เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน

ตั้งแต่สมัยที่โธมัส เอดิสันมีชีวิตอยู่ เกือบทุกคนมีพลังงานพร้อมใช้เพียงแค่กดสวิตช์ ซึ่งสามารถทำได้ด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลมาเป็นเวลากว่าศตวรรษ แต่ภัยคุกคามที่เพิ่มสูงขึ้นของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้กระตุ้นการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ไม่รู้จบและไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ขณะนี้ บริษัท เมือง ประเทศ และทั้งภูมิภาคต่างเร่งรีบที่จะเปิดรับพลังงานหมุนเวียน ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานระดับโลกที่เติบโตเร็วที่สุด

ปัจจุบันกว่า 100 เมืองทั่วโลกได้รับกระแสไฟฟ้ามากกว่าร้อยละ 70 จากแหล่งพลังงานหมุนเวียน¹ ความทะเยอทะยานไม่ได้จำกัดเฉพาะเมือง: บริษัทกว่า 150 แห่งมุ่งมั่นที่จะใช้พลังงานหมุนเวียนเท่านั้น² Intel ก็มีความมุ่งมั่นสูงด้านนี้เช่นกัน: เทคโนโลยีของ Intel® ทำให้สามารถแปลงและจัดการแหล่งพลังงานหมุนเวียน และค้นหาวิธีใหม่ๆ ในการผสานรวมเข้ากับโครงข่ายพลังงานสมัยใหม่ การใช้โซลูชัน IoT ที่ปลอดภัยและเชื่อมต่อซึ่งใช้เทคโนโลยี Intel® สาธารณูปโภคไฟฟ้าและเมืองต่างๆ จะเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์ให้เป็นภาพที่ชัดเจน

ความมุ่งมั่นของ Intel ต่อพลังงานหมุนเวียนนั้น แสดงให้เห็นผ่านการให้คำมั่นที่จะเพิ่มโครงการพลังงานหมุนเวียนในสถานที่เป็นสามเท่าภายในปี 2020 ผลลัพธ์จะเป็นการติดตั้งมากกว่า 100 รายการใน 12 รัฐและประเทศ โดยใช้เทคโนโลยีการผลิตพลังงานที่แตกต่างกันกว่า 12 รายการ ตั้งแต่ลมไปจนถึงเซลล์เชื้อเพลิง

แหล่งพลังงานหมุนเวียน

มุมมองแบบองค์รวมของ Intel ในการผลักดันเทคโนโลยีด้านพลังงานให้ก้าวไปข้างหน้าเริ่มต้นด้วยการรู้ว่าการคำนวณพลังและความฉลาดทางคอมพิวเตอร์จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ใด เทคโนโลยี Intel® ด้านพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้ช่วยผู้ให้บริการด้านพลังงานหมุนเวียนเพิ่มผลผลิตในขณะที่ลดต้นทุน

พลังงานแสงอาทิตย์
เทคโนโลยีการรวบรวมและแปลงพลังงานดวงอาทิตย์ที่ไม่สิ้นสุดเป็นไฟฟ้า ดูเหมือนจะอยู่ในสถานะการสร้างนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง แผงโซลาร์เองก็มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็น "ผิวพลังงานแสงอาทิตย์" บนชั้นดาดฟ้าที่แทบมองไม่เห็นหรือทางเท้าที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างพลังงานสะอาดและให้พลังงานแก่ไฟบนท้องถนน มีการประกาศความก้าวหน้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) อย่างสม่ำเสมอ

