تحول دیجیتال در حوزهی برق و الکتریسیته قادر است ارزشی معادل ۱.۳ تریلیون دلار را برای این حوزه به ارمغان آورد. (در صورت پذیرش دیجیتالسازی)
صنعت برق برای تحقق ارزش ناشی از تحول سریع دیجیتال مناسب است. شرکتهای این صنعت، با بهرهگیری از اجزای سازندهی دیجیتالسازی، مانند پلتفرمهای خدمات، دستگاههای هوشمند، «ابر» و تجزیهوتحلیل پیشرفته، این فرصت را دارند که چرخه عمر داراییهای زیرساختی خود را افزایش دهند، جریانهای شبکه برق را بهینه کنند و مشتری را در مرکز نوآوریهای خود قرار دهند.
مقدمه
حجم زیادی از ارزش به واسطهی بکارگیری دادههای کلان در میان صنعت برق و سایر صنایع ایجاد میشود.
علیرغم تفاوت در بلوغ اقدامات دیجیتال در صنعت، این اقدامات شامل پروژههایی است که با بهرهگیری از تجزیهوتحلیل پیشرفته به بهینهسازی داراییها میپردازند، از طرف دیگر این اقدامات شامل بهکارگیری گستردهی کنتورهای هوشمند و حرکت اولیهی برخی شرکتهای تامین انرژِی در جهت مدیریت و یکپارچهسازی منابع تولید (نیرو) توزیعشده میشود. نقشآفرینان صنعت، بهاتفاق، معتقدند که مشارکت عمیقتر با مشتری باید در اولویت قرار بگیرد، در این راستا آنها بر نقش محوری فناوریهای دیجیتال در تحقق این واقعیت تاکید میکنند. از آنجا که این بخش از صنعت همچنان به پذیرش تغییر و تحولات گوناگون خود ادامه میدهد، دیجیتالسازی باید از اولویتهای اصلی در این صنعت باشد و در واقع دیجیتالسازی میتواند از توسعه مدلهای جدید کسبوکار برای پاسخگویی به این تغییرات صنعت پشتیبانی کند. فناوریهای دیجیتال، پتانسیل فوقالعادهای در جهت کمک به رشد صنعت و ارزشآفرینی برای هر ذینفع خاص، مشتری و محیطزیست دارند.
ارائهدهندگان فناوریهای مرتبط با انرژی؛ نقش اصلی را در دیجیتالی کردن صنعت، بهکارگیری مجموعهای از توربینها و پنلهای هوشمند و سنسورها برای زیرساختهای تجاری ایفا میکنند. آنها همچنین در حال ایجاد پلتفرمهای ارتباطی برای مشتریان صنعتی، تجاری و خرد هستند، فعالان عرصهی انرژی و استارتآپها سهم یکسانی، در ارزشآفرینی در این صنعت دارند. بهطور مثال در بازار در حال رشد انرژی خانگی، بیش از ۱۰۰ کسب و کار فعال (غیر از شرکتهای تامین انرژِی) در حال کسب ارزش هستند. . بازارهای صنعت هوشمند و بازارهای شهر هوشمند، برای دستیابی به ارزش تجاری بالاتر، از فضاهای B2B و B2B2C تقلید و الگو برداری مینمایند.
فضای صنعت
تجزیه و تحلیل ارائه شده از بازار برق در این بخش، با تمرکز اولیه بر روی فعالیتهای شرکتهای تامین انرژِی و تولیدکنندگان تجهیزات انرژی در کشورهای سازمان همکاری اقتصادی و توسعه(OECD) ، صورت گرفته است. تأثیر تحول دیجیتال بر کل زنجیره ارزش برق، یعنی از تولید و انتقال آن گرفته تا توزیع و مصرف آن در بین مشتریان مسکونی، تجاری و صنعتی در این تجزیهوتحلیل در نظر گرفته شده است. عملیات بازار و معاملات (صادرات) در تحلیل ارزش درنظر گرفته نشدهاند.
-
رشد در بازارهای توسعه یافته در حال کند شدن، جدا شدن و ناهمبسته شدن با عامل تقاضا است.
مصرف برق در ایالات متحده و اروپا حدود ۴۰٪ از تقاضای جهانی را نشان میدهد، اما این میزان مصرف در سالهای اخیر در هر دو منطقه رو به کاهش بوده است. در مقابل، مصرف انرژی در سایر نقاط جهان از سال ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۲، به میزان ۵.۱ درصد رشد داشته است که ناشی از رشد اقتصادی بالاتر در اقتصادهای نوظهور است. در حالی که ماهیت این روند در طولانی مدت نامشخص است، اما به دلیل رشد برقرسانی غیرمتمرکز و کاربردهای بالقوه افزایشیافته آن، مانند حمل و نقل، واضح است که شرکتهای تامین انرژِی باید هم اکنون برای جداسازی رشد درآمد خود از تقاضای آینده برق اقدام نمایند. در بازارهای توسعهیافته با وجود پتانسیل تأمین انرژی پاک (که از انرژی تجدیدپذیر حاصل میشود) و افزایش بهکارگیری گاز شیل در آمریکای شمالی (این گاز به عنوان منبعی برای گاز طبیعی است)، شرکتهای تامین انرژِی در موقعیتی قرار دارند که باید ترکیب عرضه خود را توسعه داده و برای محافظت از مشتریان ثابت خود از نوآوری استفاده کنند.
-
رقابت برای مصرف کنندگان صنعتی همچنان یک چالش است.
