По мере того, как глобальный толчок к достижению углеродной нейтральности ускоряется, возобновляемая энергия становится краеугольным камнем энергетического перехода. Проекты, связанные с ветровой энергией, солнечной энергией, гидроэнергетикой и биомассой, развиваются все более быстрыми темпами, помогая заменить ископаемое топливо чистыми альтернативами. Однако объекты возобновляемой энергии часто располагаются в отдаленных и сложных условиях, включающих широкий спектр крупногабаритного оборудования с длительным жизненным циклом. Эти характеристики делают управление активами критически важным узким местом в обеспечении операционной эффективности. В этом контексте технология RFID (радиочастотная идентификация) становится мощным инструментом для интеллектуального управления активами и ключевым фактором «управления с нулевым выбросом углерода».

1. Проблемы управления активами возобновляемой энергии

Проекты возобновляемой энергии включают многочисленные основные и вспомогательные компоненты, такие как лопасти ветряных турбин, редукторы, башни, кабели, преобразователи, солнечные панели, аккумуляторные батареи, инверторы, распределительные коробки и системы хранения энергии. Эти активы обычно дороги, широко распространены и создают несколько проблем управления:

1. Крупное и распределенное оборудование : Крупные ветряные и солнечные электростанции разбросаны по обширным и часто отдаленным районам, что делает отслеживание активов вручную или на бумажных носителях неэффективным и подверженным ошибкам.

2. Пробелы в данных жизненного цикла : Отслеживание оборудования на протяжении всего его жизненного цикла — от производства и транспортировки до установки, обслуживания и вывода из эксплуатации — затруднено, что приводит к пробелам в информации, которые затрудняют своевременный ремонт или замену.

3. Высокие затраты на техническое обслуживание : Ручные проверки отнимают много времени, подвержены ошибкам и требуют частых посещений объекта, что увеличивает эксплуатационные расходы.

4. Не поддающиеся количественной оценке риски активов : Без стандартизированной маркировки и отслеживания активов сложно проводить точную оценку страховых рисков, передачу активов или финансовые оценки рисков.

Чтобы преодолеть эти проблемы, все больше компаний, работающих в сфере возобновляемой энергии, внедряют RFID в свои системы управления цифровыми активами. RFID обеспечивает бесконтактную, автоматизированную идентификацию, тем самым повышая видимость активов и обеспечивая более разумное управление.

2. Технология RFID: принципы и преимущества

RFID использует радиоволны для идентификации и передачи информации без физического контакта. Типичная система RFID состоит из теги , читатели , и центральная информационная система :

• Теги прикрепляются к активам или встроены в них и хранят такие данные, как серийные номера, сведения о производстве и историю технического обслуживания.

• Читатели извлекать данные с тегов по беспроводной связи, часто на больших расстояниях, и передавать их на платформу управления.

• Центральные платформы анализировать и управлять собранными данными, создавая записи об активах, оповещения о техническом обслуживании и журналы использования.

RFID предлагает несколько ключевых преимуществ для применения возобновляемых источников энергии:

• Массовая идентификация на большом расстоянии : RFID-метки можно считывать на расстоянии нескольких метров, они поддерживают быстрое одновременное сканирование — идеально для крупного оборудования.

• Прочность и долговечность : RFID-метки водо- и пыленепроницаемы, устойчивы к высоким температурам, что делает их пригодными для использования в суровых условиях, например на морских ветряных электростанциях или солнечных установках в пустыне.

• Поддержка мобильной инспекции : Полевые инженеры могут носить с собой портативные считыватели RFID для быстрого и точного обнаружения и осмотра оборудования.

• Отслеживаемые и защищенные от несанкционированного доступа данные : RFID обеспечивает отслеживание всего жизненного цикла каждого актива, гарантируя надежные и безопасные записи.

• Высокая совместимость : RFID может интегрироваться с системами GPS, ГИС, 5G и IoT для поддержки цифровых моделей двойников энергетических объектов.

3. Сценарии применения

1. Ветряные электростанции: управление жизненным циклом башен и лопастей

Компоненты ветряных турбин, такие как башни и лопасти, массивны и критически важны. Неправильное обращение или неверная идентификация могут привести к дорогостоящим задержкам и повреждениям.

