10 инновационных технологий в сфере ЖКХ в 2025 году
Благодаря новым технологиям, таким как 3D-печать, искусственный интеллект, дополненная и виртуальная реальность, работа сектора коммунального хозяйства становится эффективнее.
3D-печать помогает производить детали, а искусственный интеллект — управлять сетями. Дополненная реальность позволяет обучать специалистов и управлять инфраструктурой: например, компания AVUS создаёт карты распределительных сетей в AR и визуализирует подземную инфраструктуру.
Для управления энергией важны большие данные и аналитика. Блокчейн обеспечивает прозрачность в торговле энергией, выставлении счетов, платежах и сделках по продаже углеродных кредитов. Технологии подключения делают энергосистемы надёжнее, IoT оптимизирует ресурсы, а робототехника улучшает обслуживание и безопасность. Эти технологии необходимы для повышения эффективности, устойчивости и жизнестойкости коммунальных предприятий.
1. Аддитивное производство
3D-печать помогает решать проблемы коммунальных предприятий: узкие места в цепочке поставок, старение инфраструктуры и высокие затраты на ремонт.
С помощью технологий FDM, SLA и SLS предприятия могут быстро изготавливать детали по индивидуальным заказам, такие как трубопроводная арматура, изоляторы и компоненты турбин. DLP позволяет создавать сложные высокоточные компоненты для систем электроснабжения и водоочистных сооружений. CFF обеспечивает деталям устойчивость к экстремальным условиям, таким как высокое давление или коррозия.
Благодаря 3D-печати коммунальные службы могут повысить эксплуатационную устойчивость, снизить расходы и обеспечить бесперебойное предоставление услуг.
3 практических примера использования 3D-печати в коммунальном хозяйстве
- 3D-печать используется для производства специализированных инструментов и запасных частей по требованию. Это позволяет быстро производить и заменять детали, сокращая время выполнения заказа и зависимость от внешних поставщиков.
- Стереолитография и цифровая обработка света ускоряют разработку и тестирование прототипов корпусов датчиков и лопаток турбин. Это помогает выявить и устранить потенциальные проблемы до начала полномасштабного производства.
- Крупномасштабные и сложные детали создаются с помощью струйной обработки связующего и мультиматериальных технологий. Это повышает производительность и экономическую эффективность инфраструктуры.
Leap Photovoltaics
Стартап Leap Photovoltaics из США разрабатывает новый способ производства кремниевых солнечных элементов. Он заключается в замене традиционных кремниевых пластин на печатный слой монокристаллического кремния. Это позволяет производить фотоэлектрические элементы с низкой себестоимостью и обеспечивает стабильность поставок, что важно для развития солнечной энергетики.
2. Искусственный интеллект
Алгоритмы предиктивного обслуживания анализируют данные об оборудовании и прогнозируют отказы, предотвращая дорогостоящие простои.
Инструменты оптимизации на основе искусственного интеллекта помогают управлять сетями: они балансируют спрос и предложение, прогнозируя потребности в энергии и улучшая интеграцию возобновляемых источников.
Системы управления энергопотреблением на базе ИИ принимают решения в режиме реального времени для эффективного распределения энергии. Виртуальные электростанции, также использующие искусственный интеллект, объединяют и управляют распределёнными энергоресурсами, стабилизируя энергосистему.
3 практических примера использования искусственного интеллекта в коммунальном хозяйстве
- Предиктивное обслуживание: искусственный интеллект анализирует данные об оборудовании и прогнозирует отказы, что позволяет заранее спланировать ремонт и продлить срок службы оборудования.
- Оптимизация энергосистемы: машинное обучение прогнозирует спрос на электроэнергию и регулирует поставки для повышения надёжности энергосистемы.
- Управление реакцией на спрос: искусственный интеллект корректирует модели потребления энергии в пиковые периоды, чтобы снизить нагрузку на энергосистему, предотвратить отключения и сэкономить электроэнергию.
KAKTI
Стартап KAKTI разрабатывает инструмент для оптимизации энергопотребления на основе искусственного интеллекта. Он помогает повысить эффективность систем централизованного энергоснабжения.
Второй пилот от KAKTI управляет производством и распределением энергии, оптимизируя выработку электроэнергии, баланс топлива и возобновляемые источники энергии. Это улучшает планирование производства и уделяет внимание эффективности и устойчивости системы.
Решение стартапа также помогает сбалансировать спрос и предложение за счёт оптимизации использования хранилищ. Алгоритмы KAKTI определяют эффективность управления энергопотреблением и экономят средства. Стратегии оптимизации снижают выбросы, делая районные энергосистемы более чистыми и устойчивыми.
3. Дополненная реальность и виртуальная реальность
С помощью систем AR, таких как Microsoft HoloLens 2, можно визуализировать сложные коммунальные сети, трубопроводы и электростанции. Это улучшает обслуживание и управление активами инфраструктуры.