اختلاف قیمت و هزینهی برق در سراسر جهان بسیار زیاد است، به طوری که مصرفکنندگان صنعتی در چین، ژاپن، برزیل و اروپا هزینهای، بالاتر از آنچه همتایان خود در ایالات متحده پرداخت میکنند را متحمل میشوند. (این اختلاف به طور متوسط بیش از دو برابر است). هزینههای عادلانه و قابل پیشبینی انرژی برای اطمینان از رقابت در صنایع داخلی، به ویژه در مواردی که انرژی سهم قابل توجهی از کل هزینههای تولید را شامل میشود، ضروری است. چین حتی با سقوط قیمت نفت و با در نظر گرفتن هزینهی بسیار کم نیروی کار و بهرهوری بالاتر آنها، همچنان در حد و اندازهی ایالات متحدهای است که از برق بسیار ارزانتری استفاده میکنند. قیمت پایین بنزین و برق در ایالات متحده نسبت به اروپا در سال ۲۰۱۴ منجر به صرفهجویی تقریباً ۱۳۰ میلیارد دلاری برای صنعت تولید ایالات متحده شده است.
-
صنعت انرژی تحت فشار روند کربنزدایی قرار گرفته است.
صنعت انرژی از حیث کربنزدایی تحت فشار قرار گرفته است. بیش از ۷۵٪ از تأمین انرژی جهانی در حال حاضر به منابع غیرتجدیدپذیری مانند زغالسنگ، نفت و گاز طبیعی وابسته است، که به میزان قابل توجهی به انتشار دی اکسید کربن (CO2) کمک میکند. انتشار جهانی CO2 از بخش انرژی از ۱۵.۶۳۳ تن متریک(Mt) در سال ۱۹۷۳ به (Mt) 31،۷۳۴ در سال ۲۰۱۲ افزایش یافته است؛ انتشار گازهای گلخانهای از بخش انرژی، دو سوم از کل انتشار گازهای گلخانهای جهانی را تشکیل میدهد. در مورد لزوم کاهش انتشار کربن اجماع وجود دارد. برای اولین بار، یک توافق نامه الزامآور قانونی و جهانی در مورد وضعیت آب و هوا، با هدف حفظ درجهی گرمایی کره زمین «بسیار پایین تر از» ۲ درجه سانتیگراد وجود دارد. در بیست و یکمین کنفرانس سازمان ملل متحد (COP21) در دسامبر سال ۲۰۱۵ ، تقریباً ۲۰۰ کشور جهان شرکت کردند و همگی معتقد بودند که تلاشهای بیشتری برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای مورد نیاز است. مسئولیت و تعهد دستیابی به منابع سوخت پایدارتر از نسل سنتی، بر عهدهی شرکتهای تامین انرژِی خواهد بود.
-
توسعه سریع فناوری، تمرکززدایی را امکانپذیر میکند.
فناوریهای دیجیتال به طور فزایندهای در زیرساختهای انرژی مورد استفاده قرار میگیرند، علاوه بر این مصرفکنندگان و مشاغل مختلف، راهحلهای تولید و ذخیرهسازی غیرمتمرکز را اتخاذ میکنند. با کاهش هزینههای فناوریهای تجدیدپذیر، از جمله باتریهایی که به سرعت توسط شرکتهایی مانند تسلا موتور و پاناسونیک ارائه شده و مشوقهای نظارتی خاصی که در این زمینه وجود دارد؛ تولید (برق) متحول میشود. جنرال الکتریک (GE) تخمین میزند که افزایش ظرفیت سالانه توزیع برق از ۱۴۲ گیگاوات (GW) در سال ۲۰۱۲ ، به ۲۰۰ گیگاوات در سال ۲۰۲۰ میرسد، که نشاندهندهی متوسط رشد سالانه ۴.۴ درصد است. این درحالی است که نرخ متوسط رشد سالانه مصرف جهانی برق ۳.۳ درصد است، انرژی غیرمتمرکز با سرعتی رشد میکند که تقریبا ۴۰ درصد سریعتر از تقاضا است.
فناوری و روندهای دیجیتال
-
اجزای سازندهی انقلاب دیجیتال
ظهور ابر، فناوری اجتماعی، دادههای کلان و تجزیهوتحلیلها منجر به ایجاد چندین روند فناوری میشود که پتانسیل عظیمی برای صنعت برق به ارمغان میآورند. رایانش ابری با ایجاد مزیت بینظیر، زمان ارائه به بازار (طول زمان صرف شده از ایده یک محصول تا روانه شدن آن به بازار) و چابکی کسبوکار را بهبود میبخشد. دادههای کلان به شرکتها در جهت ایجاد نوآوری کمک میکنند، در این خصوص مقادیر زیادی از دادههای ساختار یافته و بدون ساختار مورد تجزیه و تحلیل واقع شده و در زمان واقعی بینش ایجاد میکنند. تلفن همراه امکان ایجاد سناریوهای تجاری جدید را فراهم میکند، در حالی که کانالهای اجتماعی امکان برقراری ارتباط با مشتریان را بهصورت بسیار سریع، مستقیم و ارزان ایجاد مینمایند. با ظهور اینترنت اشیا، حجم دادههایی که شرکتهای برق میتوانند به آن دسترسی داشته باشند – از طریق ماشین، خانه متصل، پوشیدنیهای(هوشمند) و شهرهای هوشمند – به صورت نمایی افزایش مییابد.
طی سالهای آینده، این فناوریها برای ارائه لایه جدیدی از هوشمندی متصل، با یکدیگر ترکیب میشوند. این امر توانایی شرکتهای برق را برای بهبود بهرهوری سیستم برق و برآوردن بهتر نیازهای مشتریانشان متحول میکند. با این حال، به طور خاص، سه روند فناوری به ویژه برای ارائهدهندگان برق در آینده به شرح ذیل تعریف میشود:
-
شرکت هوشمند
ماشینآلات هوشمندانهتر عمل میکنند و هوش نرم افزاری در هر جنبهای از تجارت تعبیه شده است. این امر منجر به ایجاد سطوح جدیدی از بهرهوری عملیاتی و نوآوری میشود. این روند، دادههای کلان را به دادههای هوشمند تبدیل میکند و بهرهوری فرایند را به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار میدهد. به عنوان مثال، شرکتها می توانند با استفاده از تجزیه و تحلیل، به نگهداری و تعمیرات پیشگویانه بپردازند. به نقل از گزارشAccenture Technology Vision 2015 ؛ ۶۴٪ از شرکتهای تامین انرژِی تخمین زدهاند که حجم دادهی مدیریتشده توسط سازمانهایشان نسبت به سال گذشته ۵۰٪ رشد داشته است. هرچه ارتباطات ماشین به ماشین متداولتر میشود، تعامل افراد، دادهها و ماشینهای هوشمند تأثیر بسیار زیادی بر بهرهوری و عملکرد خواهند گذاشت.
