Internet of Things: versneller voor energie-efficiëntie

Internet of Things (IoT) gaat in navolging van andere sectoren ook de energiesector op zijn kop zetten. Zowel aan de kant van de energiebedrijven als bij de energiegebruikers. Hoe? Dat leest u in deze blog. Maak kennis met IoT, de versneller voor energie-efficiëntie!

Internet of Things biedt de energiesector allerlei kansen, die ons beslist meer gaan brengen dan enkele leuke gadgets, slimme thermostaten en smart watches. Laat ik eens wat mogelijkheden en uitdagingen op een rijtje zetten.

Internet of Things om het energieverbruik te beheersen...

Door de infrastructuur te voorzien van slimme meters, kunnen energiebedrijven informatie over het elektriciteits- en gasverbruik op afstand uitlezen en het verbruik real-time visualiseren. Deze nieuwe technologie geeft de energiebedrijven de mogelijkheid om de energieproductie en -consumptie op elkaar af te stemmen dankzij dit real-time inzicht. Maar het stelt deze bedrijven ook in staat hun klanten te informeren over hun verbruik. Zo kunt u, als klant, bijvoorbeeld een notificatie ontvangen met de tip om uw thermostaat lager te zetten, omdat u waarschijnlijk over een half uur naar bed zal gaan. Zo draagt uw slimme meter niet alleen bij aan het verlagen van uw energiekosten, maar ook aan een duurzame toekomst.

...en om het energieverbruik te optimaliseren

Sensoren zijn bovendien in staat om fysische grootheden te meten, zoals temperatuur, waterdruk, luchtkwaliteit en de aan- of afwezigheid van een persoon of voertuig op een bepaalde locatie. Door het combineren van deze gegevens kunnen IoT-objecten helpen bij het optimaliseren van het energieverbruik. De slimme thermostaat is een goede illustratie hiervan en heeft de afgelopen twee jaar gezorgd voor snelle marktacceptatie en ontwikkeling. Deze thermostaat regelt het aan- en het uitzetten van de verwarming afhankelijk van de temperatuur, of kan op afstand bediend worden via een smartphone. Dankzij de kunstmatige intelligentie is de slimme thermostaat tegenwoordig ook in staat zich aan te passen aan de levensstijl en het gedrag van de consument. De thermostaten van Nest en Ween bijvoorbeeld, maken gebruik van de geo-locatie van de smartphones van de gezinsleden om hun aanwezigheid in de kamer te detecteren en op basis daarvan de temperatuur te regelen. Zij kunnen bewegingen van de personen analyseren om hun gewoonten te begrijpen.

IoT zorgt voor onmiddellijke industriële winst

IoT brengt ook bedrijven echte toegevoegde waarde. Uit onderzoek is gebleken dat bedrijven die IoT-technologieën geïntegreerd hebben in hun activiteiten, hun winst vóór 2025 met 10% zien stijgen (bron: het Amerikaanse telecombedrijf Verizon). De voordelen van IoT zijn niet alleen op de lange termijn merkbaar; ze zijn ook onmiddellijk te verzilveren. Daar zijn diverse voorbeelden van te vinden. Zo zijn er op het gebied van de openbare verlichting, die 35-50% van het energieverbruik binnen Nederlandse gemeenten voor haar rekening neemt, enkele IoT-oplossingen ontwikkeld voor het optimaliseren van de energie-efficiëntie. OSGP FlexOVL, bekroond met de ICT Milieu Award 2014, is één van deze oplossingen. Dit platform, ontwikkeld door Alliander, zorgt voor een nieuwe digitale schakeling van de openbare verlichting. De lantaarnpalen zijn uitgerust met IoT-devices. De schakeltijden worden hiermee op wijkniveau bepaald, waardoor de gemeenten flexibiliteit krijgt in het bepalen van de branduren. Met een lager energieverbruik en CO₂-uitstoot als prettig gevolg.