Работники коммунальных служб могут получать доступ к пошаговым инструкциям по ремонту с помощью смарт-очков с поддержкой AR. Они сотрудничают с удалёнными экспертами, что сокращает время простоя во время критически важных ремонтных работ.
Платформы виртуальной реальности, такие как Vuforia Engine от PTC, улучшают обучение персонала. Они создают иммерсивные, реальные симуляции для таких задач, как ремонт сетей и работа с оборудованием. Это повышает безопасность и техническую квалификацию.
Цифровые двойники на основе AR предлагают предиктивное техническое обслуживание для коммунальных сетей. Они помогают управлять трансформаторами и водоочистными сооружениями.
3 практических примера использования AR и VR в коммунальном хозяйстве
- Техники на местах используют AR-приложения для визуализации и взаимодействия с компонентами инфраструктуры. Это обеспечивает точность и эффективность ремонтных работ, предоставляя контекстную информацию в реальном времени.
- С помощью VR-платформ работники коммунальных служб отрабатывают реагирование на аварийные сценарии и сложные процедуры в иммерсивных учебных средах. Такое обучение повышает квалификацию и готовность без риска для работников.
- AR-решения позволяют экспертам удалённо предоставлять техникам визуальные инструкции и аннотации. Таким образом, эксперты направляют техников при устранении неисправностей сложного оборудования или критически важных объектов инфраструктуры, таких как линии электропередачи, подстанции и водоочистные сооружения.
AVUS
Стартап AVUS, расположенный в Кюрасао, создаёт карты и визуализирует распределительные сети с помощью дополненной реальности (AR), чтобы получить представление о подземной инфраструктуре. Для этого используется приложение для смартфона вместе с GNSS-антенной, которая обеспечивает высокую точность измерений.
Решения компании включают в себя:
- AVUS AR — выявляет скрытые риски и инфраструктуру;
- AVUS As-Built — фиксирует состояние объекта «как есть» и „как построено“.
Предприятия могут просматривать и взаимодействовать со скрытыми сетями через AR для более эффективного планирования и управления коммунальной инфраструктурой.
4. Большие данные и аналитика
В ЖКХ используют большие данные и аналитику для работы с информацией из различных источников: интеллектуальных счётчиков, датчиков и систем электроснабжения.
Анализ помогает предсказывать поломки оборудования и снижать расходы на его обслуживание. А обработка данных в реальном времени делает сеть более стабильной и улучшает распределение энергии.
Также эти инструменты помогают управлять инфраструктурой и обеспечивать её стабильную работу.
3 практических примера использования больших данных и аналитики в коммунальном хозяйстве
- Управление интеллектуальными сетями. Аналитика данных помогает оптимизировать работу энергосистемы, балансируя спрос и предложение в реальном времени. Эта технология использует данные из разных источников, чтобы предотвратить отключения и эффективно распределять энергию.
- Машинное обучение анализирует данные датчиков для прогнозирования отказов оборудования до их возникновения. Это позволяет заранее планировать ремонт, минимизировать время простоя и сократить расходы.
- Инструменты предиктивной аналитики прогнозируют модели энергопотребления, что приводит поставки в соответствие с ожидаемым спросом, сокращает потери и повышает надёжность.
Rhythmos.io
Стартап Rhythmos.io предлагает платформу Cadency EdgeAI, которая использует искусственный интеллект для анализа влияния нагрузок электромобилей (EV) на распределительную сеть.
Платформа помогает оптимизировать зарядку EV и управлять важнейшими активами. Это позволяет коммунальным службам увеличить количество EV без масштабной модернизации инфраструктуры, а руководителям автопарков — отсрочить модернизацию уровня обслуживания и снизить затраты на электроэнергию.
Технология Rhythmos.io способствует переходу на электромобили, минимизируя инвестиции в инфраструктуру и сохраняя доступные тарифы на электроэнергию.
5. Blockchain
Технология Blockchain делает работу коммунальных служб более прозрачной и независимой от посредников, автоматизируя транзакции с помощью смарт-контрактов. Они упрощают торговлю энергией и управление энергосистемами, регистрируя данные о производстве, потреблении и ценах на энергию в реальном времени.
Blockchain также позволяет интегрировать распределённые энергетические ресурсы, такие как солнечные батареи и ветряные электростанции, для создания гибких и устойчивых систем энергоснабжения. Одноранговые платформы для торговли энергией и учёт на основе блокчейна помогают коммунальным службам контролировать потоки энергии, обеспечивая безопасность и неизменность записей о транзакциях.
3 практических примера использования блокчейна в коммунальном хозяйстве
- Интеллектуальные счётчики обеспечивают безопасность и прозрачность данных о потреблении энергии. Это уменьшает путаницу и мошенничество при выставлении счетов, а также позволяет точно отслеживать энергопотребление.