-
پلتفرمها
شرکتهای پیشرو، اقدامات دیجیتال را برای ایجاد محصولات و خدمات نسل بعدی در یک پلتفرم جمع میکنند. در ابتدا کارخانهها در قالب پلتفرمها ظاهر شدند و محرکی برای انقلاب صنعتی بودند و پس از آن در طی ۳۰ سال گذشته؛ پلتفرمهای رایانهای و ارتباطی باعث تحول در اطلاعات و اتصالات شدهاند؛ به طور مشابه اکنون نیز پلتفرمهای دیجیتال محرکی برای موج بعدی تغییر هستند. بر اساس گزارشات انستیتوی فناوری ماساچوست در ایالات متحده، از میان ۳۰ برند برتر جهانی از حیث میزان سرمایه در بازار در سال ۲۰۱۳؛ ۱۴ برند متعلق به شرکتهای مبتنی بر پلتفرم بودهاند که خریداران، فروشندگان و اشخاص ثالث را در زمان واقعی به یکدیگر وصل میکنند.Airbnb ، Uber ، Apple، Amazon وeBay از نمونههای برجسته در این خصوص هستند. انقلاب پلتفرم فرصتی را در زمینهی توسعه کل سیستم برق و فراتر از آن فراهم میکند، این پلتفرمها پلی میان دنیای دیجیتالی و دنیای فیزیکی ایجاد خواهند کرد.
-
شخصیسازی انبوه
»اینترنت من» عبارتی است که برای شخصیسازی اپلیکشنها، محصولات و خدمات به کار میرود. این شخصیسازی نحوه تعامل مردم و شرکتها از طریق فناوری را تغییر میدهد و کاربر نهایی را در مرکز هر تجربه دیجیتالی قرار میدهد. نمونههای فعلی شامل تجهیز کارمندان به تبلت و تلفنهای هوشمند و ایجاد تغییر در زیرساختهای فناوری اطلاعات است. محیطی که در آن هر دستگاه هوشمند کانالی را برای تعامل با مشتری فراهم میکند، به سرعت ایجاد میگردد. چنین محیطی، فرصتی را برای شرکتهای برق ایجاد میکند که بتوانند سریعتر حرکت کنند.
ارزشآفرینی و تحول در برق
دیجیتالی شدن لازم نیست خارج از اولویتهای سازمانی اتفاق بیفتد و در واقع میتواند نقش مهمی در شکلگیری پاسخ منسجم به تغییرات صنعت داشته باشد. فناوریهای دیجیتال پتانسیل فوق العادهای برای کمک به رشد بخش و ارائه ارزش به هر ذینفع خاص، مشتری و محیطزیست دارند. ایجاد ارزش در بازار برق تابعی از عملکرد مالی، ارزش مشتری، ارزش محیط زیست و ارزش اجتماعی است (شکل زیر را ببینید)
مضامین دیجیتال
همانطور که قبلا به آن اشاره شد؛ فناوریهای دیجیتال پتانسیل فوق العادهای برای کمک به رشد بخش و ارائه ارزش به هر ذینفع خاص، مشتری و محیطزیست دارند. چهار مضمون برای ایجاد ارزش پدیدار می شوند، مضامین دیجیتال در این حوزه عبارتند از: مدیریت چرخه عمر دارایی، تجمیع و بهینهسازی شبکه، خدمات یکپارچه مشتری و فراتر از الکترون.
مدیریت چرخه عمر دارایی: راهحلهای فناوری میتوانند در زمینهی نگهداری و تعمیرات (نت) پیشگویانه یا نت بلادرنگ یا کنترل نت از راه دور موثر واقع شوند. افزایش چرخه عمر داراییها و زیرساخت یا افزایش بهرهوری عملیاتی تولید، انتقال یا توزیع آنها بهواسطهی این اقدامات اتفاق میافتد.
تجمیع و بهینهسازی شبکه: بهینهسازی شبکه از طریق متعادل کردن بار در زمان واقعی، کنترل شبکه و بازارهای سرتاسر متصل امکان پذیر است. این بهینهسازی به واسطهی داراییها، ماشینها و دستگاههای متصل و قابلیت نظارت پیشرفته محیا میشود.
خدمات یکپارچه مشتری: محصولات و خدمات نوآورانهی دیجیتالی مرتبط با تولید انرژی و مدیریت انرژی، در قالب یک سرویس یکپارچه به مشتری ارائه میشوند.
فراتر از الکترون: خدمات یکپارچهی شخصیسازی شده و سازگار با مصرفکننده فراتر از زنجیره ارزش برق، به مصرفکننده ارائه میشود. ارائهی برق از قالب محصول خارج شده و به تجربه تبدیل میشود
تعدادی اقدام دیجیتال را میتوان در هر مضمون دنبال کرد. شکل زیر اقدامات دیجیتال مرتبط با هر بخش از زنجیره ارزش برق (از بخش تولید گرفته تا مصرف) را نشان میدهد. در ادامه هریک از این اقدامات توضیح داده میشود.
