建筑業(yè)既是支撐基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程快速推進的基礎(chǔ)性行業(yè),也是能源消耗和碳排放大戶。伴隨著信息時代的到來,以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)支撐下的智慧能源管控系統(tǒng)也逐漸被應(yīng)用到建筑業(yè)中來。
公共建筑節(jié)能亟需數(shù)字化技術(shù)
當前,既有建筑占據(jù)了我國所有建筑的絕大比例,并且超過90%都屬于高能耗建筑,約占社會總能耗的30%-40%。而城鎮(zhèn)中的購物中心、寫字樓、醫(yī)院等大型公共建筑僅以不足4%的建筑面積就消耗了總建筑能耗的20%以上,單位面積耗電量更是民宅的十幾倍。因此,對大型公共建筑進行數(shù)字化改造,將其改造為綠色建筑,是當前建筑行業(yè)節(jié)能的主攻方向。
現(xiàn)代樓宇功能復(fù)雜度提高,樓宇用能設(shè)備種類增多,消耗電能總量增加,對配電的穩(wěn)定性要求也越來越高,迫切需要一套綜合能源管理平臺,統(tǒng)籌能源的用、產(chǎn)、輸、配、儲,能源高效利用,實現(xiàn)安全可靠、清潔能源優(yōu)先、多能互補的用供能一體化新型樓宇。
以三峽電能自主開發(fā)的岳陽城市綠色綜合能源管家平臺為例,該平臺以城市、園區(qū)、樓宇三個梯度為管理者提供多層級可視化管理手段。其中在樓宇側(cè),平臺可實時監(jiān)控整體及每層的能耗態(tài)勢;基于節(jié)能策略模型,通過分析用戶行為,結(jié)合時間與環(huán)境數(shù)據(jù),智能調(diào)節(jié)空調(diào)、照明等用能設(shè)備,實現(xiàn)深度節(jié)能;充分考慮用戶體驗,在確保滿足學習、工作與生活舒適度的前提下,進行樓宇全局能源優(yōu)化。
龐大的市場需求促使數(shù)字化能源管理平臺供應(yīng)商不斷涌現(xiàn),同時也推動各參與方不斷升級打法。
2022年2月17日,港華能源投資有限公司與時鏈科技簽訂技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將聯(lián)合打造基于建筑能源和設(shè)備的、集軟硬件算法于一體的集團級“零碳建筑智慧管理平臺”,助力港華能源構(gòu)建強大智慧能源生態(tài),打造零碳數(shù)智化行業(yè)標桿。此前,雙方已合作落地蘇州恒基水漾花城廣場、南京新地中心、深圳深燃大廈等一批優(yōu)質(zhì)標桿項目。
智慧能源管控平臺“顯身手”
目前,我國各地已陸續(xù)開展建筑節(jié)能工作,推進建筑能耗系統(tǒng)的建設(shè)。在諸多公共建筑節(jié)能改造項目進行采購時,智慧能源管控平臺已經(jīng)成為標配,項目方旨在為建筑配置“智能大腦”,以實現(xiàn)能源利用高效化、清潔化、智能化、數(shù)字化,逐步降低綜合能耗。在已落地的項目中,智慧能源管控平臺發(fā)揮的作用已經(jīng)逐步顯現(xiàn)出來。
?無錫市錫山人民醫(yī)院
朗新科技為錫山人民醫(yī)院部署自主研發(fā)的BSE智慧能源數(shù)字化管理系統(tǒng),在設(shè)備改造最小化的前提下實現(xiàn)中央空調(diào)冷熱源群控的信息化、自動化和智能化。
朗新BSE智慧節(jié)能系統(tǒng)憑借傳感器、AI算法和數(shù)字化平臺架起的“橋梁”,讓能源中心實時監(jiān)測終端風機盤管、新風系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施的運行狀態(tài)。數(shù)字化后臺對運行數(shù)據(jù)進行分析后能精準計算出實際用能需求,并自動向主機、用能終端、蓄冷系統(tǒng)等發(fā)出調(diào)節(jié)溫度、流量、風量等指令,在保障醫(yī)院用能安全的同時,杜絕“過冷”、“過熱”等能耗浪費現(xiàn)象。
