Wie das Internet der Dinge nachhaltige Stromnetze auf der ganzen Welt stärkt

Am Mittwoch, den 8. Oktober 2020, verabschiedete das EU-Parlament ein Mandat, dessen Ziel es ist, das politische Engagement für die absolute Kohlenstoffneutralität aller EU-Staaten bis 2050 zu manifestieren. In einer weiteren Abstimmung fast ein Jahr später verabschiedete das Parlament ein neues Gesetz, mit dem das vorgeschlagene Ziel der Kohlenstoffreduzierung für die EU-Länder bis 2030 von 40 % auf 55 % im Vergleich zu 1990 angehoben wurde.Um die Erreichbarkeit dieser Ziele sicherzustellen und aufrechtzuerhalten, muss die EU die Kosteneffizienz und Fairness der von ihr angestrebten Methoden berücksichtigen. Wie z.B. Carbon Offsetting, Effort Sharing und Carbon Border Adjustment Mechanism - die nicht ganz offensichtlich in Richtung der wohlhabenderen EU-Länder gehen. Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) bezieht sich im weitesten Sinne auf eine Reihe von physischen Geräten, die mit den in ihnen installierten Sensoren Daten empfangen und verarbeiten können und die die empfangenen Daten untereinander und mit anderen Geräten und Systemen über ein gemeinsames Kommunikationsnetz austauschen können. Vereinfacht gesagt können IoT-Geräte alles sein - von einer Uhr bis zu einem Messgerät -, das mit Sensoren ausgestattet ist und auf intelligente Weise mit anderen Geräten seiner Art über das Internet kommunizieren kann.

Internet der Dinge (IoT) in Aktion

Das Internet der Dinge ermöglicht es uns zum Beispiel, die Heizungsanlage unseres Hauses vom Büro aus oder im Urlaub im Ausland zu überwachen und zu steuern. Oder Fenster automatisch zu schließen, sobald es zu regnen beginnt.

Oder, in größerem Maßstab, Flexibilitätsanpassungen in Verteilungsnetzen auf der Grundlage von Solar- und Winddaten, die über das IoT übermittelt werden. Die Anwendungen des IoT sind eine endlose Liste von Versorgungsunternehmen, die nachhaltige Stromnetzsysteme praktisch erfüllen.

Nachhaltige Anwendungen des IoT in Stromnetzsystemen.

Im Jahr 2016 lag der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch in der EU bei 30,2 % und soll bis 2030 auf 55 % steigen. Für die Durchdringung unserer konventionellen Stromnetze mit intelligenten Netzen gibt es daher mehrere plausible Gründe, von denen die meisten in Synergie mit dem Internet der Dinge (IoT) auf eine nachhaltige Energieversorgung abzielen: Das intelligente Netz ermöglicht eine bidirektionale Übertragung von Energiedaten zwischen Erzeugungsanlagen und Verbrauchern. Die Nutzung des IoT bedeutet ein effizientes Stromerzeugungssystem mit zwei Quellen, bei dem die Prosumer ihre Überschüsse an andere Endgeräte weitergeben. Im Folgenden wird erörtert, wie das IoT zur Nachhaltigkeit von Stromnetzsystemen beiträgt.

1. Angemessene und kosteneffiziente Instandhaltung durch Datenverarbeitung

Die Verbreitung des IoT erhöht die Menge der gesammelten wertvollen Daten und den Bedarf an mehr Datenverarbeitung. Mit Datenanalyse, Datenverarbeitung, maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz werden wichtige Informationen gesammelt, zusammengestellt und verarbeitet, die für die Netzüberwachung und -vorhersage sowie für die Prognose wahrscheinlicher Fehler in Netzkomponenten unerlässlich sind. Darüber hinaus können DSOs mit IoTs eine zustandsorientierte Wartung durchführen, bei der kleinere, unabhängige Defekte erkannt und repariert werden können, bevor sie zu komplizierteren, schädlichen Problemen werden. Dieser Vorteil hilft den DSOs, Kosten zu sparen und langfristig bessere und genauere Entscheidungen zu treffen.