-
مدیریت چرخه عمر دارایی
مدیریت چرخه عمر دارایی، شامل راهحلهای فناوری است که افزایش چرخه طول عمر یا بهرهوری داراییها را به واسطهی اقداماتی چون امکانِ کنترل بلادرنگ از راه دور و یا نگهداری و تعمیرات پیشگویانه، ممکن میسازد. برخی از شرکتهای تامین انرژِی پروژهایی را در دست اقدام دارند که در آن از فناوریهایی مانند سنسورهای هوشمند بر روی داراییهای تولید (برق) و توزیع استفاده میکنند. با این حال، بسیاری از داراییها هنوز توانایی جمعآوری و انتقال دادهها را ندارند و به یک پلتفرم مرکزی متصل نیستند. با به حقیقت پیوستن این مهم در سراسر صنعت؛ میزان بهبود (سود) حاشیهای حاصل شده در بهرهوری عملیاتی تولید (برق) وترانسفورماتورها یا خطوط برق، رشدی نمایی خواهد داشت.
به گفته مدیر ارشد اجرایی اتوگرید (AutoGrid)، »دادهها منبعی ارزان و پاکسازیشده به حساب میآیند؛ علاوه بر آن تنها منبعی به شمار میروند که در حال افزایش هستند. الگوریتمهای یادگیری ماشین میتوانند کارهای زیادی را برای بهبود کارآیی و پیشبینی انجام دهند». انگیزه استفاده از این منابع بسیار واضح است: وزارت انرژی ایالات متحده دریافته است که ۷۵٪ از میزان خرابیها، بهواسطهی اقدام نگهداری و تعمیرات پیشگویانه که توسط شرکتهای تامین انرژِی صورت گرفته است؛ از بین میروند.
بهواسطهی استفاده از دادههای جمعآوری شده از دستگاههای متصل، تجهیزات کارخانه و سنسورها و اعمال الگوریتمهای مناسب بر روی آنها توصیههای عملیاتی در زمان واقعی ایجاد خواهند شد. مدیران کارخانه میتوانند بلافاصله اقداماتی را که باعث کاهش هزینههای تولید میشود را شناسایی کنند، همچنین میتوانند خرابیها را پیشبینی کرده و از زمان از کار افتادگی یا زمان توقف (دستگاهها) بیمورد جلوگیری کنند. از آنجایی که مهندسان در چنین شرایطی میتوانند آگاهانهتر تصمیمگیری نمایند، عملکرد آنها بهبود خواهد داشت، این مساله در نهایت منجر به ایجاد نیروی کار ماهرتر و کمتر خواهد شد. به عنوان نمونه، تجزیه و تحلیل در زمان واقعی به یک کسبوکار کمک میکند تا رابطهی بین دو مولفهی عمر دارایی و درآمد را بهتر درک کند، زیرا ممکن است در برخی از مواقع، منطقی به نظر برسد که یک ماشین بیش از حد کار کند (مولفهی عمر دارایی در نظر گرفته نشود)، تا تولیدکننده بتواند از عدم وجود ساختارِ قیمتگذاری مناسب، سود بسیاری کسب کند.
-
مدیریت عملکرد دارایی
این اقدام دیجیتال شامل نظارت بر شرایط، پیش بینی پیشگویانه و مرکز قابلیت اطمینان نگهداری و تعمیرات میباشد که همه آنها بهواسطهی تجزیهوتحلیل و رباتیک امکان پذیر است.
کارگر عملیاتی با قابلیتهای دیجیتال
تمرکز این اقدام دیجیتال بر استفاده از فناوری دیجیتال به منظور بهبود کارایی و بهرهوری نیروی کار است. توانمندسازی این افراد با دادهها و ابزارهای لازم منجر به کارایی عملیاتی میشود. بستههای کار الکترونیکی (Electronic work packages) میتوانند چرخه سرتاسری کار را متحول سازند، بهگونهای که در آن برنامهریزان و مسئولین زمانبندی به کسانی که مسئول ورود دادهها و گزارشگیری هستند؛ تبدیل میشوند.
-
برنامهریزی دارایی هوشمند
اقدام برنامهریزی دارایی هوشمند شامل استفاده از تجزیهوتحلیلهای پیشگویانه، یادگیری ماشین و روباتیک میشود که تمامی آنها منجر به بهبود اجرای پروژههای سرمایهگذاری بلندمدت، از جمله انتخاب سایت و دارایی، نصب و راهاندازی آن و از خدمت خارج کردن آن میشود.
-
تجمیع و بهینهسازی شبکه
این مضمون حکایت از «تعهد بهینهسازی» شرکتهای تامین انرژِی دارد که در آن از طریق تعدادی از اقدامات دیجیتال به مقابله با ناکارآمدیها و ضایعات در شبکه انتقال و توزیع میپردازند. بهینهسازی شبکه از طریق متعادل کردن بار در زمان واقعی و کنترل شبکه، توسط دستگاههای متصل و نظارت پیشرفته امکانپذیر است.
شرکتهای تامین انرژی میتوانند آخرین اطلاعات مربوط به میزان مصرف را در زمان واقعی از مشتری دریافت کنند و مشتریان سیگنالها و تعرفههای قیمتگذاری لحظهای را دریافت میکنند. همانطور که مدیر استراتژی گروهی در Centrica خاطر نشان میکند: «دادهها امکان کمتر کردن هزینههای مربوط به شبکه را فراهم میکنند، بهواسطهی آنها ظرفیت اضافی کمتری در سیستم ایجاد میشود، روند رفع نیازها بهینهسازی میشود و در این روند انعطافپذیری بسیار مطلوبی ارائه میگردد.» این مضمون تحولگرا است: سیستم قادر است تا در جهت براوردهسازی تقاضا و ایجاد کارایی بالاتر، از منابع اقتصادی، قابل اطمینان و پایدار استفاده نماید.