Door zo’n platform bijvoorbeeld te koppelen aan een weer- en verkeerinformatiesysteem, zou de verlichting gedimd en dynamisch geschakeld kunnen worden, afhankelijk van verkeersintensiteit en weersgesteldheid. Een voorbeeld: buiten de spits, bij lage verkeersdruk, kan het verlichtingsniveau worden verlaagd (als de inrichting van de weg dit toelaat in verband met de taakbelasting van de bestuurder).

Sensoren in gebouwen

Ook in de bouw kan IoT bijdragen aan een forse energiebesparing. In Nederland is de gebouwde omgeving (woningen en utiliteitsgebouwen) verantwoordelijk voor 34% van het totale energieverbruik. Door IoT-toepassingen te integreren in gebouwen en zo het energieverbruik te verbeteren, kan de bouwsector flinke stappen zetten richting de realisatie van de klimaat- en energiedoelstellingen uit het Energieakkoord. Gartner schat dat slimme gebouwen tot 2017 de grootste gebruikers van Internet of Things zijn. Intelligente huizen gaan aan kop met iets meer dan 1 miljard IoT-objecten in 2018, volgens Bettina Tratz- Ryan, research vicepresident bij Gartner.

Commerciële gebouwen profiteren het meest van IoT-implementaties. Dit leidt tot nieuwe geavanceerde diensten, zoals het verzamelen van gegevens uit sensoren en verschaffen van inzichten aan de gebruikers. Vooral in de grote gebieden, zoals industriële zones, kantoorparken, winkelcentra, lucht- en zeehavens, kan IoT bijdragen aan het verminderen van de energieverbruik, aldus Tratz-Ryan. 

Connected Things Installed Base Within Smart Cities (in Millions)

Bron: Gartner (December 2015)

Energie-efficiëntie: grote uitdaging voor IoT

Het moge duidelijk zijn dat Internet of Things een krachtig concept met veel mogelijkheden is. Het belooft de manier waarop de maatschappij leeft en werkt letterlijk te transformeren. Daarvoor is dan wel gerichte data, afkomstig van gebruikers, nodig. Want alleen zo kunnen we consumptiepatronen identificeren en toekomstgerichte strategieën ontwikkelen. Echter, paradoxaal genoeg zorgen meer sensoren en devices ook voor een hoger energiegebruik. Energie-efficiëntie is dan ook, naast de kosten en de omvang – consumenten willen graag kleinere, dunnere apparaten– een grote uitdaging voor IoT.

Het overwinnen van de uitdagingen

Het realiseren van de energie-efficiëntie die nodig is om IoT te voorzien van batterijen die jarenlang mee kunnen, zal geen gemakkelijke taak zijn. Het verreist veranderingen op zowel de architectuur van batterij, chipontwerp en communicatie als op siliciumniveau. Vandaag de dag is al vrijwel elk aspect van het ontwerp van het IoT-objecten erop gericht ervoor te zorgen dat deze objecten zo energiezuinig of autonoom mogelijk kunnen werken. De oplossingen om deze objecten autonoom te maken, zijn gebaseerd op energieterugwinning-technologie (energy harvesting). Het doel daarbij is om de IoT-objecten of sensoren te voorzien met kleine hoeveelheden energie uit omgevingsbronnen, zoals zonlicht en temperatuurschommelingen. Of energie uit beweging of trillingen. The Tremont Electric Company heeft een persoonlijke energiegenerator ontwikkeld, de npower PEG. Deze cilinder van ongeveer 300 gram heeft een lithiumbatterij. Hij slaat kinetische energie op, die door de eigenaar wordt geproduceerd tijdens het lopen, rennen of tijdens fietsen. (Bron: Wired).

Of het nu gaat om particulieren, gebouwen, industrieën of gemeenschappen: het energiebesparingspotentieel is enorm. De oplossingen van IoT maken een gestage groei door, zowel in aantal als in geprogrammeerde intelligentie. Het is niet langer het domein van de sciencefiction. Laten we deze nieuwe kansen benutten.