2. Unverzügliche Umverteilung überschüssiger Energie und Defektüberwachung in Echtzeit

Mit den in das Internet der Dinge eingebauten Sensoren, die Daten übermitteln, können Netzbetreiber ungenutzte oder überschüssige erneuerbare Energie aus Gebieten mit geringerer Nachfrage zu bestimmten Zeitpunkten auf die stärker nachgefragten Gebiete umleiten. Darüber hinaus können diese Sensoren, z. B. in intelligenten Straßenlaternen, Defekte an die entsprechenden Kanäle weiterleiten, damit sie umgehend repariert werden können.

3. Verbessertes Management von Stromstößen

Die Funkmodule, Gateways, Router und Sensoren, die in IoT-Geräten vorinstalliert sind, helfen dabei, wertvolle Daten an die Netzbetreiber zu senden, um Gebiete mit Nachfragespitzen besser zu ermitteln. So verhindern sie einen Stromausfall, der durch eine schlecht gesteuerte Stromnachfrage entstehen könnte.

Dies leistet einen enormen Beitrag zu nachhaltigen Stromnetzsystemen weltweit, denn proaktive Wartung bedeutet weniger Reparaturen und folglich eine längere Lebensdauer der Stromnetze. Darüber hinaus können Netzbetreiber eine präventive Analyse künftiger Netzverletzungen, Energiedatenprognosen für Lasten und Erzeugung sowie Analysen für ein optimales Netzmanagement durchführen.

4. Prävention von Energiediebstahl

Energiediebstahl ist nach wie vor eine wichtige Ursache für unrechtmäßige Stromverluste. Energiediebstahl führt nicht nur zu höheren Preisen für die Verbraucher und zu höheren Steuern für die Steuerzahler, sondern auch zu einer unbezahlten Stromerzeugung durch die Lieferanten. Mit der Einführung von Advanced Metering Infrastructure und IoT können Netzbetreiber anhand der von intelligenten Messsystemen gesammelten Daten eine genaue Benutzerdiagnose durchführen. Dadurch können sie den Energieverbrauch bei jedem Prosumer/Konsumenten überwachen und verdächtigen und illegalen Energieverbrauch verhindern.

5. Fernsteuerung und Senkung der Betriebskosten

Mit dem Internet der Dinge ist es für Netzbetreiber einfacher, mit den Verbrauchern zu kommunizieren, ihre Beschwerden entgegenzunehmen und ihre Probleme aus der Ferne zu lösen, ohne physisch Personal in die betroffenen Gebiete zu schicken. Dies hilft Energieversorgern und Netzbetreibern, Betriebskosten zu senken, die durch zusätzliches Personal, Fahrzeugbewegungen und Wartungsarbeiten entstehen können.

6. Intelligente Preisgestaltung

Mit dem Internet der Dinge und dem Einsatz von intelligenten Messgeräten können sowohl Netzbetreiber als auch Prosumer die verteilten und verbrauchten Strommengen leicht überwachen. Dies führt zu einer effektiveren Überwachung des Stromverbrauchs und einer planmäßigen Ein- und Ausschaltung auf Seiten der Prosumer. Dies bedeutet auch eine Verringerung von Stromüberschüssen, die sich bei bestimmten Verbrauchseinheiten häufen, was zu einer ordnungsgemäßen Verteilung des Stroms und zur Aufrechterhaltung nachhaltigerer Stromnetzsysteme führt.

Darüber hinaus können Netzbetreiber Netzüberlastungen begrenzen, Überspannungen während der Solarproduktion und in Zeiten begrenzter Nachfrage vermeiden und mit unserem intelligenten Preismodul flexible Einsparungen für Prosumer ermöglichen.

Schlussfolgerung

Nachhaltige Stromnetzsysteme sind für die Schaffung einer Welt, in der Energie sicher recycelt wird, unabdingbar. Darüber hinaus dürfen wir nicht vergessen, dass die Nachhaltigkeit intelligenter Netze von kleineren Faktoren abhängt, von denen einer das Internet der Dinge ist. IoT-Geräte sind eine plausible Option, um Fairness zu gewährleisten, während die EU weiter auf dem Weg zur CO2-Neutralität ist. Die allgemeine Akzeptanz mag noch langsam sein, aber sie sind erschwinglich. Darüber hinaus bieten sie eine gleichmäßige Verbreitung über alle Kasten und Klassen hinweg, ohne dass die derzeit von der EU vorgeschlagenen Prozesse zur Erreichung ihrer Umweltziele beeinträchtigt werden.