ایجاد یک شبکه بهینه چیزی فراتر از استقرار یک شبکه هوشمند (فناوری جدید در یک الگوی مدیریت قدیمی) است. شبکهی بهینه با استفاده از زیرساختهای شبکه هوشمند، ابزار تجزیهوتحلیل و دستگاههای هوشمند، شبکه را به مشتری متصل میکند.
همچنین این شبکه منجر به ایجاد یک بازار کارآمد میشود و سیگنالهای قیمتی را ارائه میدهد که موجب ارتقاء نوع صحیح رفتارهای شرکتکنندگان بازار میشود. علاوه بر این شبکه، بهواسطهی سرمایهگذاریهای بیشتر در هوشمند کردن کنتورهای موجود، دستگاههای تلفن همراه و ابزار رسانههای اجتماعی، ارتباطات با مشتری بهبود مییابد. این اقدامات در کنار بینش بهتری که برای شرکتهای تامین انرژِی ایجاد مینمایند، با ایجاد یک رابط کاربری پویا (dynamic customer interface) این شرکتها را قادر میسازند تا ارزش اصلی را به مشتریان ارائه دهند.
مزیتهای یک شبکه توزیع بهینه را نیز میتوان برای اپراتورهای سیستم درنظر گرفت. بهواسطهی دادههای بهبود یافته، درک بهتری از عرضه و تقاضا صورت میپذیرد، سپس فناوریهای دیجیتال میتوانند از اطلاعات تقاضا برای کاهش ترافیک و تراکم در شبکهی انتقال استفاده نمایند. همچنین بهبود رابطهی بین قیمتهای عمدهفروشی و خردهفروشی این امکان را فراهم میکند تا بخش عمده فروشی بتواند از اطلاعات زمان واقعی در زمینهی تصمیمگیریهای مربوط به قیمتگذاری استفاده نماید. درمجموع، فناوری دیجیتال با ایجاد این حلقه بازخورد، موجب بهبود انعطافپذیری سیستم میشود.
-
پلتفرمهای جمعآوری انرژی
در این اقدام دیجیتال، شرکتهای تامین انرژِی به جمعآوری برق تولید شدهی محلی میپردازند. پلتفرمها برای تجمیع انرژی، منابع انرژی توزیع شده (غیرمتمرکز) در مقیاس کوچک (منابع انرژی تجدیدپذیر از قبیلPV ، باد، زیست توده، گرما و برق ترکیبشده یا دیزل) را بر روی یک پلتفرم واحد قرار میدهند و به یک دسته از ژنراتورها این امکان را میدهند تا به عنوان یک نیروگاه بزرگ عمل کنند. این پلتفرمها قادرند تا علاوه بر تولید و تحویل برق، هرگونه انرژی اضافی را نیز ذخیره کنند و از این طریق شبکه را متعادل سازند.
فناوری پلتفرم اجازه میدهد تا منابع انرژی تجدیدپذیر به صورت کارآمدتری در شبکه یکپارچه شوند، چرا که تغییرات آنها از یک اتاق کنترل مرکزی مدیریت میشود. یک مثال رایج از این پلتفرمها یک نیروگاه مجازی است، که با درنظر گرفتن و جلوگیری از مشکلات رایج مربوط به فقدان مقیاس و نبود پیشبینی به یکپارچهسازی منابع انرژی تجدیدپذیر میپردازد. نیروگاه مجازی این امکان را فراهم میآورد که سیستم بر اساس نیازهای شبکههای خاص منطقه بهینه شود و میتواند از لحاظ اقتصادی بهتر عمل کند.
-
پلتفرم عرضه و تقاضا در زمان واقعی
این اقدام دیجیتال به نظارت بر میزان عرضه و تقاضای بار فعلی و بررسی ارتباط بین این دو مولفه مربوط است. این نظارت و بررسی ارتباط با یک چارچوب قیمتگذاری مشخص پیوند خورده است. این امر امکان تغییر اساسی در رفتارها را از طریق تعرفهها و سیگنالهای قیمتگذاری محلی فراهم میآورد.
Reposit Powerدر استرالیا با ارائهی پیشنهاداتی به بازار، مصرفکنندگان را قادر میسازد تا دوباره برق را به شبکه بفروشند و بدین ترتیب مناطق مسکونی را به نیروگاههای میکرو و خرد تبدیل میکنند. مشتریان میتوانند اطمینان حاصل کنند که برای برق اضافی آنها بهترین قیمت تعیین میشود و ممکن است بهمنظور فروش بیشتر برق به شبکه در استفاده از انرژی صرفهجویی کنند.
-
کنترل شبکه در زمان واقعی
این اقدام دیجیتال، منجر به تنظیم تغییرات به وجود آمده در میزان بار مصرفی در زمان واقعی میشود. این تنظیمات همچنین میتواند بههنگام افزایش یا کاهش در میزان تولید و ایجاد خرابی در سیستم توزیع صورت گیرد.
-
دستگاههای متصل و با قابلیت تعامل
این اقدام دیجیتال بر اتصال دستگاه به دستگاه (device-to-device connectivity) و جمعآوری و نمایش نقاط مصرف انرژی برای شرکت برق متمرکز است. سپس این موارد میتوانند به شبکه توزیع وصل شوند.
-
خدمات یکپارچه مشتری
شرکتهای برق از ماموریت «تمرکز بر انرژی» به سمت ماموریت «تمرکز بر مشتری» حرکت میکنند، برای تحقق این هدف از حجم افزایشیافتهی دادههای مشتری بهمنظور درک بهتر رفتار آنها استفاده میکنند. یک فرصت عالی برای توسعه محصولات و خدمات نوآورانهی دیجیتالی وجود دارد، این فرصت با ارائه خدمات یکپارچه مشتری تحقق مییابد. شرکتهای تامین انرژِی نقش بهتری در چگونگی بهینهسازی خانه (optimize the home)، انتخاب تعرفهها، مدیریت مصرف، پرداخت و تعبیهسازی تولید فردی (embed self-generation) ایفا خواهند کرد.
