Sự phát triển vượt bậc của công nghệ thông tin đã mở ra những cơ hội lớn cho việc cải thiện hạ tầng năng lượng toàn cầu. Trong đó, Internet of Things (IoT) đang đóng vai trò trung tâm trong việc xây dựng và tối ưu hóa mạng lưới điện thông minh, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững. Với khả năng kết nối và xử lý dữ liệu trong thời gian thực, IoT không chỉ giúp tăng cường hiệu quả quản lý, mà còn thúc đẩy sự tích hợp năng lượng tái tạo, giảm thiểu lãng phí và dự đoán các sự cố. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích những đóng góp của IoT trong việc cải thiện mạng lưới điện thông minh qua các khía cạnh giám sát, quản lý, điều chỉnh phụ tải, và bảo trì dự đoán.

Mạng lưới điện thông minh (smart grid) là một hệ thống sử dụng công nghệ kỹ thuật số để giám sát, quản lý và tối ưu hóa việc phân phối điện năng. Bằng cách tích hợp các thiết bị IoT, mạng lưới này có thể cung cấp dữ liệu thời gian thực về nhiều khía cạnh quan trọng như mức tiêu thụ năng lượng, trạng thái cơ sở hạ tầng, và chất lượng điện áp. Các thiết bị IoT, chẳng hạn như đồng hồ thông minh, cho phép người tiêu dùng và nhà cung cấp điện theo dõi hiệu suất hoạt động của mạng lưới một cách liên tục. Thông qua phân tích dữ liệu thu thập được, các công ty điện lực có thể xác định và khắc phục các vấn đề tiềm ẩn, giảm thiểu tình trạng mất điện và cải thiện độ tin cậy của hệ thống.

Một ứng dụng nổi bật khác của IoT trong mạng lưới điện thông minh là chương trình điều chỉnh phụ tải. Đây là các sáng kiến nhằm giảm tiêu thụ điện trong giờ cao điểm, giúp cân bằng tải và ổn định lưới điện. Các thiết bị IoT như bộ điều nhiệt thông minh, thiết bị điện gia dụng có thể được kết nối và điều khiển từ xa, giúp người tiêu dùng dễ dàng quản lý lịch trình sử dụng điện của mình. Không chỉ tiết kiệm chi phí năng lượng, sự tham gia của người tiêu dùng vào chương trình này còn giúp giảm áp lực lên hệ thống lưới điện, đặc biệt trong các thời điểm căng thẳng.

IoT cũng hỗ trợ việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo vào mạng lưới điện thông minh, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về sự phát triển bền vững. Các thiết bị IoT cung cấp dữ liệu thời gian thực về sản lượng năng lượng từ các nguồn như điện mặt trời và điện gió, từ đó giúp tối ưu hóa quá trình tích hợp năng lượng này vào hệ thống. Dữ liệu này rất quan trọng để cân bằng cung và cầu năng lượng, cũng như hỗ trợ các quyết định về lưu trữ năng lượng. Nhờ đó, các công ty điện lực có thể giảm thiểu sự bất ổn của năng lượng tái tạo, đảm bảo tính liên tục và ổn định của lưới điện.

Một trong những lợi ích quan trọng nhất của IoT trong mạng lưới điện thông minh là khả năng bảo trì dự đoán (predictive maintenance). Thay vì chờ đợi các sự cố xảy ra để sửa chữa, các công ty điện lực giờ đây có thể sử dụng cảm biến IoT để theo dõi tình trạng của thiết bị và cơ sở hạ tầng theo thời gian thực. Dữ liệu này giúp dự đoán các vấn đề tiềm ẩn, từ đó lên kế hoạch bảo trì kịp thời. Cách tiếp cận chủ động này không chỉ giảm thiểu thời gian gián đoạn hoạt động mà còn tiết kiệm chi phí và nâng cao tuổi thọ của thiết bị.

Ngoài việc hỗ trợ về kỹ thuật, IoT còn mang lại lợi ích kinh tế và xã hội rõ rệt. Người tiêu dùng được hưởng lợi từ việc kiểm soát tốt hơn hóa đơn năng lượng và nhận thức cao hơn về vai trò của họ trong việc tiết kiệm năng lượng. Đồng thời, các công ty điện lực có thể giảm chi phí vận hành, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của khách hàng. Với các ứng dụng đa dạng, IoT đang dần thay đổi cách chúng ta nhìn nhận và quản lý hệ thống năng lượng.

IoT không chỉ là công cụ hỗ trợ mà còn là nhân tố cách mạng hóa mạng lưới điện thông minh. Từ việc giám sát thời gian thực, điều chỉnh phụ tải, tích hợp năng lượng tái tạo, đến bảo trì dự đoán, IoT đã chứng minh giá trị vượt trội trong việc cải thiện hiệu quả và tính bền vững của hệ thống năng lượng. Khi thế giới tiếp tục chuyển mình trong kỷ nguyên số, tiềm năng của IoT trong lĩnh vực này sẽ ngày càng được khai thác và phát triển. Việc ứng dụng IoT vào mạng lưới điện thông minh không chỉ là giải pháp kỹ thuật mà còn là bước tiến quan trọng hướng tới một tương lai năng lượng thông minh và bền vững hơn.

P.A.T (NASATI), theo Technologynetworks, 10/2024