Sbloccare il futuro dell'energia con l'innovazione degli smart meter

Introduzione

Nel panorama energetico odierno in rapida evoluzione, le Utilities subiscono una pressione crescente per modernizzare le loro reti, sbloccare nuove efficienze e offrire un valore più personalizzato ai clienti. L'infrastruttura di misurazione avanzata (AMI) è la combinazione di contatori intelligenti, reti di comunicazione sicure e piattaforme dati che consentono a una Utility e ai suoi clienti di condividere informazioni dettagliate sull'utilizzo dell'energia quasi in tempo reale. I dati AMI sono un asset che, se abbinata a moderne analitiche, può migliorare la risposta alle interruzioni, la previsione della domanda e il coinvolgimento dei clienti.

Mentre i programmi AMI si sono tradizionalmente concentrati su una maggiore precisione e granularità dei dati, la vera opportunità consiste nello sfruttarli come una piattaforma di dati strategica per l'innovazione. Southern Company sta cogliendo questo potenziale utilizzando Databricks, le analitiche basate sull'IA e l'intelligence dei contatori di nuova generazione per trasformare i dati grezzi a intervalli in informazioni dettagliate in tempo reale che migliorano l'affidabilità, accelerano la risposta alle tempeste e supportano una rete più pulita e flessibile. Questo blog esplora come tale approccio stia creando nuove opportunità per le Utilities e offre idee su cui altri possono basarsi.

Il percorso: dalla misurazione tradizionale a attività operative intelligenti e basate sui dati

Per decenni, Southern Company è stata all'avanguardia nella tecnologia di misurazione, con oltre dieci anni di infrastruttura di contatori intelligenti installata presso Alabama Power (APC), Georgia Power (GPC) e Mississippi Power (MPC), per un totale di circa 1,6 milioni di contatori presso APC, 2,8 milioni presso GPC e 200.000 presso MPC. La prima ondata di implementazione si è concentrata sull'efficienza operativa, come l'automazione delle letture dei contatori, ma ha anche gettato le basi per qualcosa di più grande: un robusto, continuo stream di dati.

In passato, i dati dei contatori erano in gran parte confinati ai sistemi di fatturazione e utilizzati per un insieme ristretto di attività. Oggi, con l'aumento dei volumi di dati e i progressi in Data Science, machine learning e AI, Southern Company sta utilizzando gli stessi dati AMI per ottenere approfondimenti più approfonditi e nuovi casi d'uso, trasformandoli in una risorsa strategica per i programmi per i clienti, la gestione degli asset e la preparazione della rete.

In Southern Company, i dati AMI costituiscono la base di quasi ogni importante iniziativa di analitiche che intraprendiamo. Dedichiamo risorse alla gestione dei sistemi AMI perché comprendiamo il nostro ruolo nel fornire dati e informazioni dettagliate di valore all'intera azienda. Da oltre 4,6 milioni di contatori intelligenti, trasformiamo i dati grezzi in informazioni dettagliate pratiche che guidano l'intelligenza della rete, danno più potere ai clienti e migliorano l'efficienza operativa. Sfruttando tecnologie come Databricks, la data science e l'infrastruttura cloud, abbiamo compiuto progressi significativi. Guardando al futuro, ci concentriamo sul potenziamento della nostra tecnologia AMI per sbloccare dati in tempo reale più solidi che offrono un maggior valore ai clienti e rafforzano la nostra rete. — Brandon Lundy, Direttore, Sistemi AMI/MDM

Molti degli strumenti per la rete su cui fanno affidamento i team di pianificazione, operativi e dedicati ai clienti sfruttano già la potenza dell'AMI dietro le quinte. Mettere AMI in primo piano rende il suo ruolo più visibile, dall'alimentazione delle analitiche di affidabilità all'abilitazione di soluzioni incentrate sul cliente. Con la crescente adozione in tutta l'azienda, i dati AMI si stanno dimostrando una risorsa preziosa per le analitiche delle Utilities: volume elevato, segnale di alta qualità e forte impatto.