การผสมผสานระหว่าง Intel® Falcon™ 8+ Drone และซอฟต์แวร์ที่ปรับให้เหมาะสมโดย ชุดเครื่องมือ Intel® Distribution of OpenVINO™ ทำให้การตรวจสอบฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกิจวัตรง่ายขึ้นและปลอดภัยยิ่งขึ้น และทำการวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมได้ในแบบเรียลไทม์มีประสิทธิภาพมากขึ้น โรงจอดรถพลังงานแสงอาทิตย์ที่วิทยาเขต Folsom ของ Intel สามารถสร้างพลังงานได้เพียงพอที่ความจุสูงสุด เพื่อให้ตรงกับการใช้พลังงานของวิทยาเขตมากกว่าครึ่งหนึ่ง ซึ่งเทียบเท่ากับการจ่ายไฟให้กับบ้านเกือบ 1,000 หลัง

พลังงานลม
อุตสาหกรรมพลังงานลมที่กำลังเฟื่องฟูกำลังเห็นฟาร์มกังหันลมขยายตัวไปทั่วโลก ทั้งในและนอกชายฝั่ง ในฐานะที่เป็นโซลูชั่นพลังงานทดแทนที่เติบโตเร็วที่สุด และไม่ก่อให้เกิดมลพิษหรือการปล่อยมลพิษ พลังงานลมสามารถจัดหาความต้องการไฟฟ้าส่วนใหญ่ของโลกได้ในวันหนึ่ง

ผู้ควบคุมฟาร์มกังหันลมใช้โดรน Intel® Falcon™ 8+ เพื่อตรวจสอบความเสียหายของใบกังหันลม จากนั้นเรียกใช้การวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์และการประมวลผลภาพโดยใช้ซอฟต์แวร์ที่ปรับให้เหมาะสมโดยชุดเครื่องมือ Intel® Distribution of OpenVINO™ เทคโนโลยี Intel® ยังถูกนำมาใช้เพื่อปรับตำแหน่งของใบพัดกังหันให้เหมาะสมเมื่อสภาพลมเปลี่ยนแปลงไป

พลังไฮโดรเจน
พลังของน้ำเคลื่อนไหวเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใหญ่ที่สุดในโลก แนวคิดง่ายๆ คือ น้ำที่เก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำจะไหลผ่านช่องทางเข้าในเขื่อน ซึ่งจะหมุนใบพัดกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้า หากภูมิประเทศถูกต้อง ระบบยังสามารถใช้เก็บพลังงานได้โดยการสูบน้ำไปยังอ่างเก็บน้ำที่สูงขึ้น โดยสามารถปล่อยตามความต้องการเพื่อผลิตไฟฟ้าได้

พลังงานด้านธรณีวิทยา
เราสามารถนำความร้อนที่แฝงอยู่ลึกอยู่ในโลกมาใช้เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าหรือเพื่อให้ความร้อนหรือเย็นอาคารได้โดยตรง ในสถานที่อย่างเช่นไอซ์แลนด์ มีการใช้ความร้อนจากโลกอยู่ใกล้พื้นผิว และน้ำร้อนจากความร้อนใต้พิภพเพื่อละลายทางเท้าที่เป็นน้ำแข็งและทำให้น้ำในสระว่ายน้ำอุ่น ในที่อื่นๆ บ่อน้ำลึกเชื่อมโยงกับแหล่งเก็บไอน้ำและน้ำร้อนใต้ดินที่ขับเคลื่อนกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

พลังงานชีวภาพ
วัสดุจากสิ่งมีชีวิตที่เคยมีชีวิตสามารถมีชีวิตที่สองเป็นแหล่งพลังงานผ่านเทคโนโลยีเชื้อเพลิงชีวภาพ วัตถุดิบจากชีวมวล เช่น พืช เศษไม้แปรรูป และขยะมูลฝอยชุมชน จะถูกทำให้แห้ง บีบอัด และเผาเพื่อสร้างความร้อน หรือแปลงเป็นพลังงานโดยตรงผ่านการแปรสภาพเป็นก๊าซ ชีวมวลเป็นเทคโนโลยีพลังงานทางเลือกเดียวที่สามารถแปลงเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพเหลว เช่น ไบโอดีเซลและเอทานอล