- Блокчейн упрощает выпуск и торговлю сертификатами возобновляемых источников энергии, проверяя заявления об использовании «зелёной» энергии.
- Также блокчейн предоставляет точные данные о состоянии и работе энергосистемы, что позволяет лучше управлять распределением энергии.
Waste24
Польский стартап Waste24 предлагает решение для управления отходами. Оно основано на использовании ультразвуковых датчиков и коммуникационных технологий, таких как NB-IoT, CAT-M и LoRaWAN. Эта технология интегрирована в систему на основе блокчейна.
Решение позволяет отслеживать уровень контейнеров для отходов и автоматически заказывать вывоз мусора с помощью смарт-контрактов. Также система может:
- отслеживать местоположение в реальном времени;
- автоматически планировать и распределять задачи для полевых операций;
- составлять отчёты на основе интеграции с базами данных отходов.
Waste24 упрощает управление отходами и снижает затраты муниципальных и коммерческих клиентов.
6. CleanTech
Солнечные фотоэлектрические системы и ветряные турбины снижают зависимость от ископаемого топлива и сокращают выбросы парниковых газов, обеспечивая постоянный источник чистой энергии.
Технологии интеллектуальных сетей оптимизируют распределение и потребление энергии, а решения для хранения энергии, такие как проточные батареи, управляют спросом и предложением энергии.
Водородные топливные элементы также экологически чисты и вырабатывают энергию с минимальными выбросами углекислого газа.
3 практических примера использования чистых технологий в коммунальном хозяйстве
- Интеллектуальные системы учёта предоставляют данные об использовании энергии, что позволяет точно тарифицировать её и эффективно реагировать на спрос.
- Программы реагирования на спрос регулируют потребление энергии в зависимости от поставок, чтобы снизить пиковые нагрузки и предотвратить перегрузки сети.
- Технология Microgrid поддерживает производство и распределение энергии для поддержания энергоснабжения во время перебоев, а также объединяет возобновляемые источники энергии.
Waterson Technologies
Эстонский стартап Waterson Technologies разработал программное обеспечение для мониторинга качества воды в режиме реального времени.
Искусственный интеллект анализирует данные с датчиков и оценивает вероятность биологического загрязнения. Результаты представлены через интерфейс.
Waterson Technologies предлагает непрерывный мониторинг, совместимый с системами SCADA.
7. Облачные вычисления
Технологии облачных вычислений помогают решать важные задачи в коммунальном секторе: управлять данными, обеспечивать эффективность работы и отказоустойчивость систем.
Инфраструктура учёта (AMI) использует облачные платформы для сбора и анализа данных в реальном времени. Пограничные вычисления обрабатывают данные ближе к месту их получения, что ускоряет работу и принятие решений. Цифровые двойники электросетей на базе облачной инфраструктуры улучшают управление сетями. А интеграция IoT с облачными платформами обеспечивает удобный мониторинг и автоматизированное управление коммунальными системами.
3 практических примера использования облачных вычислений в коммунальном хозяйстве
- Системы управления реакцией на спрос (DRMS) анализируют нагрузку на сеть и регулируют энергопотребление в режиме реального времени. Это повышает стабильность сети, снижает пиковую нагрузку и управляет распределением энергии.
- Виртуальные электростанции (VPP) объединяют распределённые энергетические ресурсы, такие как солнечные панели и батареи, в единый виртуальный источник энергии с помощью облачных технологий. Это делает сеть более гибкой и улучшает распределение энергии.
- Облачные платформы анализируют данные датчиков трансформаторов и подстанций для прогнозирования отказов оборудования. Раннее обнаружение сокращает время простоя и обеспечивает бесперебойную работу.
ConnectX
Компания ConnectX разрабатывает облачную платформу, которая позволяет объединять распределённые энергетические ресурсы (DER) в виртуальные электростанции (VPP).
Операционная система ConnTrol-OS автоматически управляет потоками энергии и обрабатывает данные о сети, энергетических устройствах и рыночных сигналах. Она объединяет солнечные панели, зарядные устройства для электромобилей и термостаты, чтобы эффективно распределять энергию и повышать производительность энергосистемы.
8. Технологии подключения
5G помогает коммунальным службам работать эффективнее и надёжнее, управляя большим количеством данных от интеллектуальных сетей и устройств интернета вещей (IoT).
LoRaWAN — технология дальней связи с низким энергопотреблением. Она подходит для удалённого мониторинга в труднодоступных местах. С ней работают интеллектуальные приборы учёта и управления энергопотреблением.
Wi-Fi обеспечивает подключение умных устройств в помещениях.
Ethernet связывает критически важные объекты коммунальной инфраструктуры с центрами управления. Эта технология обеспечивает безопасное и быстрое соединение для промышленных приложений с высокой пропускной способностью.
