Akıllı Şebekeler ve IoT, Enerji Yönetiminde Kamu Hizmetleri için Çözümler Sunuyor

03 Ağustos 2020 Dergi:

Kamu hizmetleri, şebekelere, akıllı sayaçlar gibi bir dizi akıllı bileşene yatırım yapmaktadır. Mevzuat baskısı, değişen müşteri gereksinimleri ve şebekenin gelişen doğasıyla desteklenen kamu hizmetleri, güvenilirliği artırmak ve işletme maliyetlerini azaltmak için akıllı cihazlara yönelmiştir.
Omdia analisti David Green, “Dünya kamu hizmetleri çevresinde değişiyor. Enerji şirketleri iklim değişikliğinden, kendi enerjilerini üreten ve depolayan müşterilere kadar bir dizi etken karşısında yöntem geliştirmeli. Ayrıca yerel yönetimlerin, hükümetlerin düzenlemelerine de uymak zorundadır. Değişimin en büyük itici gücü her zaman mevzuattır, çünkü zorunludur” dedi.
Genellikle tam tersi de doğrudur. Mevzuat ve düzenlemeler, çoğu zaman teknoloji değişikliklerini geciktirmektedir. Ancak kamu hizmetleri yatırımları, bunları finanse edecek oran değişikliklerini makul kılacak karmaşık düzenleyici prosedürlerden geçmek zorunda olduğundan, bu süreçlerden kaçınma eğilimindedir. 
Enerji Şebekesi Otomasyonunu Genişleten Faktörler
Elektrik şebekesindeki dört ortak unsur; güç jeneratörleri (geleneksel enerji santralleri ve giderek artan şekilde konutsal güneş panelleri), iletim, dağıtım altyapısı ve müşterilerdir. 
Yenilenebilir enerjiden elektrik üreten konut ve ticari müşteriler, elektrik şebekelerinde büyük bir değişiklik yapılması konusunda itici güç oldu. New England'da bir elektrik şirketi olan Eversource'da şebeke modernizasyonu başkan yardımcısı Jan Schilling, “Geleneksel olarak, enerji üretimi ve iletimi, sistemdeki büyük santrallardan müşterilere doğru bir yönde akıyor. Bugün, ters yönde çok daha yüksek bir enerji akışının yaygınlığı görülüyor, bu da enerji akışının karmaşıklığını yönetmek için sistemin daha fazla görünürlüğünü ve otomasyonunu gerektiriyor” dedi.
Çevresel faktörler de iş başında. Örneğin, Kaliforniya merkezli Pacific Gas&Electric (PG&E) programı iklim değişikliğinin şebekeye etkisi üzerine bir raporda şunlar söyleniyor: “Kaliforniya son yıllarda dramatik ve hızla gelişen çevresel değişiklikler yaşadı ve rekor kuraklığı gördü, benzeri görülmemiş ağaç ölümü, rekor yağış, rekor sıcak hava dalgaları ve aşırı kuvvetli rüzgâr olayları karşımıza çıktı. Bu değişikliklerin altında yatan iklim değişikliği, elektrik şebekesinin işletme risklerini değiştirdi. Bu faktörler, tesisin ekipmanlarına bağlı bir dizi yangının ortaya çıkmasında rol oynadı ve bu da firmaların iflas başvurusunda bulunmasına ve yangın riski yüksek olduğunda proaktif olarak enerji aktarımını kapatmaya başlamasına neden oldu. Ancak teknoloji, kuruluşların riski azaltmasına yardımcı olabilir. Kamu hizmetleri, kesintileri azaltmaya ve verimliliği artırmaya çalışıyor. Kesintiler mali cezalar taşıyor ve gelir elde edemiyorlar. Bu sorunu çözmek için, yardımcı programlar, kesintileri tahmin etmek, önlemek ve kurtarmak için akıllı bileşenler kullanabilir.”
Enerji Şebekesinde Akıllı Otomasyon

