在全球倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展與節(jié)能減排的大背景下,園區(qū)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體,其能源管理的優(yōu)化升級(jí)迫在眉睫。智慧園區(qū)能源管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,它融合先進(jìn)的信息技術(shù)與能源管控理念,為園區(qū)能源高效利用、成本降低以及綠色發(fā)展提供了有力支撐。?
一、系統(tǒng)架構(gòu)
智慧園區(qū)能源管理系統(tǒng)通常采用分層分布式架構(gòu),涵蓋數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、平臺(tái)層與應(yīng)用層。數(shù)據(jù)采集層通過各類智能傳感器、智能電表、水表、氣表等設(shè)備,對(duì)園區(qū)內(nèi)電力、熱力、天然氣、水資源等多種能源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)采集,毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)采集頻率以及0.5S級(jí)的計(jì)量精度,確保了能源數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性。網(wǎng)絡(luò)傳輸層運(yùn)用5G、NB-IoT、LoRa等通信技術(shù),將采集到的數(shù)據(jù)安全、快速地傳輸至平臺(tái)層。平臺(tái)層作為系統(tǒng)核心,運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),對(duì)海量能源數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析與處理,構(gòu)建能源模型,為應(yīng)用層提供智能決策依據(jù)。應(yīng)用層則通過多樣化的可視化界面,如能源管理大屏、移動(dòng)端APP等,將能源信息直觀呈現(xiàn)給園區(qū)管理者與用戶,方便其進(jìn)行能源監(jiān)測(cè)、分析、控制等操作。?
二、核心功能
?。ㄒ唬┠茉磳?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)計(jì)量?
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)各類能源消耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過三維可視化系統(tǒng)與BIM建模,可生動(dòng)呈現(xiàn)園區(qū)能源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與能流圖,異常定位響應(yīng)時(shí)間小于3秒。用戶能清晰了解各區(qū)域、各設(shè)備的能源使用狀況,如某工業(yè)園區(qū)通過該功能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)載,為后續(xù)調(diào)控提供依據(jù)。精準(zhǔn)計(jì)量功能則為能源成本核算與節(jié)能分析奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),不同能源介質(zhì)的計(jì)量誤差控制在極小范圍,確保能源費(fèi)用結(jié)算的公平公正。?
?。ǘ┠茉磧?yōu)化調(diào)度與高效利用?
運(yùn)用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)等算法,結(jié)合光伏發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)功能,對(duì)園區(qū)內(nèi)分布式能源(如光伏、風(fēng)電)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及各類用電設(shè)備進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化調(diào)度。例如,在光照充足時(shí),優(yōu)先使用光伏發(fā)電,并將多余電能存儲(chǔ)至儲(chǔ)能設(shè)備;用電高峰時(shí),釋放儲(chǔ)能電能,減少從電網(wǎng)購電,實(shí)現(xiàn)園區(qū)綜合能效提升15%-30%。
?。ㄈ┨寂欧艑?shí)時(shí)核算與動(dòng)態(tài)跟蹤?
內(nèi)置豐富的碳排放核算模型(如涵蓋24個(gè)行業(yè))與龐大的碳排放因子庫(超2000種),系統(tǒng)可依據(jù)能源消耗數(shù)據(jù)自動(dòng)核算園區(qū)范圍1-3的碳排放情況。
?。ㄋ模┰O(shè)備全生命周期管理?
基于AI算法構(gòu)建設(shè)備數(shù)字孿生體,對(duì)變壓器、光伏逆變器等關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析。通過振動(dòng)分析、紅外成像等技術(shù),提前預(yù)測(cè)設(shè)備故障,預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)92%,平均維修時(shí)間縮短40%,有效保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,降低設(shè)備運(yùn)維成本。?
三、應(yīng)用場(chǎng)景
?。ㄒ唬┕I(yè)園區(qū)?
工業(yè)園區(qū)能源消耗大、設(shè)備復(fù)雜。智慧園區(qū)能源管理系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高能耗設(shè)備運(yùn)行狀況,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng),降低尖峰電價(jià)時(shí)段用電負(fù)荷,從而節(jié)省電費(fèi)支出。
?。ǘ┛萍紙@區(qū)?
科技園區(qū)注重創(chuàng)新與綠色發(fā)展。系統(tǒng)可集成園區(qū)內(nèi)分布式光伏、充電樁等新能源設(shè)施,實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充一體化智能管理,滿足園區(qū)內(nèi)企業(yè)與員工的綠色出行與用能需求。平滑充電樁對(duì)電網(wǎng)的沖擊,減少配電變壓器容量需求,促進(jìn)可再生能源在園區(qū)內(nèi)的高效消納。?
?。ㄈ┥虡I(yè)園區(qū)?
商業(yè)園區(qū)營業(yè)時(shí)間長、人員流動(dòng)大,空調(diào)、照明等能耗占比較高。系統(tǒng)通過智能控制技術(shù),根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境變化與人員活動(dòng)情況,自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、照明亮度,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。同時(shí),通過能耗分析功能,幫助商業(yè)園區(qū)管理者制定合理的能源采購與運(yùn)營策略。?
四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
?。ㄒ唬┲悄茴A(yù)測(cè)與快速響應(yīng)?
借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法,系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)96小時(shí)負(fù)荷與發(fā)電量預(yù)測(cè),準(zhǔn)確率超85%,提前為能源調(diào)度提供決策支持。面對(duì)電網(wǎng)調(diào)度指令,能在5秒內(nèi)迅速響應(yīng)并執(zhí)行,保障園區(qū)能源供應(yīng)穩(wěn)定性與可靠性。?
?。ǘ└叨劝踩c可靠性?
采用斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密等技術(shù),保障能源數(shù)據(jù)在采集、傳輸、存儲(chǔ)過程中的安全性,防止數(shù)據(jù)泄露與篡改。
(三)生態(tài)協(xié)同與市場(chǎng)參與?
支持接入虛擬電廠平臺(tái),聚合園區(qū)內(nèi)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源,參與電力市場(chǎng)交易,為園區(qū)創(chuàng)造額外收益。
未來,智慧園區(qū)能源管理系統(tǒng)將朝著更智能化、更低碳化方向發(fā)展。一方面,隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展,系統(tǒng)將具備更強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)與決策能力,進(jìn)一步優(yōu)化能源調(diào)度策略,實(shí)現(xiàn)能源管理的自適應(yīng)調(diào)整。另一方面,系統(tǒng)將深度融合區(qū)塊鏈技術(shù),提升碳排放核算的可信度與碳交易的安全性;拓展與儲(chǔ)能技術(shù)、新能源技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用,助力園區(qū)向“負(fù)碳”目標(biāo)邁進(jìn),為構(gòu)建綠色、高效、可持續(xù)的能源未來貢獻(xiàn)力量。
