Intelligent World 2030 – Energi

Øyeblikksbilde fra fremtiden: Havvind og flytende PV er lovende energikilder for fremtiden

Den raske utviklingen av innlandsvind- og solprosjekter tvinger oss til å konfrontere problemer som mangel på land, avstand fra elektriske lastesentre, redusert effektivitet av solceller (PV) under høye temperaturer og tap av biologisk mangfold. En ny trend for fremtiden, spesielt tydelig i øynasjoner, er å bygge vind- og solenergianlegg offshore for å dra nytte av de utmerkede geografiske egenskapene og rikelig med lokasjoner nær kysten.

I gjennomsnitt er vinden 10 km offshore 25% raskere enn vinden ved strandlinjen. Havvindmøller kan produsere strøm i 3000 timer i året, mot 2000 timer i året for motparter i innlandet. I 2030 forventes en havvindmølle å ha en gjennomsnittlig rotordiameter på 230–250 meter og en kapasitet på 15–20 MW. Kapasiteten til havvindmøller kan være 3 til 4 ganger større enn innlandsvindmøllene. Flytende turbiner kan installeres i vann opp til 60 meter dyp. Og den nye høyspent-likestrømsteknologien (HVDC) tilbyr en mer kostnadseffektiv løsning for overføring i en avstand på 80–150 kilometer fra kysten. Global Wind Energy Council (GWEC) anslår at den globale havvindkapasiteten vil øke fra 29,1 GW i dag til 234 GW innen 2030.

Sammenlignet med landbaserte PV-systemer (LBPV), sparer installasjon av FPV-systemer på vann land for landbruksbruk. Mangelen på hindringer på overflaten av vannet betyr mindre skyggetap og mindre støv. I tillegg kan det naturlige kjølepotensialet i vannforekomsten øke PV -ytelsen, på grunn av høyere vindhastigheter offshore, sammen med tilstedeværelsen av vann.

En studie fant at et FPV -system presterer 12,96% bedre i gjennomsnitt på årsbasis enn et LBPV -system. Den globale FPV -markedskapasiteten vil overstige 60 GW innen 2030, og den estimerte potensielle kapasiteten er 400 GW over hele verden.

Øyeblikksbilde fra fremtiden: Virtuelle kraftverk, et paradigmeskifte for kraftverdikjeden

Fremveksten av virtuelle kraftverk (VPP) er å tegne grensene mellom kraftprodusenter og strømforbrukere. VPP -er satt til å omforme verdikjeden for kraftproduksjon.

VPP -er vil utnytte stordriftsfordeler for å realisere den kommersielle modellen som distribuerte energiprodusenter ikke kan oppnå alene. For å delta i det fremtidige energimarkedet og generere fortjeneste, bør distribuerte energiprodusenter kunne føle markedspriser i sanntid. Distribuerte nye energienheter må reagere på markedsendringer og svingninger i strømnettet i sanntid. Dette krever IKT -infrastruktur som sammenkoblede nettverk og kantgateways eller kantdatamaskin. Produsenter vil pådra seg den type transaksjonskostnader som følger med å være en del av markedet, for eksempel forsikring og etterlevelse. Disse merkostnadene representerer en hindring for markedsinngang for distribuerte energiprodusenter, men ved å samle det store antallet distribuerte energikilder reduserer VPP -er kostnadene og genererer fortjeneste gjennom stordriftsfordeler.

Energisky kan forstås som operativsystemet til energi Internett, og er typisk preget av konvergens, åpenhet og intelligens.

Generasjon, nett, lagring og strømforbruk må konvergeres på en ende-til-ende-måte. Generatorer inkluderer nå et stort antall distribuerte nye energikilder, for eksempel solenergi, vindenergi og biomasse, samt fossile drivstoffkilder som gass.

I tillegg må energiskyen kobles til tredjepartssystemer, for eksempel karbonhandelssystemer. Derfor bør energiskyen være et åpent økosystem.

For å muliggjøre konvergens og åpenhet må energiskyen være en intelligent plattform. Med støtte fra effektive, intelligente teknologier som AI og big data, har energiskyen som mål å muliggjøre en friksjonsfri strøm av energi fra produsenter til forbrukere slik de krever det. Til syvende og sist vil det skape et grønt, lavt karbon, trygt, stabilt og mangfoldig energisystem.

Øyeblikksbilde fra fremtiden: Kulstofffattige datasentre og nettsteder

IKT -industrien må oppnå karbonnøytralitet samtidig som andre næringer kan redusere karbonutslipp. Datasentre og telekomnettverk er de viktigste kildene til karbonutslipp i IKT -industrien.

Datasentre reduserer karbonutslipp ved å kjøpe grønn kraft og bruke gratis kjøling og AI. Store IKT -selskaper har vært de største innkjøperne av grønn strøm, ettersom de streber etter å redusere karbonutslipp i datasentre og telekomnett.

Etter hvert som et økende antall høytemperaturbestandige servere tas i bruk, blir det mulig å kjøle ned med naturlig luft i stedet for tradisjonelle kjølere og klimaanlegg. Dette vil redusere energiforbruket til kjølesystemer, og dermed redusere PUE.

I tillegg til å bruke fornybar energi og gratis kjøling, er AI en annen effektiv måte å gjøre datasentre mer effektive og spare energi. Sensorer i datasentre samler inn data som temperatur, effektnivå, pumpehastighet, strømforbruk og innstillinger, som analyseres ved hjelp av AI. Deretter justeres datasenteroperasjonene og kontrolltersklene deretter, reduserer kostnader og øker effektiviteten.

Fremtidens grønne telekommunikasjonsnett vil bli bygget for å støtte mer enn 100 ganger dagens kapasitet, men deres totale energiforbruk vil ikke være høyere enn dagens nettverk. Konvensjonelle telekommunikasjonsnettverk er definert av sine spesialfunksjoner, noe som gir fragmentert drift og vedlikehold (O&M) og betyr at de ikke kan holde tritt med den nyeste nettverksautomatiseringen og intelligensen. Nettverk må rekonstrueres for å levere viktige tjenester gjennom en forenklet arkitektur som består av tre lag: grunnleggende telekommunikasjonsnettverk, skynettverk og algoritmer. Denne forenklede nettverksarkitekturen vil i stor grad redusere kompleksiteten til algoritmene i autonome kjøringsnettverk, redusere etterspørselen etter databehandling og redusere O & M-kostnader, noe som bidrar til grønnere, karbonfattige nettverk.