Costruire una Utility basata sui dati: strategia e innovazione

La modernizzazione di Southern Company è iniziata con una solida strategia per i dati incentrata su alcuni pilastri fondamentali:

• Accessibilità e governance dei dati: rendi i dati sicuri, affidabili e di facile accesso per i team e i partner giusti, non solo per la reportistica interna ma anche per alimentare informazioni dettagliate condivise in tutta l'azienda.
• Databricks Unity Catalog: stabilisci un'unica fonte di verità con governance granulare, tracciabilità e reperibilità, in modo che i team possano creare con sicurezza basandosi su dati affidabili.
• Ingegneria dei dati e pipeline di serie temporali: creare un'acquisizione ed elaborazione in streaming scalabile e a tolleranza d'errore per eventi di telemetria, AMI, SCADA e IoT, consentendo una consapevolezza situazionale in tempo reale, il rilevamento automatizzato delle anomalie e una rapida risposta alle interruzioni sulla rete.
• Analitiche e Business Intelligence: sviluppare dashboard e strumenti moderni per una visibilità in tempo reale e un'intelligence operativa, favorendo decisioni più rapide e una rete più resiliente.
• Data science e IA avanzate: operazionalizzare modelli predittivi e capacità di IA generativa per migliorare l'affidabilità della rete, l'accessibilità economica, l'esperienza del cliente e l'efficienza operativa su larga scala.

Lo "sportello unico" di Southern Company basato su Databricks riunisce AMI e altri set di dati critici in un ambiente centralizzato, abbattendo i silos e accelerando le analitiche avanzate e i prodotti di dati. Questa piattaforma unificata fornisce informazioni dettagliate e pratiche e avvisi che migliorano il coinvolgimento dei clienti, aumentano l'efficienza operativa e rafforzano la resilienza della rete.

L'edge intelligence e le analitiche centralizzate sono due facce della stessa medaglia: la conoscenza più vicina all'evento, l'azione più vicina al cliente. Il nostro impegno è garantire che Southern Company rimanga all'avanguardia nell'innovazione energetica, sfruttando dati affidabili e un'IA etica per plasmare un futuro più affidabile, equo e sostenibile per tutti — Joyce Solomon, Responsabile, Analitiche dei dati

Modernizzare la piattaforma dati: da on-premise al cloud

Con l'aumento del volume e della complessità dei dati, Southern Company ha superato i limiti dell'on-premise standardizzando la sua piattaforma cloud per dati e IA su Databricks. Questo cambiamento offre diversi importanti vantaggi:

• Eliminazione dei silo di dati: la centralizzazione dei dati semplifica l'esecuzione di analitiche interfunzionali e il coordinamento delle azioni tra i team.
• Scalabilità: l'infrastruttura cloud-native supporta set di dati AMI di grandi dimensioni e carichi di lavoro di analitiche avanzate e AI senza colli di bottiglia in termini di capacità.
• Agilità e innovazione: i team possono creare, testare e distribuire nuovi modelli e strumenti più velocemente, trasformando le idee in risultati di produzione più rapidamente.

Questa modernizzazione non riguarda solo il miglioramento dell'infrastruttura. Si tratta di generare valore aggiunto attraverso informazioni dettagliate migliori per i clienti, una pianificazione più informata e una rete più forte e resiliente. Niente di tutto questo avviene in modo isolato. L'approccio collaborativo della Southern Company con Databricks, i partner tecnologici e i colleghi del settore accelera l'innovazione e contribuisce a definire nuovi standard. Il co-sviluppo basato su dati condivisi, una governance affidabile e pattern ripetibili consente una rapida scalabilità delle soluzioni in APC, GPC e MPC.

Casi d'uso reali: fornire valore con i dati AMI

L'investimento di Southern Company nei dati e nelle analitiche AMI ha portato a una serie di casi d'uso ad alto impatto:

