Pada saat konsumsi energi dan efisiensi telah menjadi perhatian penting, pengukur pintar telah muncul sebagai solusi inovatif untuk mengelola pengukuran energi rumah tangga, usaha kecil, dan komersial secara lebih efektif. Perangkat digital ini secara bertahap menggantikan meter tradisional (instalasi pengukur pintar telah meningkat tiga kali lipat dalam dekade terakhir.)1 Dan dengan pengukur pintar yang akan mencakup 93 persen dari semua sistem pengukuran, mereka mengubah cara utilitas dan konsumen berinteraksi dengan sumber daya energi.2
Di sini, kami akan memberi Anda pemahaman yang komprehensif tentang pengukur pintar dan mengapa pengukur pintar dengan cepat menjadi alat penting dalam manajemen energi modern.
Komponen utama dari infrastruktur pengukuran canggih (AMI), pengukur pintar adalah perangkat digital yang mengukur dan mencatat konsumsi listrik, gas, atau air secara real time dan menyampaikan informasi tersebut ke perusahaan utilitas. Tidak seperti pengukuran analog (tradisional), yang membutuhkan pembacaan manual oleh pembaca pengukur, pengukuran cerdas memberikan data konsumsi yang akurat dan terkini yang memungkinkan utilitas dan konsumen untuk memantau dan mengelola penggunaan energi secara lebih efektif.
Pengukur pintar sangat penting untuk membangun infrastruktur jaringan pintar, yaitu sistem jaringan listrik modern yang menggunakan teknologi digital untuk meningkatkan keandalan, efisiensi, dan keberlanjutan distribusi penggunaan listrik.
Jelajahi IBM Maximo untuk mempelajari bagaimana data IoT, analitik, dan AI dapat membantu merampingkan operasi aset Anda.
Berlangganan buletin IBM
Perangkat pengukur dalam pengukur pintar dirancang untuk mengukur konsumsi energi secara akurat menggunakan teknologi digital. Namun, sensor dan teknik pengukuran yang akan Anda gunakan bergantung pada jenis energi yang Anda ukur.
Untuk pengukur listrik, sensor mengukur tegangan dan arus yang mengalir melalui sirkuit listrik. Nilai-nilai ini kemudian dikalikan untuk menghitung konsumsi daya (diukur dalam watt). Dengan mengintegrasikan konsumsi daya dari waktu ke waktu, pengukur dapat menentukan total penggunaan listrik (diukur dalam kilowatt-jam).
Gas alam danpengukur air menggunakan sensor aliran untuk mengukur volume gas atau air yang melewati pengukur. Sensor ini dapat memanfaatkan berbagai teknologi, seperti ultrasonik, turbin atau pengukur berbasis diafragma. Pengukur pintar kemudian menghitung konsumsi energi berdasarkan volume gas atau air yang digunakan dan kandungan energi dari sumber daya masing-masing.
Setelah pengukur pintar mengukur dan mencatat data konsumsi energi, modul komunikasi bertanggung jawab untuk mengirimkan informasi penggunaan ke perusahaan air, gas, atau listrik menggunakan salah satu metode berikut:
Sinyal frekuensi radio (RF): Banyak pengukur pintar menggunakan sinyal RF nirkabel untuk mengirimkan data. Metode ini hemat biaya dan memungkinkan komunikasi jarak jauh, sehingga cocok untuk penerapan skala besar. Namun, sinyal RF rentan terhadap gangguan dari perangkat nirkabel lain dan mungkin memerlukan infrastruktur tambahan, seperti repeater atau gateway, untuk memastikan komunikasi yang andal.
Jaringan seluler: Beberapa pengukur pintar mengandalkan jaringan seluler yang ada (misalnya, 4G atau 5G) untuk mengirimkan data. Pendekatan ini menawarkan cakupan yang luas dan dapat lebih tahan terhadap gangguan daripada sinyal RF. Namun, menggunakan jaringan seluler dapat menimbulkan biaya transmisi data tambahan dan mungkin tidak cocok untuk area dengan jangkauan seluler yang terbatas atau tidak dapat diandalkan.
