能源行業正在經歷重大轉型，面臨著可再生能源整合、電力需求激增、電動汽車增加等諸多挑戰。 能源行業應對這些挑戰的一種方法是使用邊緣計算。

分析軟件提供商 SAS 行業產品首席產品經理 Arnie de Castro 表示，在當今的能源行業中，發電、輸電和配電網絡中會產生大量數據。

他表示，將所有這些數據轉移到云等集中式計算機基礎設施中需要大量帶寬。 需要邊緣計算來幫助處理這些數據，以便有效地壓縮、減少和傳輸或支持本地決策。

滿足對速度的需求

de Castro說，當能源公司需要在幾毫秒內做出控制決策時，在中央計算機基礎設施和邊緣之間移動數據造成的任何延遲都是不可接受的。

“邊緣計算可以匯總所有這些信息，并分批安排數據傳輸，以便在控制中心進行處理。

“通過這種聚合，邊緣計算使公用事業公司能夠更容易地確定停電區域，以便更快地恢復，從而實現更可靠的電網和更滿意的客戶。”

咨詢和技術服務提供商ICF的能源分析高級主管Haider Khan表示，雖然大多數網格邊緣設備目前都提供網格邊緣計算，但計算是閉環的，這意味著除了原始設備制造商(OEM)之外，它不允許任何人使用它。

“目前，實時計算技術主要集中在利用云來運行算法，”他解釋道。這些算法使用云計算發送到電網邊緣設備的所需信號，以對配電網系統的目標、需求或約束做出反應

他指出，這增加了時間延遲，限制了網格邊緣技術響應網格需求的能力，網格需求每隔幾微秒就會發生變化。電網邊緣計算將使恒溫器等技術能夠在必要的時間范圍內對電網要求做出反應，以避免電壓、溫度或頻率違規。

Khan表示，在未來，網格邊緣計算可能會從基本的監控和OEM控制走向成熟，使第三方(如配電網運營商)能夠自主管理設備。

“這項技術的應用領域可以跨越多種服務，包括負載/需求管理、發電/存儲控制、自我修復網絡、交易能源和微電網控制，”他說。

邊緣提供電網穩定性、可靠性

開源邊緣數據平臺提供商IOTech Systems的產品總監安迪·福斯特(Andy Foster)表示，通過分散計算過程和數據存儲，邊緣計算可以在網絡外圍進行實時分析和決策，并緩解集中式數據中心的壓力。

“這種方法不僅降低了延遲和帶寬要求，還增強了電網穩定性，允許公用事業公司在需要時以更高的效率優化配電和用電。”

邊緣管理和運營解決方案提供商Avassa.io的首席技術官Carl Moberg表示，曾經依賴集中式數據處理的電網越來越多地受益于邊緣計算的本地化數據分析。

“在應用層，電網中的設備和傳感器可以即時處理波動、需求和潛在故障并做出反應，”他說。“這種實時響應能力意味著減少停電、高效的能源分配以及電網可靠性和創新的顯著提升。”

根據Moberg的說法，邊緣計算有助于即時決策，改善何時從可再生能源中獲取電力，何時依賴傳統能源。

Foster說，通過在可再生能源站點部署邊緣計算設備和傳感器，電網運營商可以收集有關能源生產、儲存、天氣狀況和需求波動的關鍵數據。

他補充說，這些數據然后被用來預測能源盈余和赤字，并對可再生能源生產的波動做出反應。這使得電網更加穩定可靠，支持可再生、可持續能源的多樣性。

Foster表示，邊緣計算在幫助管理完全分散的網格的額外復雜性方面也發揮著至關重要的作用。

“新的邊緣計算能力支持分布式能源的橫向整合，”他說。“這實現了高度響應的本地控制決策，以及與提供整體電網控制的數據中心的垂直集成。”

邊緣計算和數據共享

房產技術物聯網解決方案提供商Enlighted的首席技術官Colm Nee表示，邊緣計算還有可能極大地影響建筑能源管理，從而幫助減輕建筑環境的運營碳排放影響。

他說:“邊緣計算支持實時監控和控制能源系統，以最大限度地節約成本、降低效率、減少停機時間、增強數據安全性，并輕松管理數據通信。”

Nee表示，物聯網(IoT)技術的快速發展及其產生的大量數據使得各個部門、結構、軟件和用戶之間的兼容性成為必要。

他說，組織可以建立一個安全的框架，通過邊緣處理與物聯網應用程序共享數據。這有助于提高運營效率，簡化應用程序集成，并在建筑物內的本地級別實現智能決策。

Nee說，邊緣架構可以實時監控、分析和控制建筑物的能源組件，包括照明和HVAC，這些功能通常發生在本地建筑物級別。

Nee指出:“實時占用數據驅動更多的被動建筑改進，更好地在邊緣服務，通過關閉人們剛剛離開的區域的燈來影響照明節能，并通過根據占用情況與當地HVAC系統集成來節省溫度控制。”

邊緣計算促進了電動汽車到電網的通信

Foster表示，邊緣計算還可以為充電站和電動汽車提供本地化數據處理和分析功能。

他說:“這可以更快、更精確地監測電池健康狀況、電網管理和動態負載平衡，這對于優化充電過程和最大限度地減少電網壓力至關重要。”

他補充說，邊緣計算還可以促進車輛與電網的通信。這種情況通常發生在電動汽車連接到充電站并將多余的能量儲存在電池中，這些能量可以傳輸回電網以幫助滿足能源需求時。

Foster說:“這種從電網到車輛和從車輛到電網的雙向能量流有助于我們的能源系統的整體可持續性和彈性。”

總體而言

邊緣計算將使能源部門能夠應對不斷增長的能源需求的挑戰，改善資源利用，并實現更可持續的能源生態系統。

根據Moberg的說法，邊緣計算促進了即時決策，優化了何時從可再生能源中獲取電力，何時依賴傳統能源。

他說:“隨著能源行業走向可持續發展的未來，應用層的邊緣計算就像一盞明燈，照亮了道路。”