ก๊าซฝังกลบ
มีเธนเป็นหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพมากที่สุดในชั้นบรรยากาศ ซึ่งรุนแรงกว่าก๊าซเรือนกระจกถึง 25 เท่าเมื่อเทียบกับ CO₂.³ นอกจากนี้ยังคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของก๊าซที่เกิดจากการสลายตัวของสารอินทรีย์ในหลุมฝังกลบ เครื่องกำเนิดก๊าซฝังกลบใช้การไหลของก๊าซธรรมชาติอย่างต่อเนื่องเพื่อผลิตพลังงานสะอาดผ่านเครื่องยนต์หรือกังหัน นอกจากนี้ยังมีข้อดีอีกอย่างคือ ช่วยนำมีเทนออกจากสิ่งแวดล้อมในกระบวนการ

การจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน

การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมีความแปรปรวนโดยและไม่ต่อเนื่องในตัว ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและช่วงเวลาของวันที่เปลี่ยนแปลงไป เทคโนโลยีแบตเตอรี่อัจฉริยะที่ขับเคลื่อนโดยสถาปัตยกรรม Intel® ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายไฟที่สม่ำเสมอ ซึ่งจัดเก็บและปล่อยพลังงานส่วนเกินเมื่อจำเป็น

พลังงานหมุนเวียนและโครงข่ายไฟฟ้า

เป็นเวลานานมาแล้วที่ประโยชน์ของพลังงานทดแทนถูกชดเชยด้วยความยากลำบากในการรวมเข้ากับกริด บวกกับความจริงที่ว่าพลังงานดังกล่าวไม่เป็นไปตามระดับต้นทุนและประสิทธิภาพของแหล่งไฟฟ้าทั่วไป ตอนนี้ทั้งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมีปริมาณการใช้เท่ากันหรือมากกว่ากันในหลายสถานที่ ปัญหาอุปทานผันแปรยังคงเป็นความท้าทาย แต่การผสมผสานระหว่างผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม และเทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง จะทำให้พลังงานหมุนเวียนเป็นทางออกที่ชัดเจนและสะอาด

โครงข่ายพลังงานหมุนเวียนแตกต่างจากโครงข่ายเสาหินแบบดั้งเดิมที่ออกแบบสำหรับโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ เป็นแบบแยกส่วน กระจาย และขับเคลื่อนโดยผู้บริโภคที่สามารถผลิตไฟฟ้าได้เอง ในรูปแบบพลังงานแบบกระจายนี้ ลูกค้าสามารถเป็นผู้ผลิตได้โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าส่วนเกินกลับเข้าสู่โครงข่าย และในหลายรัฐจะได้รับเครดิตจากค่าไฟฟ้าของพวกเขา

โซลูชั่นพลังงานหมุนเวียนจาก Intel

ความก้าวหน้าล่าสุดในการพัฒนาพลังงานเป็นผลพวงมาจาก Internet of Things (IoT) IoT ต้องมีฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แบบบูรณาการเพื่อให้ประสบความสำเร็จ นอกจากนี้ยังต้องการการเข้าถึงข้อมูลที่สำคัญอย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับการถ่ายโอนข้อมูลที่ปลอดภัยผ่านระบบคลาวด์เพื่อการวิเคราะห์เพิ่มเติม เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น IoT สามารถนำเสนอการทำงานที่น่าเชื่อถือ เร็วขึ้น และเข้าใจสิ่งที่ลูกค้าต้องการได้ดีขึ้น

