为什么边缘计算是能源行业缺失的一环

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为什么边缘计算是能源行业缺失的一环

关键要点

展望未来，边缘计算将使能源部门能够更好地应对不断增长的能源需求的挑战，提高资源利用率，并实现更可持续的能源生态系统。

能源行业正在经历重大变革，因为它面临着许多挑战，例如整合可再生能源、电力需求激增以及电动汽车的增加。能源部门应对这些挑战的一种方法是使用边缘计算。

分析软件提供商 SAS 行业产品首席产品经理 Arnie de Castro 表示，在当今的能源行业中，发电、输电和配电网络中会产生大量数据。他表示，将所有这些数据引入集中式计算机基础设施（例如云）将需要大量带宽。需要边缘计算来帮助处理这些数据，以便有效地压缩、减少和传输或支持本地决策。

满足对速度的需求

Arnie de Castro表示，当能源公司需要在几毫秒内做出控制决策时，在集中式计算机基础设施和边缘之间移动数据所造成的任何延迟都是不可接受的。“边缘计算可以聚合所有这些信息，并安排批量传输数据，以便在控制中心进行处理。

“通过这种聚合，边缘计算使公用事业公司能够更轻松地识别停电区域，以便更快地恢复，从而实现更可靠的电网和获得客户更多满意。”

虽然目前大多数电网边缘设备都提供电网边缘计算，但计算是闭环的，这意味着除了原始设备制造商（OEM）之外，它不允许任何人使用它，ICF能源分析高级总监Haider Khan说。

“目前，实时计算技术主要集中在利用云来运行算法上，”他解释道。“这些算法使用云计算发送到电网边缘设备的所需信号，以对配电网系统的目标、需求或约束做出反应。”

他指出，这增加了时间滞后，限制了电网边缘技术响应电网需求的能力，电网需求每隔几微秒就会发生变化。电网边缘计算将使恒温器等技术能够在必要的时间范围内对电网要求做出反应，以避免电压、热或频率违规。

Khan表示，未来，电网边缘计算可能会从基本的监控和OEM控制中成熟，使配电网运营商等第三方能够自主管理设备。“其应用领域可以涵盖各种服务，包括负载/需求管理、发电/存储控制、自我修复网络、交易能源和微电网控制，”他说。

边缘提供电网稳定性和可靠性

开源边缘数据平台提供商IOTech Systems产品总监Andy Foster表示，通过分散计算过程和数据存储，边缘计算可以在网络外围实现实时分析和决策，并减轻集中式数据中心的压力。

“这种方法不仅减少了延迟和带宽要求，还增强了电网稳定性，使公用事业公司能够在需要的时候以更高的效率优化配电和用电。”

边缘管理和运营解决方案提供商 Avassa.io 的首席技术官 Carl Moberg 表示，曾经依赖集中式数据处理的电网越来越多地受益于边缘计算的本地化数据分析。

“在应用层，电网中的设备和传感器可以立即处理波动、需求和潜在故障并做出反应，”他说。“这种实时响应能力意味着减少停电、高效分配能源，并显著提高电网可靠性和创新能力。”根据Moberg的说法，边缘计算促进了即时决策，改善了何时从可再生能源中获取电力以及何时依赖传统能源。

Foster说，通过在可再生能源站点部署边缘计算设备和传感器，电网运营商可以收集有关能源生产、存储、天气状况和需求波动的关键数据。他补充说，这些数据随后被用于预测能源盈余和赤字，并对可再生能源生产的波动做出反应。这使得电网更加稳定可靠，能够支持可再生、可持续能源的可变性。

根据Foster的说法，边缘计算在帮助管理完全去中心化电网的额外复杂性方面也发挥着至关重要的作用。

“新的边缘计算能力支持跨分布式能源资源的横向整合，”他说。“这使得高度响应的本地控制决策成为可能，同时也与提供整体电网控制的数据中心进行了垂直整合。”

边缘计算和数据共享

边缘计算也有可能对建筑能源管理产生重大影响，从而有助于减轻建筑环境运营碳排放的影响，房地产技术物联网解决方案提供商Enlighted的首席技术官Colm Nee说。

“边缘计算能够实时监控和控制能源系统，以最大限度地节省成本、降低效率、减少停机时间、增强数据安全性，并轻松管理数据通信，”他说。Nee表示，物联网（IoT）技术的快速发展及其产生的大量数据需要各个行业、结构、软件和用户之间互相兼容性。

他说，组织可以建立一个安全的框架，通过边缘处理与物联网应用程序共享数据。这有助于提高运营效率，简化应用程序的集成，并实现建筑物内局部层面的智能决策。

Nee 说，边缘架构能够实时监测、分析和控制建筑物的能源组件，包括照明和 HVAC，这些功能通常发生在本地建筑物。

“实时占用数据可以推动更具反应性的建筑改进，在边缘更好地发挥作用，通过关闭人们刚刚离开的区域的灯光来影响照明节能，并通过与基于占用的本地暖通空调系统集成来节省温度控制，”Nee指出。

边缘计算促进电动汽车到电网的通信

根据Foster的说法，边缘计算还在充电站和电动汽车内提供本地化的数据处理和分析能力。

他说：“这样可以更快、更精确地监控电池健康状况、电网管理和动态负载平衡，这对于优化充电过程和最大限度地减少电网压力至关重要。

他补充说，边缘计算还可以促进车网通信。这通常发生在电动汽车连接到充电站，并且电池中存储了多余的能量时，这些能量可以传输回电网以帮助满足能源需求。

“这种从电网到车辆以及从车辆到电网的双向能量流动有助于我们能源系统的整体可持续性和弹性，”Foster说。

最后

边缘计算将使能源部门能够应对日益增长的能源需求的挑战，改善资源利用率，并实现更可持续的能源生态系统。

Moberg表示，边缘计算有助于即时决策，优化何时从可再生能源中获取电力以及何时依赖传统能源。“随着能源行业朝着可持续的未来发展，应用层的边缘计算就像一座灯塔，照亮了前进的道路，”他说。

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