3 практических примера использования технологий подключения в коммунальном хозяйстве
- Благодаря технологиям подключения, датчики, контролирующие работу оборудования, передают данные в режиме реального времени. Это позволяет заранее выявлять возможные сбои и планировать техническое обслуживание.
- 5G обеспечивает быструю и надёжную связь между компонентами распределённой сети. Это помогает оптимизировать работу сети, быстро реагировать на системные аномалии, мониторить и балансировать спрос и предложение энергии.
- Пограничные вычисления обрабатывают данные локально на подстанциях и электростанциях. Это сокращает время передачи данных и повышает надёжность системы.
CrescoNet
CrescoNet — американский стартап, который предлагает решения для сотовых коммунальных служб.
Технология компании позволяет обновлять и управлять инфраструктурой расширенного учёта (AMI), распределением электроэнергии, реагированием на спрос и интеграцией возобновляемых источников энергии.
CrescoNet предлагает гибкие, масштабируемые и платные модели. Они обеспечивают безопасное подключение, аналитику данных и сеть как услугу. Это помогает коммунальным предприятиям оптимизировать работу и сократить расходы.
Решения CrescoNet позволяют модернизировать инфраструктуру и поддерживать устойчивое энергетическое будущее благодаря повышенной безопасности, масштабируемости и независимости от поставщика.
9. Интернет вещей
Умные счётчики в режиме реального времени отслеживают потребление энергии, что позволяет эффективнее распределять нагрузку и снижать потери.
Датчики собирают информацию о работе оборудования и предотвращают перебои.
Автоматизированные системы управления используют эти данные для оптимизации работы сетей и повышения их надёжности. Датчики обнаружения утечек в системах водо- и газораспределения выявляют проблемы на ранних стадиях и помогают предотвратить потери и повреждения инфраструктуры. Эти IoT-решения способствуют устойчивому развитию и эффективному использованию ресурсов.
3 практических примера использования Интернета вещей в коммунальном хозяйстве
- Оптимизация интеллектуальных сетей. Умные сети используют данные интернета вещей (IoT) для мониторинга и управления распределением энергии. Это позволяет быстро реагировать на состояние сети, что сокращает количество отключений и снижает затраты.
- Системы с поддержкой IoT отслеживают состояние оборудования, чтобы предотвратить поломки и продлить срок его службы.
- Платформы интернета вещей анализируют данные с интеллектуальных счётчиков, чтобы получить представление о структуре энергопотребления. Это обеспечивает более точное прогнозирование спроса и помогает управлять энергопотреблением.
RumiTech
Стартап RumiTech создаёт интеллектуальные столбы, работающие на солнечной и ветровой энергии. Они обеспечивают автономное энергоснабжение и питание таких систем, как интеллектуальное освещение, камеры, метеостанции и кнопки экстренного вызова.
Столбы поддерживают интеграцию существующих и новых IoT-систем и выдерживают различные условия окружающей среды. Благодаря интегрированной связи 4G и 5G ими можно управлять удалённо.
Платформа RumiTech способствует декарбонизации, демократизации, дерегулированию, децентрализации и оцифровке в различных отраслях.
10. Передовая робототехника
Автономные беспилотники и роботизированные руки, оснащённые датчиками (LiDAR, тепловизоры и акустические детекторы), мониторят, осматривают и ремонтируют активы в реальном времени.
Эти системы собирают и анализируют данные, что помогает коммунальным службам эффективно управлять активами и снижать риски для людей. Передовые роботизированные платформы, поддерживаемые искусственным интеллектом и машинным обучением, перемещаются по труднопроходимой местности, обслуживают оборудование и точно раскапывают подземные коммуникации. Это сокращает время простоя и повышает производительность.
3 практических примера использования передовой робототехники в коммунальном хозяйстве
- Роботы для трубопроводов перемещаются внутри труб и помогают в их ремонте, сокращая время простоя и затраты на обслуживание.
- Носимые роботизированные экзоскелеты помогают работникам переносить тяжёлые предметы, снижая риск травм и физического напряжения.
- Роботизированные системы очищают солнечные панели и ветряные турбины, что продлевает срок службы этих установок и снижает расходы на их обслуживание.
Enerza
Стартап Enerza делает распределительные сети более надёжными с помощью автономной роботизированной системы мониторинга на проводах. Роботы ARTHER самостоятельно перемещаются по воздушным линиям и тщательно контролируют сеть.
Система объединяет потоки данных с прогнозной аналитикой на основе искусственного интеллекта и предоставляет коммунальным службам приборную панель для мониторинга и планирования технического обслуживания сетей. Уникальная способность компании объединять данные с внешних источников позволяет точно предсказывать отключения электроэнергии, определяя потенциальные проблемы вплоть до отдельного столба.
30.09.2024, 161 просмотр.