เทคโนโลยี IoT ที่ใช้สถาปัตยกรรม Intel® สร้างตัวควบคุมเกตเวย์ด้วยความสามารถในการประมวลผลขั้นสูง ตัวเลือกการจัดการจากระยะไกล และประสิทธิภาพที่ปรับขนาดได้ ตัวควบคุมทนทานเพียงพอที่จะทำงานในสภาพแวดล้อมที่ยากลำบากโดยไม่สูญเสียความน่าเชื่อถือ โดยสามารถรวบรวมและถ่ายโอนข้อมูลเกี่ยวกับการแปลงและส่งมอบพลังงาน เพื่อให้สามารถวิเคราะห์ได้ในเวลาเกือบเรียลไทม์ ความสามารถในการคาดการณ์รูปแบบการใช้พลังงานช่วยให้สาธารณูปโภคสามารถรักษาแหล่งพลังงานได้เพียงพอแม้ในช่วงเวลาที่มีความผันผวนสูง ซึ่งช่วยให้พลังงานหมุนเวียนทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและสามารถแข่งขันในตลาดเปิดได้

การตรวจสอบพลังงานแบบเรียลไทม์เริ่มต้นด้วยตัวควบคุม ซึ่งใช้งานชิ้นส่วนต่างๆ ของสมาร์ทกริดตั้งแต่แผงโซลาร์เซลล์ไปจนถึงแบตเตอรี่ ตัวควบคุมสมัยใหม่ต้องมีความน่าเชื่อถือและให้ประสิทธิภาพที่ปรับขนาดได้และตัวเลือกการสื่อสารที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังต้องมีความทนทาน เนื่องจากมักต้องทำงานอย่างสม่ำเสมอในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น กังหันลมแบบหมุนหรือโซลาร์ฟาร์มที่แผดเผา

ตัวควบคุมเกตเวย์ที่ใช้เทคโนโลยี Intel® เป็นส่วนสำคัญของเครือข่ายอุปกรณ์เชื่อมต่อที่กว้างขวาง เพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงานหมุนเวียนจากแหล่งต่างๆ มากมายในจุดที่จำเป็นที่สุด สถาปัตยกรรมการจัดการโครงข่ายที่ดำเนินการอยู่โดยใช้ Intel® ใช้ฮาร์ดแวร์ตรวจสอบและควบคุมตามเวลาจริงที่ใช้เทคโนโลยี IoT เพื่อปรับปรุงการรับรู้สถานการณ์ของประสิทธิภาพของกริด ยูทิลิตี้ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี IoT เพื่อรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูล DER จากทั่วทั้งโครงข่าย ผลลัพธ์ที่ได้คือโครงข่ายไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพมากขึ้น ต้นทุนการดำเนินงานที่ลดลง และระบบสาธารณูปโภคที่สามารถจัดการความจุพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น สถาปัตยกรรม Open AGM เป็นแบบโมดูลาร์สูง ปรับขนาดได้ และทำงานร่วมกันได้

ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมเกตเวย์แบบฝังตัวของ Axiomtek ที่มีสถาปัตยกรรม Intel® ที่ใช้โซลูชันซอฟต์แวร์ ช่วยให้บริษัทด้านสาธารณูปโภคและพลังงานรวบรวม กรอง และวิเคราะห์ข้อมูลจากคลาวด์ไปยัง Edge โดยมีเป้าหมายสูงสุดในการปรับความสามารถการจัดการสมาร์ทกริดให้เหมาะสมในทั้งระบบแบบเก่าและระบบที่ทันสมัย

เพื่อเร่งการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ Intel กำลังเรียนรู้จากลูกค้าและเป็นพันธมิตรกับผู้ขายเพื่อสร้างวัฒนธรรมที่แข็งแกร่งของผู้มีบทบาทในระบบนิเวศ ระบบอัจฉริยะและข้อมูลที่ทรงพลังเป็นก้าวสำคัญสู่ความยั่งยืนและความเป็นอิสระด้านพลังงาน และเมื่อคุ้มค่าและเชื่อถือได้มากขึ้น พลังงานหมุนเวียนก็จะพร้อมใช้งานมากขึ้นสำหรับชุมชน เมือง และประเทศกำลังพัฒนา

สำหรับเราทุกคน ยิ่งมีการนำพลังงานหมุนเวียนมาสู่โลกออนไลน์มากขึ้นเท่าไร อนาคตก็จะยิ่งสดใสมากขึ้นเท่านั้น