-
یکپارچهسازی ذخیرهسازی انرژی
تمرکز این اقدام دیجیتال بر آن دست از راهحلهای فناوری است که امکان ادغام دستگاههای ذخیره انرژی در شبکه را ایجاد میکنند، از جمله آنهایی که در یک محیط داخلی قرار دارند.
-
یکپارچهسازی راهحل انرژی
برندهای ارائه دهنده راه حلهای یکپارچهسازی، خدمات جدیدی را ارائه میدهند که به مشتریان کمک میکند تا نه تنها به بهینهسازی تولید و مصرف انرژی بپردازند، بلکه امکان کنترل بیشتر و صرفهجویی در هزینه را نیز فراهم میآورد.
-
مدیریت انرژی
این اقدام دیجیتال بر پروسسورهای که با نمایشگرهای اطلاعات انرژی تقویت شده و کنترلهایی که این پروسسورها برای مدیریت تولید، ذخیره و جریان نیاز دارند، تمرکز دارد.
-
مدل مصرفکنندهی دیجیتال
مشتریان بطور فزایندهای از طریق کانالهای مختلف از جمله وب، موبایل و رسانههای اجتماعی با ارائهدهندهی برق خود در تعامل هستند. مدل تعامل مشتری در حال تحول است. این تحول بهواسطهی تجزیهوتحلیل مشتری به وجود میآید. این مساله سرعت تحول دیجیتال و مشارکت مشتری را بهبود میبخشد
-
فراتر از الکترون
اکنون مشتریان عقیده دارند که یک خدمت با کیفیت بالا در یک صنعت باید به صنعت دیگر وصل شده و انتقال یابد. فناوری این انتظار را از طریق اشیاء ارتقایافته با سنسور، دستگاههای هوشمندتر، کاهش هزینه محاسبات ابری و …، برآورده ساخته است. همانطور که معاون ارشد استراتژی در Statkraft خاطرنشان کرد، «مدلهای کسبوکار داده محور، انعطافپذیری، حاشیههای (سود) بهبود یافته و توانایی ارائه ارزش جدید به پایگاه مشتریان موجود را ارائه میدهند.»
شرکتهای برق میتوانند با ارائه یک سرویس شخصیسازی شده و متصل که با تغییرات ایجاد شده از جانب مصرفکننده، کسبوکار و شهروندان سازگار باشد، فراتر از خدمات صنعت برق بروند. از آنجا که ارائهی خدمات صنعت برق از قالب محصول خارج شده و به تجربه تبدیل میشود، دیگر بهوسیلهی یک شرکت برق مدیریت نمیشود بلکه این مدیریت توسط تمامی اعضا در سراسر صنعت صورت میگیرد (همین نکته تمایز دهنده اصلی این موضوع با موضوع خدمات یکپارچه مشتری است).
-
خدمات زنده
خدمات زنده، خدمات دیجیتالی در میان صنایع را توصیف میکنند که با استفاده از حسگرها، ابر، دستگاههای متصل هوشمند و آنالیزهای صورتگرفته در زمان واقعی به مصرفکنندگان ارائه میشوند، تا سطح جدیدی از تجربه یکپارچه مصرفکننده را ارائه دهند.
-
خدمات صنعتی
در این اقدام دیجیتال به مشتریان کسبوکاری (مشاغل)، مجموعهای از خدمات مهندسی ارائه میشود. همهی این خدمات از طریق یک پلتفرم ارائه میشود و به طور مداوم با استفاده از بینشهایی که از تجزیهوتحلیل دادهها بهدست آمده است، تکامل مییابد.
-
خدمات شهری
یکپارچهسازی کامل خدمات برای شهروندان صورت میپذیرد؛ مانند ارائه یکپارچهی خدمات حمل و نقل، شرایط اضطراری، مواد غذایی، فاضلاب، مدیریت پسماند و برق. شهروندان تعامل بلادرنگ با ارائه دهندگان خدمات را تجربه کرده و خدمات متناسب و اختصاصی دریافت میکنند.
محاسبه ارزش دیجیتالی شدن صنعت برق
تجزیه و تحلیل ارزش در معرض ریسک، یک مدل کمی است که هدف آن ارزیابی اثر ارزش تجمعی ایجاد شده بهواسطهی اقدامات تحول دیجیتال در صنعت برق، مشتریان، جامعه و محیط زیست (در طی ۱۰ سال آینده) است.
دستیابی به ارزش جدید در صنعت برق بهواسطهی اقدامات دیجیتال یک فرصت بسیار بزرگ است. مجمع جهانی اقتصاد، ارزشی معادل ۱.۳ تریلیون دلار در جهان را در این خصوص تخمین میزند (از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۵ ). از ۱۱ اقدام در نظر گرفته شده در این تجزیه و تحلیل، پنج مورد ار آنها حداقل ۱۰۰ میلیارد دلار ارزش را در طول ۱۰ سال آینده ایجاد میکنند و باید برای سرمایهگذاری در اولویت قرار گیرند (نمودار زیر را ببینید)
ایجاد ارزش برای صنعت و جامعه یک بازی برد – برد است و بازیکنان برق نقش مهمی در تبدیل فرصت ۲ تریلیون دلاری به سود ملموس دارند. تخمین صورتگرفته از مزایای اجتماعی ایجاد شده مبهم است و فقط سه عامل را شامل میشود: ایجاد ارزش برای مشتریان (به ارزش ۹۸۶ میلیارد دلار)، کاهش انتشار کربن (۷۵۴ میلیارد دلار) و ایجاد اشتغال (۲۷۱ میلیارد دلار)
این مضامین دیجیتال پتانسیل قابلتوجهی در جهت ایجاد ارزش برای صنعت و جامعه دارند:
-
مدیریت چرخه عمر دارایی
این نوآوری در میان تمامی اقدامات دیجیتال، بیشترین پتانسیل را از حیث ایجاد ارزش دارد، ارزشی معادل ۴۸۰ میلیارد دلار در طول ۱۰ سال آینده. احتمالاً حاشیه (سود) شرکتهای تامین انرژِی بهواسطهی هزینههای پایینتر تعمیرات و نگهداری، زمان ازکارافتادگی کمتر داراییها و کاهش خرابیهای مهم و حیاتی؛ افزایش مییابد.
