الطلب العالمي على الطاقة في ارتفاع - توقع زيادة ما يقرب من 50٪ خلال العقود الثلاثة المقبلة، وفقا للولايات المتحدة. إدارة معلومات الطاقة. وفي الوقت نفسه، من المتوقع أن تستمر الظواهر الجوية المتطرفة، مع فرض ضرائب على قدرات البنية التحتية للمرافق القديمة وشبكات الطاقة غير الموثوق بها. يعتبر وعي المستهلك حول كيفية استخدام الطاقة ومتى يتم ذلك أمرًا بالغ الأهمية من أجل تحسين موارد الطاقة. وتدخل العدادات الذكية في قلب منح العملاء المعلومات التي يحتاجونها للحد من الاستهلاك وخفض فواتيرهم ودعم البيئة.

ما هو العداد الذكي؟

العدادات الذكية هي أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) التي تعلق على المنازل والشركات لتتبع استهلاك الطاقة والمياه والغاز الطبيعي. في حين أن العدادات التقليدية لا تقيس سوى الاستهلاك الكلي، تتبع العدادات الذكية بالضبط متى وكم يتم استخدام الكهرباء – أو الماء أو الغاز – ونقل تلك المعلومات إلى المرافق في الوقت الحقيقي القريب.

باستخدام الذكاء الاصطناعي (AI) وتدريب الآلة، يمكن تحليل البيانات التي يتم إنشاؤها بواسطة العدادات الذكية لتحديد كيفية خفض تكاليف التشغيل، وزيادة الكفاءة، وتوقع الطلب. وقد تؤدي تلك القدرة على تتبع الاستخدام وتحليله والتخطيط للمستقبل إلى توفير العدادات الذكية لشركات المرافق بما يصل إلى 157 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2035. كما تعد العدادات الذكية بوابة للمستهلكين لكي يصبحوا من المميزات، مما يسمح لهم بإنتاج وتخزين واستهلاك الطاقة.

المعرفة هي الطاقة، وتفيد بيانات العدادات الذكية المستهلكين من خلال مساعدتهم على:

• تقليل استهلاك الطاقة باستخدام معلومات استخدام الطاقة التفصيلية التي تحدد أجهزة وأنشطة تجميع بيانات الطاقة.
• تحسين استخدام الطاقة من خلال الاستفادة من تعريفات وقت الاستخدام والاستعاضة عن الأجهزة القديمة التي تعمل بقياس الطاقة بأجهزة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
• إدارة تكاليفها مع الإشعارات التي تنبهها عندما تصل حساباتها إلى قيمة حدية معينة أو تكون أعلى من المعتاد - لتجنب الفاتورة المرتفعة بشكل غير متوقع في نهاية الشهر.

من هو المنتج المستهلك؟

"بروسومر" هي كلمة رياضية تجمع بين "المنتج" و"المستهلك". وعادة ما تظل مقدمات الطاقة متصلة بالشبكة المركزية. ومع ذلك، فهي أيضا قادرة على إنتاج وحتى تخزين الطاقة - عادة مع الألواح الشمسية الكهروضوئية وبطاريات EV. واعتمادًا على كمية الطاقة المتولدة، يمكن استخدام هذه الطاقة إما لتعويض الفواتير الشهرية أو بيعها مرة أخرى كفائض لشركات المرافق أو خدمات توزيع الطاقة الأخرى. ويمكن تطبيق هذا النموذج على كل من المبشرين السكنيين والتجاريين، مع عدد متزايد من الشركات التي تسد ألواحها الشمسية وأساطيل EV في الشبكة.

تدعم فوترة المرافق الذكية العملاء الذكي والمتفاعلين

مع العدادات الذكية، تكتسب شركات الطاقة فرصاً كبيرة لتحسين تجربة العملاء. وبدلاً من الاعتماد على اتصالات المعاملات حول الفوترة والدفع، يمكن للشركات استخدام البيانات التي يتم جمعها من العدادات الذكية لدفع عجلة الاتصالات التي تزيد من رضا العملاء والثقة والمشاركة.

