エッジコンピューティングがエネルギー業界のミッシングリンクである理由

エネルギー業界は大きな変革期にあり、再生可能エネルギーの導入、電力需要の急増、電気自動車の増加など多くの課題に直面しています。エネルギー業界がこれらの課題に対処する方法の 1 つは、エッジ コンピューティングを使用することです。

分析ソフトウェアプロバイダーSASの業界製品担当チーフプロダクトマネージャー、アーニー・デ・カストロ氏は、今日のエネルギー業界では、発電、送電、配電ネットワークで大量のデータが生成されていると語った。

このデータすべてをクラウドのような集中型コンピュータインフラに移すには、大量の帯域幅が必要だと彼は言う。このデータを効率的に圧縮、縮小、転送したり、ローカルでの意思決定をサポートしたりするために、エッジ コンピューティングが必要です。

スピードのニーズに応える

エネルギー会社が数ミリ秒単位で制御上の決定を下す必要がある場合、中央のコンピューター基盤とエッジの間でデータを移動することによって生じる遅延は許容できないとデ・カストロ氏は述べた。

「エッジ コンピューティングは、このすべての情報を集約し、コントロール センターで処理するためにデータ転送をバッチでスケジュールできます。

「この集約により、エッジ コンピューティングにより、電力会社は停電エリアをより簡単に特定してより迅速に復旧できるようになり、その結果、電力網の信頼性が向上し、顧客満足度も向上します。」

コンサルティングおよびテクノロジー サービス プロバイダーである ICF のエネルギー分析担当シニア ディレクターである Haider Khan 氏は、現在、ほとんどのグリッド エッジ デバイスがグリッド エッジ コンピューティングを提供しているものの、そのコンピューティングはクローズド ループであり、つまり OEM (相手先ブランド製造会社) 以外は使用できないと述べています。

「現在、リアルタイム コンピューティング テクノロジーは、クラウドを活用してアルゴリズムを実行することに重点を置いています」と彼は説明します。これらのアルゴリズムは、クラウド コンピューティングを使用して、配電網システムの目標、需要、または制約に対応するために、必要な信号をグリッドのエッジにあるデバイスに送信します。

これにより時間遅延が発生し、数マイクロ秒ごとに変化する可能性のあるグリッド需要に対応するグリッドエッジテクノロジーの能力が制限されると彼は指摘した。グリッド エッジ コンピューティングにより、サーモスタットなどのテクノロジは、電圧、温度、周波数の違反を回避するために必要な時間枠内でグリッド要件に反応できるようになります。

カーン氏は、将来的にはグリッドエッジコンピューティングが基本的な監視とOEM制御から成熟し、配電網事業者などの第三者が機器を自律的に管理できるようになる可能性があると述べた。

「この技術の応用分野は、負荷/需要管理、発電/貯蔵制御、自己修復ネットワーク、エネルギー取引、マイクログリッド制御など、さまざまなサービスに及ぶ可能性がある」と彼は述べた。

エッジはグリッドの安定性と信頼性を提供します

オープンソースのエッジデータプラットフォームプロバイダーであるIOTech Systemsのプロダクトディレクター、アンディ・フォスター氏は、エッジコンピューティングはコンピューティングプロセスとデータストレージを分散化することで、ネットワークの周辺でリアルタイムの分析と意思決定を可能にし、集中型データセンターへの負担を軽減できると述べています。

「このアプローチは、レイテンシと帯域幅の要件を削減するだけでなく、グリッドの安定性も向上させ、電力会社は必要に応じてより効率的に電力の分配と使用を最適化できるようになります。」

エッジ管理および運用ソリューションのプロバイダーである Avassa.io の CTO、Carl Moberg 氏は、かつては集中型のデータ処理に依存していたグリッドが、エッジ コンピューティングによるローカライズされたデータ分析の恩恵をますます受けていると述べています。

「アプリケーション層では、グリッド内のデバイスとセンサーが変動、需要、潜在的な障害を即座に処理し、反応することができます」と彼は語った。 「このリアルタイムの応答性により、停電が減り、エネルギー配分がより効率的になり、電力網の信頼性と革新性が大幅に向上します。」