Schilling, “Akıllı devre anahtarları gibi akıllı teknolojiler, kesintileri izole etmemizi ve etkilenmeyen alanları otomatik olarak yeniden beslememizi sağlar, birçok müşteri için kesintileri önler. Akıllı algılama teknolojileri, sistem operatörlerimiz için sistemdeki güç akışının daha iyi görünmesini sağlar” dedi.
Yardımcı yazılımlar, akıllı bileşenler, iletim hatlarının belirlenmiş bir döngü içinde yenilenmesini, değiştirilmesini, yani gereksiz bakımı, gerekmediği hallerde bile yeni bir maliyet kalemi ortaya çıkmasını engelleyebilir. Bileşenlerin ömrünü uzatabilir ve gereksiz değiştirme sayısını azaltabilir. 
Eversource, 2018'den beri Connecticut, Massachusetts ve New Hampshire'daki elektrik sistemine 1.350'den fazla akıllı sigorta takmak için 11 milyon dolardan fazla yatırım yaptı. Enerji şirketi 2020 yılında ağına 300'den fazla cihaz kurmayı planlıyor.
Verimli Enerji Şebekesi Yeni Ağ Yaklaşımlarını Gerektiriyor
Akıllı sigorta programına ek olarak, Eversource, sistem operatörlerinin yedek bir kaynaktan müşterilere dakikalar içinde gücü uzaktan yönlendirmesini sağlayan akıllı devre anahtarları kurmaya devam edecek. Enerji şirketi, son beş yılda akıllı devre anahtarı programının bir parçası olarak 1.630'dan fazla cihaz kurdu ve elektrik direklerini daha dayanıklı yapılarla değiştirdi.
PG&E, başlattığı bir pilot program ile hatalı kabloları tespit etme ve bulma yöntemlerini test ediyor. Akıllı sayaçları kullanarak, kısmi voltaj koşulları altında dağıtım yönetim sistemine gerçek zamanlı alarmlar göndermeyi hedefliyor. Yardımcı program, gücü indirilmiş dağıtım hatlarını hızlı bir şekilde tanımlamaya yardımcı olmak için düşük voltaj durumunu tespit ediyor.
Tüm bu akıllı unsurlar, birbirleriyle ve merkezi bir konumla bağlantı gerektirir. IoT ağları, yardımcı programların ihtiyaçlarını karşılamada önemli bir rol oynayabilir. Green, IoT'yi bileşenleri bağlayan, veri toplayan, toplanan verileri hesaplayan ve daha sonra yapılacak eylemleri destekleyen raporlar oluşturan kaynaklar içeren bir altyapı olarak tanımlar. Yardımcı programlar, IoT uygulamaları için genel, özel ve karma ağ kaynaklarından yararlanır.
Schilling, Eversource'un analiz ve optimize edilmiş eylemi desteklemek için birbirleriyle iletişim kuran dağıtılmış sensörler ve diğer cihazlardan oluşan bir ağ kurdu. Schilling; “Akıllı cihazlar, internet üzerinden ancak halka açık olmayan güvenli iletişim ağları üzerinden iletişim kurar. Bazı cihazlar dağıtım sisteminden merkezi bir sistemle iletişim kurarken, diğerleri daha çok eşler arası modda iletişim kurarak uzaktan kararlar verir ve merkezi bir kontrol odasına bir gösterge gönderir” dedi.
PG&E, bir çekirdek ve bir uç ağdan oluşan çok katmanlı, çok hizmetli bir telekomünikasyon altyapı mimarisi uygulayarak yakın ve uzun vadeli telekomünikasyon ihtiyaçlarını karşılamasını sağladığını bildirdi. PG&E, IP ağındaki aygıtları daha da azaltmak ve ağa daha çok yetenek kazandırmak için Çok Protokollü Etiket Anahtarlama (MPLS) çekirdeğini kullanıyor. Telekom şirketleri, IP tabanlı hizmetlerinin bu kritik PG&E uygulamaları sağlayabildiğini ve hizmet düzeyi gereksinimlerini karşılayabildiğini doğrulamak için testler yapıyor.
Tüm iletişim ve akıllı cihaz teknolojisi, enerji şebekesi işletiminde dalgalanmalarla karşılaşan kamu hizmetleri ve müşterilerin bunları nasıl kullandığı ile ilgili konularda çeşitli olanaklar sunuyor. Bu olanaklar, kamu hizmetlerinin piyasadaki rolünün gelişiminde kritik bir önem taşıyor.
Omdia analisti Alex Kaplan, bir raporunda “Faydalı işletim modelleri ve gelir marjları gittikçe zorlaştı. Yıllardır, kamu hizmetleri mümkün olduğunca çok enerji satarak gelir elde etti. Ancak kamu hizmetleri artık konut ve sanayi tüketimini azaltarak daha fazla enerji tasarrufu için artan bir baskı ile karşı karşıya. Aynı zamanda, daha fazla müşteri kendi enerjisini üretmeye başlıyor. Bu sadece kamu hizmetlerinin kârlılığını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kamu hizmetlerini güneş enerjisinden gelen doğru akım gücünü şebekelerinden akan alternatif akımla koordine etmeye zorlar. Akıllı şebekeler, şirketlere yeni gelir akışları oluşturma fırsatları ve kâr marjlarını korumak için daha düşük işletme maliyetleri sağlar” diyor.
Omdia’dan Green, Kuzey Amerika ve Avrupa'da üçüncü taraf head-end yazılımına sahip sayaçların %30'unun bulutta barındırıldığını söyledi. Kamu hizmetleri için soru, dış kaynak kullanımına doğru hareket etmeye hazır olup olmadıklarıdır. Dış kaynak kullanımı maliyetleri artırır, yeterli üçüncü taraf risk yönetimi gerektirir ve yasal engeller oluşturabilir.
Schilling, “Uzaktan izleme ve kontrol sağlayan ve akıllı otomasyonu destekleyen esnek bir dağıtım sistemi cihazları ağı geliştirmek, modern bir şebeke operatörünün kritik bir yeteneğidir” dedi.
Kaynak: IoT World Today