يمكن للشركات تحليل هذه البيانات واستخدامها لإرسال توصيات مخصصة للعملاء من خلال النص أو البريد الإلكتروني أو كجزء من عملية الفوترة. على سبيل المثال، يمكن أن تقدم لمالكي حمام السباحة مضخات أكثر كفاءة، أو تشجيع أولئك الذين لديهم EVs على شحن مركباتهم عندما تكون طلبات الطاقة - والتكاليف - أقل. هذه القدرة على تخصيص الاتصالات مع مساعدة العملاء على توفير المال والطاقة تنقل المرافق من أن ينظر إليها على أنها مجرد مزودي خدمات إلى شركاء الطاقة. وفي الوقت الذي تشهد فيه منافسة متصاعدة في قطاع الطاقة، فإن هذه الفرصة لتعزيز العلاقات مع العملاء أمر بالغ الأهمية.

على الرغم من هذه الفوائد، فإن العدادات الذكية لم تدخل تماما في حد ذاتها حتى الآن. في الولايات المتحدة، 75٪ من المنازل لديها عدادات ذكية، في حين أن حوالي 40٪ من المملكة المتحدة وأقل من 25٪ من الأسر الأسترالية تستخدمها. ومع تطور تقنية العداد الذكي، سيتمكن المستهلكون قريباً من وضع الميزانيات وتلقي التنبيهات عبر تطبيق على هاتفهم لإعلامهم بأنهم تركوا موقد لديهم على أو لديهم تسرب للمياه. كما سيتمكنون من دمج أجهزة إنترنت الأشياء مثل أجهزة الثرموستات الذكية أو الإضاءة الذكية في شبكاتها المنزلية لفهم وإدارة استهلاكها للطاقة بشكل أفضل. ومع تنامي استخدام الطاقة المتجددة، سيتمكن المستهلكون من ربط الألواح والبطاريات الشمسية بالشبكة الذكية، لتصبح بروسومر. وهذا سيسمح لهم بتخزين الطاقة وبيع الطاقة الزائدة مرة أخرى إلى الشبكة - مما يجعلهم أكثر نشاطًا وانخراطًا في المحادثة الشاملة حول الطاقة والبيئة.

مزايا البنية الأساسية للقياس المتقدم (AMI)

تقوم AMI بدمج العدادات الذكية وشبكات الاتصال وأنظمة إدارة البيانات لتوفير اتصالات ثنائية الاتجاه بين مزودي المرافق والعملاء.

تتضمن مزايا AMI ما يلي:

• زيادة الموثوقية وإدارة حالات الانقطاع بشكل أفضل من خلال القدرة على تحديد مواقع الانقطاع السريع والتلقائي لمرافق التنبيه عندما تعود الطاقة مرة أخرى
• تقييم استهلاك الطاقة وإدارته من خلال توفير معلومات دقيقة حول استخدام الطاقة وأنماطها التي يمكن استخدامها لتحسين تفاعل العملاء
• تحسين جودة البيانات وإعداد الفواتير من خلال توفير قراءات دقيقة وتنبيه العملاء بشذوذ الاستخدام عند حدوثها وليس بعد الحقيقة

العدادات الذكية وشبكات AMI الذكية الداعمة

وقد أبرزت الظواهر الجوية الشديدة على نحو متزايد نقاط الضعف في شبكات الطاقة القائمة. ومن المتوقع أن يستمر ارتفاع الأثر العالمي الناجم عن الفيضانات وحرائق الغابات والأعاصير والحرارة. وكمثال واحد فقط، أشار تقرير حديث لماكينزي عن مخاطر المناخ والاستجابة له إلى أنه في “مدينة هو تشي منه، قد ترتفع أضرار أصول البنية التحتية المباشرة من فيضان استمر 100 عام من نحو 200 دولار إلى 300 مليون دولار اليوم، إلى 500 مليون دولار إلى مليار دولار في عام 2050”. ذلك، إلى جانب ارتفاع أسعار الطاقة، يستدعي إدارة أفضل للطاقة بشكل عام، وهو المكان الذي تدخل فيه الشبكات الذكية في الصورة.

وتسمح الشبكات الذكية، التي تدمج بين العدادات الذكية والتقنيات المتجددة وأجهزة الاستشعار وشبكات الاتصالات وأنظمة المراقبة، للمرافق وعملائها بتبادل المعلومات والطاقة. وهذا يحسن موثوقية الشبكة وجودتها وكفاءتها، مما يؤدي إلى تحسين استخدام الطاقة واللحاق بالمشكلات الصغيرة وتعديلها قبل أن تتحول إلى مشكلات كبيرة.