• Identificazione della misurazione: sfruttare i dati AMI e le analitiche avanzate per identificare e risolvere problemi di contatori difettosi, consumo energetico non autorizzato o manomissioni. Ciò protegge l'integrità della rete e garantisce una fatturazione accurata per tutti i consumatori.
• Accessibilità ed equità (analitiche HVAC): sfruttare le analitiche per identificare le abitazioni che potrebbero affrontare problemi di riscaldamento o raffreddamento durante le ondate di caldo o di freddo e fornire un supporto tempestivo con programmi e risorse che possono essere d'aiuto.
• Rilevamento di veicoli elettrici: utilizzo delle firme di carico dei contatori intelligenti per identificare la ricarica domestica di veicoli elettrici, a supporto della pianificazione della rete, della progettazione delle tariffe e di un coinvolgimento personalizzato dei clienti. Iniziative come CLAI.ai aiutano a tradurre gli approfondimenti dell'AMI in azioni concrete per i programmi e i punti di contatto con i clienti.
• Idoneità della rete e analitiche dei trasformatori: combinando i dati GIS e AMI per prevedere il carico dei trasformatori, monitorare il rischio di sovraccarico e ottimizzare l'utilizzo degli asset, con la possibilità di effettuare analisi dettagliate per centro operativo, sottostazione, alimentatore e contatori contribuenti.
• Collegamento cliente-rete (mappatura di base): mantenere relazioni accurate tra clienti, contatori, trasformatori e alimentatori, alimentando le analitiche attraverso strumenti di affidabilità e pianificazione della rete e fornendo il livello di base per altri casi d'uso.

Insieme, questi casi d'uso evidenziano il ruolo di AMI come motore alla base dell'intelligenza della rete e del valore per il cliente, alimentando sia i miglioramenti operativi che l'innovazione dei programmi.

Edge Computing e Intelligenza Distribuita

La prossima frontiera per l'innovazione dell'AMI è portare l'intelligenza più vicino a dove inizia la generazione dei dati, ovvero al contatore stesso. Questa evoluzione trasforma i contatori da semplici raccoglitori passivi di dati a partecipanti attivi nella gestione della rete e nel coinvolgimento dei clienti. Invece di inviare ogni data point al cloud per l'analisi, gli smart meter sono sempre più in grado di rilevare problemi, dare priorità agli eventi e trigger azioni dove i dati vengono creati. Questo cambiamento consente decisioni più rapide, approfondimenti locali più ricchi e una nuova classe di applicazioni per la rete e i clienti che vanno oltre ciò che la misurazione unidirezionale tradizionale può supportare.

Analitiche edge integrata

• Esegui il rilevamento di anomalie in tempo reale, come fluttuazioni di tensione o squilibri di carico, senza attendere l'elaborazione nel cloud.
• Abilita il processo decisionale locale per una rapida identificazione e ripristino delle interruzioni, minimizzando i ritardi e migliorando l'affidabilità.

Disaggregazione del carico e informazioni dettagliate a livello di elettrodomestico

• Rileva le firme di apparecchi specifici (ad esempio, sistemi HVAC, caricatori per veicoli elettrici e scaldabagni) quasi in tempo reale.
• Supportare programmi personalizzati di gestione dell'energia, come avvisi di bollette elevate legati all'inefficienza dei sistemi HVAC o ai modelli di ricarica dei veicoli elettrici, senza richiedere dispositivi smart home aggiuntivi.

Intelligenza distribuita per l'ottimizzazione della rete

• Migliora le previsioni a livello di trasformatore con dati edge aggregati, ottimizzando l'utilizzo degli asset e riducendo il rischio di sovraccarico.
• Rendere la risposta alla domanda più dinamica e precisa, consentendo ai contatori di segnalare la flessibilità del carico direttamente agli operatori di rete.

Sguardo al futuro: l'opportunità AMI

Guardando al futuro, l'opportunità legata all'AMI è in continua crescita. I contatori di nuova generazione e le analitiche edge approfondiranno la visibilità in tempo reale, mentre lo streaming cloud-native e il model serving continueranno a ridurre il tempo che intercorre tra il segnale e la decisione. L'IA generativa aiuterà a riepilogare le anomalie, a consigliare azioni e a ottimizzare i flussi di lavoro degli operatori, rendendo le complesse attività operative di rete più facili da gestire sia per gli esseri umani che per i sistemi.

L'aspetto più importante è che l'AMI rimarrà una pietra miliare della missione dell'azienda di servizi pubblici di fornire un futuro energetico più intelligente, più resiliente e incentrato sul cliente. Man mano che si connettono nuovi dispositivi, le risorse distribuite proliferano e le aspettative dei clienti aumentano, l'AMI può fornire il livello di dati affidabile e ad alta risoluzione che lega tutto insieme. Adottando queste funzionalità, le Utilities possono andare oltre la conformità e utilizzare la misurazione come una piattaforma per nuovi approfondimenti e miglioramenti.

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(Questo post sul blog è stato tradotto utilizzando strumenti basati sull'intelligenza artificiale) Post originale