-
تجمیع و بهینهسازی شبکه
این مضمون دیجیتال ارزشی معادل ۴۴۰ میلیارد دلار برای صنعت و ۱.۲ تریلیون دلار برای جامعه را بههمراه دارد. این نوآوریها باعث میشوند تا گزینههای دقیقتری از صرفهجویی برای مشتریان ایجاد شود، علاوه بر آن اشتغالزایی و کاهش پیک تقاضا و بهتبع آن کاهش میزان انتشار گازهای کربن از دیگر دستاوردهای این مضمون دیجیتال است.
-
پلتفرمهای عرضه و تقاضا در زمان واقعی
پلتفرمهای عرضه و تقاضا در زمان واقعی، ارزش اجتماعی ایجاد میکنند. این پلتفرمها با نظارت و برقراری ارتباط بین عرضه و تقاضا در زمان واقعی و پیوند این ارتباط با یک چارچوب قیمتگذاری حساس به تقاضا، رفتارها را از طریق ایجاد تعرفهها، سیگنالهای قیمتگذاری محلی و ارتباط متقابل تغییر میدهند. رفتارهای جدید میتواند در طی دهه آینده رقمی معادل ۵۵۹ میلیارد دلار را برای مشتری پسانداز کنند. آنها همچنین میتوانند شرایط مربوط به پیک تقاضا را کنترل کرده و آن را پایین بیاورند و میزان انتشار CO2 را به میزان ۱ میلیارد تن کاهش دهند. برای موفقیت در این اقدام عملگرهای سیستم باید زیرساخت های لازم را ایجاد کنند. ارزش در معرض ریسک حاصل از پلتفرمهای عرضه و تقاضا در زمان واقعی به شکل زیر است.
-
خدمات یکپارچه مشتری
این مضمون دیجیتال میتواند برای صنعت ارزشی معادل ۴۴۰ میلیارد دلار را به ارمغان آورد. با توجه به افزایش و گسترش اقدامات صورتگرفته در زمینهی ادغام منابع تجدیدپذیر و سرمایهگذاری در کانالهای دیجیتال؛ مصرفکننده قادر شده است تا مصرف برق خود را مدیریت کند. بهواسطهی این اقدامات ارزش چشمگیری قابل دستیابی است.
-
فراتر از الکترون
اقدامات این مضمون نمیتواند اندازهگیری شود در نتیجه در آنالیز ارزش در معرض ریسک درنظر گرفته نشده است. چنین اقداماتی را میتوان برای صنعت، «ناشناخته» درنظر گرفت. با این وجود، برای کسانی که به سرعت در بازار چنین خدماتی حرکت میکنند، پیروزیهای بزرگی وجود خواهد داشت.
پیامدهای مربوط به اشتغال و مهارت
برآورد فعلی درمورد میزان زیان حاصل شده از شغلهایی که بهخاطر دیجیتالسازی در سراسر جهان ازدسترفتهاند، حداکثر ۲ میلیارد دلار است، اما تغییرات قابلتوجهی در این پیشبینیها وجود دارد. دیجیتالی سازی فرصت قابل توجهی را در زمینهی اشتغالزایی در بخش برق بهوجود میآورد. پیشبینیها حاکی از آن است که در فاصلهی زمانی سالهای ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۵، حدود ۳.۴۵ میلیون شغل جدید، بهواسطهی اقدامات دیجیتال در این حوزه به وجود خواهد آمد ( با این حساب، در این بازهی زمانی، تعداد مشاغل در صنعت برق، ۱۰.۷٪ رشد خواهد داشت). پیشبینی میشود که این میزان از اشتغالزایی به تفکیکِ برخی از مضامین دیجیتال در این صنعت به این صورت باشد:
-
یکپارچهسازی ذخیرهسازی انرژی (زیرمجموعهی مضمونِ خدمات یکپارچه مشتری) ۱.۰۷ میلیون شغل جدید.
-
برنامهریزی داراییهای هوشمند (زیرمجموعهی مضمونِ مدیریت چرخه عمر دارایی) ۹۲۵،۰۰۰ شغل جدید
-
مدیریت عملکرد دارایی (زیرمجموعهی مضمونِ مدیریت چرخه عمر دارایی) ۵۹۶،۰۰۰ شغل جدید
مجموع این شغلهای جدید از میزان شغلی است که بهواسطهی اتوماسیون یا فناوریهای کارآمدتر از دست میرود، بیشتر است.
مشکل مهمی که شرکتهای برق با آن روبرو هستند، نیروی کار سالخورده، وجود ضعف در استعداد (نیروی کار) جدید و بهرهوری کم آنها است (از این جهت که باید آموزش ببینند). اقدامات دیجیتالی به نوعی اطمینان حاصل میکنند که از نیروی کار بازنشسته تجربه کسب شود و بهرهوری نیروی کار افزایش یابد.