كما تمتلك الشبكات الذكية قدرات ذاتية الشفاء والتنبؤية. ويمكنهم تحديد الأخطاء وعزلها والتفاعل معها، وإعادة تكوين تدفق الطاقة حول المناطق المتأثرة لحماية الشبكة الأوسع نطاقًا. كما يمكنهم الوصول إلى توقعات استخدام الطقس والطاقة للتكيف مع المواقف القادمة. باستخدام التحليلات التنبؤية، يمكنهم أيضًا توقع الصيانة المستقبلية واحتياجات إدارة النظام.

هل يمكن للقياس الذكي والشبكات الذكية المساعدة في التخلص من الأحمال الزائدة؟

الجواب القصير هو "نعم". وتسمح الطبيعة المتصلة والتواصلية للعدادات الذكية والشبكات الذكية باستجابة أكثر دقة بكثير لاستخدام الطاقة اليومية، بالإضافة إلى الأحمال الزائدة وحالات الطوارئ. تستخدم الشبكات الذكية حوسبة الحافة و5G وإنترنت الأشياء والسحابة وتحليلات الدفق المتقدمة والذكاء الاصطناعي لتقييم ظروف الشبكة في الوقت الفعلي والتكيف السريع والاستجابة للطلبات دائمة التغير. يمكن للعملاء دعم إدارة الأحمال الزائدة من خلال تقليل استهلاكهم استجابة للشروط الحالية.

على سبيل المثال، يمكنهم الرد على التنبيهات والإشعارات عبر تطبيقات الهاتف التي تنصحهم بما يلي:

• تقليل استخدامها للطاقة أو إيقاف تشغيل الأجهزة والأجهزة غير الأساسية في مواجهة البراني أو الانقطاع الوشيك.
• قلب أنظمة التسخين إلى أسفل في الخطم الباردة وتقليل استخدام التيار المتردد في موجات الحرارة لتقليل الزيادة في الطلب وتقليل خطر انقطاع التيار الكهربائي.
• توفير المال عن طريق فرض الرسوم على الأجهزة المتفجرة وتشغيل الغسالات أو المجففات أو غسالات الصحون أو غيرها من الأجهزة عندما تكون تعريفات وقت استخدام شركتهم للطاقة أقل.

تعمل تقنيات العداد الذكي على توفير حلول أكثر ملاءمة للبيئة وأكثر نظافة وذكاءً والطاقة

تتمتع حلول الطاقة مثل القياس الذكي والشبكات الذكية بالعديد من الفوائد الصديقة للبيئة بما في ذلك خفض استهلاك الديزل والغاز، حيث لم تعد المرافق بحاجة إلى إرسال أجهزة قراءة العداد في الشاحنات.

يمكن أن تدعم العدادات الذكية:

• دمج مصادر الطاقة المتجددة في شبكات ذكية، مما يقلل من الاعتماد على الغاز والطاقة النووية والطاقة التي تعمل بالفحم
• التكنولوجيا الذكية التي يمكنها تشغيل وإيقاف تشغيل المضخات الحرارية والأجهزة الأخرى لمواءمة الاستخدام مع العرض والطلب دون التأثير سلبًا على مالكي المنازل
• تشجيع المستهلكين على استخدام الطاقة المتجددة عندما يكون العرض قوياً بحيث لا يلزم تلبية الطلب الزائد بواسطة مصادر الطاقة القائمة على الكربون
• دعم الطاقة المحلية، وهي طاقة أنظف - ستتمكن شبكة ذكية لامركزية من ربط الشبكات الدقيقة حيث تقوم المميزات ببيع الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح الزائدة مرة أخرى إلى المرافق أو حتى تجارتها مع جيرانها
• المدن الذكية المتطورة. في حين أن المدن لا تغطي سوى 2٪ من سطح الأرض، تظهر أبحاث الأمم المتحدة أنها تمثل أكثر من 60٪ من انبعاثات غازات الدفيئة وتستخدم 78٪ من طاقة الأرض

ولكن الطاقة الأكثر اخضرارا لا تتعلق فقط بالطاقة التي يتم استخدامها؛ بل يتعلق أيضا بالطاقة التي تهدر – حوالي ثلثي كل الطاقة في الولايات المتحدة سنويا. ويمكن للعدادات الذكية تحديد الطاقة المهدرة من خلال عدم إطفاء الأضواء أو ترك الأجهزة على أهبة الاستعداد للمساعدة في التخلص من الهدر. لأن أنظف طاقة هي الطاقة التي لا تستخدم على الإطلاق.