهم.
7. ما هو سوق الطاقة الذكية
ما هي اتجاهات وأسواق صناعة الطاقة الذكية?
ضمان الطاقة الذكية هو النظام. ستجلب الطاقة الذكية نمطًا جديدًا للطاقة. هكذا, فهي تحتاج إلى نظام متقدم يمكنه تشجيع الابتكار العلمي والتكنولوجي, تحسين التنظيم الصناعي, الدعوة إلى الحفاظ على الطاقة, وتعزيز التعاون الدولي لضمان التشغيل المستقر والنمو السريع لنظام الطاقة الذكية.
تُحدث التكنولوجيا المترابطة تغييرات في تشغيل العالم أجمع وتؤثر على عمل وحياة مليارات الأشخاص. لذلك, بدأ الأكاديميون باقتراح "بناء كوكب أكثر ذكاءً" وطرح أفكار المطار الذكي, البنك الذكي, السكك الحديدية الذكية, مدينة ذكية, الطاقة الذكية, الشبكة الذكية والطاقة الذكية. الطاقة الذكية وأفكار أخرى. نقطتي القوة في Internet+ Smart Energy هما الإمداد المشترك التآزري للكهرباء, حرارة, تبريد, الغاز والماء, إنه, "التكامل المتعدد الطاقات" والتشغيل التآزري لمصادر الطاقة هذه في الإنتاج, تحويل, النقل والاستهلاك, والذي يشير إلى "تفاعل المصدر والتحميل". ويمكن أيضًا أن يطلق عليه حل الطاقة المتكامل, والتي يمكن أن تحقق احتياجات الطاقة مستقرة, تعزيز الكفاءة وخفض تكاليف الطاقة, وبالتالي تحقيق في نهاية المطاف نمط متعدد المكاسب للمنتجين, المستهلكين والمجتمع.