ساختن یک سیستم انرژی پایدار
اقدامات دیجیتال فرصت بینظیری را در خصوص کربنزدایی از سیستم انرژی فراهم میکنند، تخمین زده میشود که میزان ۱۵.۸ میلیارد تن از انتشار گاز دی اکسید کربن کاهش مییابد. اگر به کاهش انتشار گازهای گلخانهای به چشم یک محصول نگاه کنیم (اینکه در صورت عدم ارائهی این محصول متحمل هزینههای اجتماعی میشویم)، این مساله میتواند در طی ۱۰ سال آینده، ۴۵۴ میلیارد دلار ارزش را برای جامعه ایجاد کند. اگر برنامهریزی و مدیریت داراییهای هوشمند و یکپارچهسازی ذخیرهسازی انرژی، جهانی شوند؛ تخمین زده میشود که تا سال ۲۰۲۵ تا ۸.۸ میلیارد تن از انتشار دی اکسید کربن کاسته شود و ۴۱۸ میلیارد دلار ارزش جدید برای اقتصاد ایجاد گردد.
مدلهای کسبوکار برای یک صنعت دیجیتال
چهار مدل کسبوکار از تجزیهوتحلیل صورتگرفته در مورد مضامین دیجیتال در صنعت برق استخراج شده است: تولیدکنندگان انرژی، که کربن کمی تولید میکنند، بهینهسازان پلتفرم توزیع، یکپارچهسازان راهحل انرژی و فراتر از ارائهدهندگان برق. شرکتها باید بر اساس بررسی قابلیتها و زیرساختهای موجود و درک چگونگی درنظر گرفتن اقدامات دیجیتال در استراتژی کلی شرکت خود، تصمیم بگیرند که در کدام یک از این پلتفرمهای رشد، برنامهریزی و سرمایهگذاری کنند.
-
تولیدکنندگان انرژی که کربن کمی تولید میکنند
شرکتهای برق باید یک پرتفولیو عرضه طراحی کنند که بهواسطهی آن کربن کمی تولید شود، همچنین باید منابع تولید متمرکز و غیرمتمرکز را از طریق فناوریهای دیجیتال بهینه کنند. بازیکنان موفق، طیف گستردهای از داراییهای تولید را بر روی یک پلتفرم دیجیتال که کم کربن، کم هزینه و بی خطر است، مدیریت میکنند. توسعهی طیف گستردهای از داراییها، ورود به بازارهای جدید و استفاده از تحلیلهای بلادرنگ برای مدیریت مؤثر داراییها، منجر به رشد میگردد.
-
بهینهسازان پلتفرم توزیع
شرکتهای تامین انرژِی بهگونهای توانمند خواهند شد که بتوانند به عنوان خانههای پاکسازی انرژی عمل کنند و یک شبکه بهینه با استانداردهای تعامل پذیر (interoperable standards) را بهوجود آورند. این امر تنها از طریق تعهد بلند مدت با شرکا (هم همتایان و رقبا) امکانپذیر خواهد بود. تعامل با تنظیمکنندگان مقررات برای طراحی مجدد بازار ضروری است.
-
یکپارچه سازان راه حل انرژی
چشمانداز بازار مدیریت انرژی در میان چندین فعال تقسیم شده است، از شرکتهای تامین انرژِی، مدیریت سیستمهای فیزیکی، اهالی صنعت ساختمان گرفته تا فعالان فناوری اطلاعات یا خدمات انرژی کاملا آنلاین. در چنین بازاری که در آن ارائه و مدیریت انرژی توسط طیف گستردهای از فعالان انجام میپذیرد؛ ارزشی نهفته است که با ظهور یک مدل واسطهگری(brokerage model) قابل دستیابی است، این مدل، طیف وسیعی از خدمات را به مشتری ارائه میکند که تولید و استفاده از انرژی را بهینه ساخته، امکان کنترل بیشتر و صرفهجویی در هزینه را فراهم نموده و فرایند عرضهی انرژی را به کاربر نهایی آسان میکند. موفقیت در این مدل کسبوکار با توانایی ارائه راهحلهایی که انعطاف پذیری در کنترل، نظارت و جابجایی بین منابع مختلف انرژی را برای مشتریان فراهم میآورد، رابطهی مستقیم دارد. یک راهحل یکپارچه به از بین رفتن شکاف اعتمادی که بین شرکتهای تامین انرژِی و مشتریان به وجود آمده است، کمک میکند.
-
فراتر از ارائهدهندگان برق
شرکتهای برق برای ارائه خدمات نوآورانه در میان صنایع، فراتر از مرزهای صنعت سنتی حرکت میکنند. موفقیت در گرو مشارکت در درون و برون صنعت خواهد بود، زیرا صنایع و تجربیات در کنار هم قرار میگیرند.
مهم نیست که شرکت برق در آینده چه شکل و شمایلی را به خود خواهد گرفت، مهم آن است که دیجیتالی شدن احتمالاً جزء اساسی آن خواهد بود.
موضوعات اساسی زیر میتواند برای بحث و تبادل نظر بین رهبران و سیاست گذاران حوزهی برق پیشنهاد شود:
-
با توجه به نوآوریهای قریب الوقوع دیجیتالی و فناوری که شامل پیشبینیهای پیش گویانه و ذخیره انرژی است، چگونه می توانید که در طراحی سیستم انرژی تجدیدنظر کنید؟ برای تأمین نیاز انرژی فردا چه زیرساختها و سیستمهایی مورد نیاز است؟
-
با گذار و انتقال اقتصاد به سمت یک سیستم انرژی غیرمتمرکزتر و یک سیستم انرژی با تولید کربن کمتر، تنظیمکنندگان مقررات و سیاستگذاران چه مشوقهایی را میتوانند در راستای بهینهسازی سیستم برق و ایجاد بازار کارآمدتر ایجاد نمایند؟
-
شرکتهای تامین انرژِی برای دستیابی به سهم بیشتری از منابع سودآوری در آینده صنعت در مضمون فراتر از الکترون (برای مثال، خانه، ماشین هوشمند، ساختمانها و شهرها و خدمات صنعتی متصل) به چه مدلهای کسبوکار و عملیاتی نیاز دارند؟