Koneksi broadband: Pilihan lain untuk komunikasi pengukur pintar adalah koneksi broadband, seperti DSL dan jaringan serat optik. Metode ini dapat menyediakan transmisi data yang cepat dan andal, tetapi mungkin memerlukan investasi infrastruktur yang signifikan, terutama di daerah pedesaan atau terpencil di mana jangkauan broadband mungkin terbatas.
Komunikasi saluran listrik (PLC): Teknologi PLC memungkinkan pengukur pintar mengirimkan data melalui saluran listrik yang ada, sehingga tidak memerlukan infrastruktur komunikasi tambahan. Metode ini dapat menghemat biaya dan menyediakan komunikasi yang andal, tetapi kinerjanya dapat dipengaruhi oleh gangguan listrik dan jarak dari gardu induk.
Terlepas dari metode komunikasi yang Anda gunakan, transmisi data biasanya terjadi secara berkala (setiap 15 menit, 30 menit, atau setiap jam). Ini memastikan bahwa perusahaan utilitas menerima informasi konsumsi terkini untuk tujuan penagihan, respons permintaan, dan manajemen jaringan.
Setelah perusahaan utilitas menerima data pengukur pintar, mereka memproses dan menggunakan untuk sejumlah tujuan:
Karena pengukur pintar mengirimkan data konsumsi secara real-time, perusahaan utilitas dapat membebankan biaya kepada pelanggan berdasarkan penggunaan aktual mereka, bukan berdasarkan perkiraan atau pembacaan pengukur manual.
Data pengukur pintar dapat membantu perusahaan utilitas untuk lebih memahami dan mengelola permintaan jaringan. Dengan menganalisis pola konsumsi, perusahaan listrik dapat mengidentifikasi periode permintaan puncak dan menerapkan program respons permintaan (misalnya, menawarkan insentif kepada pelanggan untuk mengurangi penggunaan energi selama waktu puncak).
Perusahaan utilitas dapat menggunakan data pengukur pintar untuk mengoptimalkan distribusi sumber daya energi, memprediksi dan mencegah pemadaman listrik, serta mengintegrasikan sumber energi terbarukan secara lebih efektif.
Banyak perusahaan utilitas menyediakan akses ke data pengukur pintar mereka di ponsel dan komputer melalui portal online atau aplikasi seluler, sehingga memudahkan komunikasi dua arah dan membantu pelanggan memantau penggunaan energi mereka secara real-time.
Manfaat memasang teknologi pengukur pintar biasanya lebih besar daripada tantangan yang mungkin dihadapi perusahaan selama implementasi, tetapi kita akan membahas keduanya di sini.
Terlepas dari berbagai manfaat pengukur pintar, ada beberapa tantangan yang harus diatasi untuk memastikan implementasi dan adopsi yang sukses.
Masalah privasi: Salah satu masalah utama dengan pengukur pintar adalah potensi pelanggaran privasi. Karena perangkat ini mengumpulkan dan mengirimkan data penggunaan energi secara terperinci, perangkat ini dapat rentan terhadap akses yang tidak sah, mengungkapkan informasi sensitif tentang kebiasaan dan gaya hidup konsumen. Untuk mengurangi risiko ini, perusahaan utilitas dapat menerapkan langkah-langkah perlindungan data (seperti enkripsi dan penyimpanan data yang aman) untuk memastikan bahwa informasi konsumen tetap privat dan aman.