Внедряя RFID-метки в сегменты башни и основания лопастей, компании могут отслеживать компоненты от завода до объекта, регистрируя такие данные, как производитель, серийный номер, маршрут транспортировки, дата установки и история обслуживания. Во время работы периодическое сканирование — с помощью дрона или мобильного считывателя — может генерировать запись о состоянии здоровья в реальном времени для каждого компонента.

В случае отказа система помогает инженерам быстро определить неисправную деталь, установить ее причину и принять обоснованное решение о ремонте или замене, сводя к минимуму время простоя и потери.

2. Солнечные фермы: точное отслеживание панелей и инверторов

Солнечные фермы содержат тысячи взаимосвязанных солнечных панелей, что затрудняет ручное управление ими. Прикрепляя RFID-метки к каждой панели, можно регистрировать данные о регистрации активов и установке во время строительства.

Во время работы обслуживающий персонал может использовать портативные считыватели RFID для быстрого обнаружения неисправных или неэффективных панелей вплоть до отдельных блоков, что значительно экономит трудозатраты и позволяет избежать ненужных проверок. RFID также предотвращает несанкционированную замену или перемещение панелей, повышая безопасность и отслеживаемость.

3. Хранение энергии: мониторинг безопасности и работоспособности аккумуляторных модулей

Системы накопления энергии имеют жизненно важное значение для балансировки спроса и предложения электроэнергии, однако литий-ионные аккумуляторные модули представляют угрозу безопасности, особенно в условиях высоких температур или стресса.

RFID-метки в сочетании с датчиками окружающей среды (например, температуры, напряжения) могут непрерывно контролировать состояние каждого модуля батареи. При обнаружении перегрева или ухудшения производительности система может выдавать оповещения для профилактического обслуживания, что снижает риск возгораний или сбоев системы.

На этапе окончания срока службы RFID помогает идентифицировать повторно используемые модули и поддерживает усилия по переработке, способствуя цикличности и снижению воздействия на окружающую среду.

4. Стратегическая ценность внедрения «управления с нулевым выбросом углерода»

Отслеживание активов с помощью RFID — это не просто инструмент повышения эффективности. Он играет центральную роль в поддержке низкоуглеродной, прозрачной и интеллектуальной экосистемы возобновляемой энергии:

1. Аудит углеродных активов : Точное отслеживание производительности оборудования в режиме реального времени обеспечивает надежный учет выбросов углерода и проверку компенсации выбросов.

2. Улучшенная прозрачность ESG : RFID позволяет компаниям предоставлять проверяемые, высоконадежные записи об активах для отчетности по вопросам охраны окружающей среды, социальной сферы и управления (ESG), привлекая зеленых инвесторов.

3. Оптимизированное использование ресурсов : Отслеживание жизненного цикла продлевает срок службы оборудования, сокращает отходы и повышает окупаемость инвестиций.

4. Инфраструктура интеллектуальной энергетики : RFID предоставляет основополагающие данные для построения интеллектуальных сетей, автономных электростанций и децентрализованных энергетических сетей.

5. Перспективы будущего: RFID и интеграция цифровой энергетики

По мере развития стратегий углеродной нейтральности роль RFID в возобновляемой энергетике будет продолжать расти, при этом наблюдаются следующие тенденции:

• Более умные теги : RFID-метки будут интегрировать больше датчиков для мониторинга состояния в режиме реального времени.

• Системы на базе платформ : Данные RFID будут передаваться на облачные и периферийные вычислительные платформы для обеспечения целостного обзора активов.

• Усилия по стандартизации : Появятся общеотраслевые стандарты для RFID-маркировки и кодирования активов для улучшения взаимодействия.

• Интеграция ИИ : Данные, генерируемые RFID, позволят обучать модели ИИ прогнозировать отказы оборудования, оптимизировать графики технического обслуживания и улучшать процесс принятия оперативных решений.

• Устойчивое производство : Отслеживаемость с помощью RFID, начиная с этапа производства, будет способствовать отслеживанию выбросов углекислого газа и получению экологически чистой сертификации.

Заключение:

RFID — это больше, чем решение для управления активами, это основополагающая технология для интеллектуальных, устойчивых и низкоуглеродных возобновляемых энергетических систем. Поскольку возобновляемая инфраструктура расширяется, а операции становятся более сложными, внедрение RFID представляет собой стратегический шаг к достижению настоящего нулевого углеродного управления и устойчивого энергетического будущего.