モバーグ氏によると、エッジ コンピューティングにより、即時の意思決定が容易になり、再生可能エネルギー源から電力を引き出すタイミングと従来のエネルギー源に頼るタイミングが改善されます。

フォスター氏は、再生可能エネルギー施設にエッジコンピューティングデバイスとセンサーを導入することで、送電網運営者はエネルギーの生産、貯蔵、気象条件、需要変動に関する重要なデータを収集できると述べた。

そのデータはエネルギーの余剰と不足を予測し、再生可能エネルギー生産の変動に対応するために使用されると彼は付け加えた。これにより、グリッドの安定性と信頼性が向上し、再生可能で持続可能なエネルギー源の多様性がサポートされます。

フォスター氏は、エッジコンピューティングは、完全に分散化されたグリッドのさらなる複雑さを管理する上でも重要な役割を果たすと述べた。

「新しいエッジコンピューティング機能は、分散型エネルギーリソースの水平統合をサポートします」と彼は語った。 「これにより、応答性の高いローカル制御の決定が可能になり、データセンターとの垂直統合によって全体的なグリッド制御が可能になります。」

エッジコンピューティングとデータ共有

不動産テクノロジー IoT ソリューションのプロバイダーである Enlighted の CTO、Colm Nee 氏は、エッジ コンピューティングは建物のエネルギー管理に劇的な影響を与え、建築環境の運用による炭素影響を軽減するのに役立つ可能性があると述べています。

「エッジコンピューティングにより、エネルギーシステムのリアルタイム監視と制御が可能になり、コスト削減を最大化し、効率性を低減し、ダウンタイムを最小限に抑え、データセキュリティを強化し、データ通信を簡単に管理できるようになります」と彼は語った。

ニー氏は、モノのインターネット（IoT）技術の急速な発展とそれが生成する大量のデータにより、さまざまな部門、組織、ソフトウェア、ユーザー間の互換性が不可欠になっていると述べた。

組織はエッジ処理を通じて IoT アプリケーションとデータを共有するための安全なフレームワークを構築できると彼は述べた。これにより、運用効率が向上し、アプリケーションの統合が簡素化され、建物内のローカル レベルでインテリジェントな意思決定が可能になります。

ニー氏は、エッジ アーキテクチャにより、照明や HVAC などの建物のエネルギー コンポーネントをリアルタイムで監視、分析、制御できると述べました。これらの機能は、通常、ローカル ビル レベルで実行されます。

「リアルタイムの占有データにより、建物のパッシブな改善が促進され、エッジでのサービスが向上し、人が去ったばかりのエリアの照明を消すことで照明エネルギーの節約につながり、占有状況に基づいてローカル HVAC システムと統合することで温度制御の節約にもつながります」と Nee 氏は指摘しています。

エッジコンピューティングが電気自動車とグリッド間の通信を強化

フォスター氏は、エッジコンピューティングは充電ステーションや電気自動車向けにローカライズされたデータ処理および分析機能も提供できると述べた。

「これにより、バッテリーの状態、グリッド管理、動的な負荷分散をより迅速かつ正確に監視できるようになります。これは、充電プロセスを最適化し、グリッドへの負担を最小限に抑えるために重要です」と彼は述べた。

エッジコンピューティングは車両とグリッド間の通信も促進できると彼は付け加えた。これは通常、電気自動車が充電ステーションに接続され、バッテリーに余剰エネルギーを蓄え、その余剰エネルギーを送電網に送り返してエネルギー需要を満たす場合に発生します。

「送電網から車両へ、そして車両から送電網への双方向のエネルギーの流れは、私たちのエネルギーシステム全体の持続可能性と回復力に貢献します」とフォスター氏は語った。

全体

エッジ コンピューティングにより、エネルギー部門は増大するエネルギー需要の課題に対応し、リソースの利用率を向上させ、より持続可能なエネルギー エコシステムを実現できるようになります。

モバーグ氏によると、エッジ コンピューティングは即時の意思決定を促進し、再生可能エネルギー源から電力を引き出すタイミングと従来のエネルギー源に頼るタイミングを最適化します。

「エネルギー業界が持続可能な未来に向かって進む中、アプリケーション層でのエッジコンピューティングは道を照らす灯台のような存在です」と彼は語った。