Resistensi pelanggan: Beberapa konsumen mungkin ragu untuk memasang pengukur pintar karena masalah privasi, keamanan siber, atau kesehatan tentang teknologi komunikasi nirkabel. Misalnya, konsumen telah menyatakan keprihatinannya tentang frekuensi radio yang terkait dengan pemasangan pengukur pintar (tetapi FCC menetapkan batasan ketat pada paparan frekuensi radio). Untuk memajukan infrastruktur pengukur pintar dalam menghadapi masalah ini, perusahaan utilitas dapat berinvestasi dalam pendidikan publik dan pesan tentang keamanan teknologi pengukur pintar.
Ancaman keamanan siber: Karena pengukur pintar terhubung ke internet dan sering berkomunikasi menggunakan wi-fi, pengukur ini rentan terhadap ancaman keamanan siber, seperti peretasan atau serangan penolakan layanan. Ancaman ini dapat membahayakan integritas jaringan energi, yang menyebabkan gangguan layanan atau penagihan palsu. Untuk mengatasi risiko ini, perusahaan utilitas harus berinvestasi dalam langkah-langkah keamanan siber tingkat lanjut untuk melindungi infrastruktur pengukur pintar mereka.
Biaya di muka yang tinggi: Biaya awal pemasangan pengukur pintar bisa sangat besar, karena melibatkan penggantian pengukur analog yang ada dan peningkatan infrastruktur komunikasi jaringan energi. Meskipun investasi dapat menjadi penghalang bagi beberapa perusahaan utilitas, manfaat jangka panjang dari pengukur pintar (yaitu, pengurangan biaya operasional dan peningkatan efisiensi energi) cenderung lebih besar daripada biaya di muka.
Interoperabilitas dan standardisasi: Ketika pengukur pintar menjadi lebih umum, perusahaan utilitas akan membutuhkan lebih banyak interoperabilitas dan standarisasi untuk memastikan bahwa semua perangkat dan sistem dapat berkomunikasi secara efektif. Pengukur ini menghasilkan data dalam jumlah besar, sehingga bisa jadi cukup rumit untuk mengintegrasikan data dengan sistem yang ada (misalnya, sistem EAM dan APM). Standardisasi akan memungkinkan integrasi pengukur pintar yang mulus dengan sistem manajemen aset dan komponen smart grid lainnya, seperti sistem manajemen energi dan sumber daya energi terdistribusi.
Pengukur pintar merevolusi manajemen energi, memberikan data konsumsi yang akurat dan real-time kepada konsumen dan perusahaan utilitas. Pengukur pintar memungkinkan:
Penagihan yang akurat: Salah satu keunggulan utama pengukur pintar adalah kemampuannya untuk memberikan informasi penagihan yang akurat. Pengukur analog tradisional memerlukan pembacaan manual, yang dapat mengakibatkan kesalahan estimasi dan kesalahan pembacaan. Pengukur pintar menghilangkan ketidakakuratan ini dengan secara otomatis mengirimkan data konsumsi yang tepat ke perusahaan utilitas, memastikan bahwa pelanggan ditagih secara adil dan akurat untuk penggunaan mereka.
Pemantauan penggunaan energi secara real-time: Ketika terhubung dengan sistem EAM dan APM (diaktifkan oleh AI dan analitik), pengukurpintar memungkinkan konsumen untuk memantau penggunaan energi mereka secara real time, memberikan mereka wawasan yang berharga tentang pola konsumsi mereka. Informasi ini dapat membantu konsumen mengidentifikasi inefisiensi dan memodifikasi perilaku penggunaan mereka untuk mengurangi konsumsi energi dan menghemat uang. Selain itu, pemantauan waktu nyata membantu konsumen memahami penggunaan energi relatif terhadap waktu, sehingga membantu mereka menghindari periode permintaan puncak dan lebih menghemat energi.
Meningkatkan efisiensi energi: Pengukur pintar memberdayakan konsumen untuk membuat keputusan yang tepat tentang konservasi dan jumlah energi yang mereka gunakan. Peningkatan kesadaran ini dapat mengarah pada perubahan perilaku, seperti mematikan lampu saat tidak digunakan dan berinvestasi pada peralatan hemat energi, yang pada akhirnya menghasilkan pengurangan konsumsi energi dan tagihan listrik yang lebih rendah.