數(shù)據(jù)顯示,新一代智能控制系統(tǒng)已助力醫(yī)院實現(xiàn)節(jié)能減排20%以上,大幅降低了醫(yī)院的能耗支出。錫山人民醫(yī)院的綠色低碳化路徑,是數(shù)字化技術(shù)助力構(gòu)建綠色建筑的一個縮影,但卻給整個建筑產(chǎn)業(yè)的低碳綠色化提供了參考。
?某大型投資集團辦公樓
該大廈建筑高度109米,分地上25層地下5層,總建筑面積93896.3平米,是一棟集辦公和底商及配套設(shè)施于一體的綜合性樓宇,僅年耗電量相當于1500多個家庭一年的用電量。儲能、分布式光伏、汽車充電等新型能源設(shè)備的“加入”,給能源系統(tǒng)管理和安全運行帶來了挑戰(zhàn)。
泛能網(wǎng)平臺接入大廈基礎(chǔ)能源設(shè)備和新型能源系統(tǒng)數(shù)據(jù),實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,綜合利用;全3D數(shù)字孿生大屏,清晰可見能源拓撲和能源流向,實時動態(tài)了解能源設(shè)備和系統(tǒng)運行狀態(tài)、設(shè)備運行維護、報警信息,便于第一時間進行維保服務(wù)。
這正是大廈能源管理數(shù)智化的實現(xiàn)過程。通過泛能網(wǎng)平臺,樓宇能源設(shè)備和系統(tǒng)全3D可視化管理,提供系統(tǒng)運行分析、優(yōu)化建議,實現(xiàn)配電系統(tǒng)平均無故障運行時間提升至500小時以上,用電事故降低15%;大大提高了配電系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、充電系統(tǒng)的運維效率,年節(jié)省人工和維修費用50萬元以上。
?國家電投總部大樓
2021年12月15日,國家電投總部大樓“清潔、低碳、智慧”項目建成投運。作為智慧樓宇建設(shè)的典型場景之一,該項目以“天樞一號”為基礎(chǔ),首創(chuàng)性打造樓宇能源網(wǎng),管理網(wǎng),服務(wù)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”,實現(xiàn)樓內(nèi)節(jié)能減排和資產(chǎn)管理、辦公管理、運維管理的高質(zhì)高效。
其中,能源網(wǎng)聚焦清潔、低碳,建設(shè)屋頂光伏、地面光伏、幕墻光伏、微風風機、智慧照明、智慧冷暖和儲能7個應(yīng)用場景,同步對大樓照明和空調(diào)系統(tǒng)進行了智慧化節(jié)能改造,年節(jié)電量約60萬千瓦時,占大樓總用電量的13%。
管理網(wǎng)通過建設(shè)智慧化新基建,將總部大樓打造為全要素數(shù)字孿生互聯(lián)的智慧綜合體,連接24個子系統(tǒng),4388個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備點位和傳感設(shè)備,開發(fā)26大功能模塊,74個子功能模塊,實現(xiàn)園區(qū)設(shè)備的數(shù)據(jù)全息感知。
服務(wù)網(wǎng)聚焦員工服務(wù),建設(shè)智慧餐廳、智慧購物、智慧預(yù)約、服務(wù)到家等應(yīng)用場景,全面提升總部行政服務(wù)管理水平,打造智慧化的辦公環(huán)境和貼心服務(wù)體驗。
該項目作為智慧樓宇建設(shè)的典型場景之一,是國家電投推進智慧樓宇樣板間建設(shè)的有益嘗試,為智慧樓宇建設(shè)提供了可復(fù)制、可推廣的實用示范案例。