Layanan yang lebih cepat dan lebih mudah: Pengukur pintar memungkinkan utilitas untuk mendeteksi dan menyelesaikan masalah dengan lebih cepat, karena perusahaan dapat mengidentifikasi dan mendiagnosis masalah dengan pengukur dan/atau pasokan energi dari jarak jauh. Ini berarti waktu respons yang lebih cepat dan mengurangi ketidaknyamanan bagi konsumen, karena teknisi sering kali dapat memperbaiki masalah tanpa harus mengunjungi properti.
Integrasi dengan teknologi rumah pintar: Pengukur pintar dapat diintegrasikan dengan berbagai teknologi rumah pintar, sehingga konsumen dapat mengotomatiskan dan mengoptimalkan penggunaan energi mereka. Misalnya, termostat pintar dapat diprogram untuk menyesuaikan pengaturan pemanasan dan pendinginan berdasarkan informasi harga energi waktu nyata, memastikan bahwa rumah mempertahankan suhu yang nyaman sekaligus meminimalkan biaya energi.
Dukungan untuk energi terbarukan: Pengukur pintar memfasilitasi integrasi sumber energi terbarukan ke dalam jaringan dengan menyediakan data real-time tentang produksi dan konsumsi energi. Informasi ini membantu perusahaan utilitas mengelola pasokan yang berfluktuasi dari sumber terbarukan dengan lebih baik, memastikan sistem distribusi energi yang lebih stabil dan andal.
Mengurangi dampak lingkungan: Pelanggan menggunakan pengukur pintar untuk memantau dan mengurangi kebutuhan gas, air, dan listrik mereka. Dan berkurangnya kebutuhan listrik akan mengurangi kebutuhan pembangkit listrik baru serta ketergantungan kita pada pembangkit listrik yang lebih tua dan kurang hemat biaya. Transisi ke pembangkit energi pintar yang lebih mutakhir pada akhirnya akan mengurangi gas rumah kaca dan emisi udara lainnya, sehingga meminimalkan konsekuensi negatif dari produksi energi bagi lingkungan.
Manajemen aset cerdas, pemantauan, pemeliharaan prediktif, dan keandalan dalam satu platform
Tingkatkan pemantauan kinerja aplikasi Anda guna memberikan konteks yang Anda butuhkan untuk menyelesaikan insiden dengan lebih cepat.
Pengukur pintar Texas menggunakan Skytap di IBM Cloud untuk mengembangkan sistem portal pelanggan yang canggih dan membuat konsumen lebih sadar akan energi.
Didukung oleh data AI dan IoT, aset yang terhubung dan cerdas dapat mengoptimalkan kinerja, beradaptasi dengan keadaan yang berubah, dan membantu memastikan kesinambungan.
Blog ini mengeksplorasi mengapa manajemen data adalah kunci untuk strategi IoT yang layak, dan bagaimana Anda dapat mengambil langkah pertama dalam mengelola gelombang pasang data.
Pelajari mengapa Serima Consulting memilih IBM Cloud Private untuk menjalankan instalasi smart grid yang pertama kali dilakukan.
Pelajari bagaimana pengalaman pelanggan, mitra bisnis, dan karyawan yang mengutamakan digital mengubah industri.
Baca cara Oncor mengurangi pemadaman listrik dan membuat pelanggan puas dengan pemeliharaan prediktif
Catatan kaki
1 Penetrasi pengukur pintar di Amerika Serikat akan mencapai 93% pada tahun 2027, (tautan berada di luar ibm.com) Smart Energy International, 03 Januari 2023
2 Penyebaran pengukur pintar perusahaan listrik: Landasan untuk jaringan pintar (Pembaruan 2021), (tautan berada di luar ibm.com) Edison Foundation Institute untuk Inovasi Listrik, April 2021