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这家公司把自家大楼变成了AI节能减排“试验场”

Time:2020-10-29

中国是世界能源消耗最大的国家之一。据行业信息显示,在我国的能源结构中,建筑能耗占社会总能耗的27.8%。目前我国既有建筑面积超过600亿平方米,而其中大多属于高能耗建筑,具有非常大的节能潜力。

在节能减排的探索中,建筑实现了从依靠人工现场管理的传统建筑,向依靠楼宇自控管理系统的转变,一定程度上提升了建筑能源管理的水平。但因建筑能源系统是一个复杂的、高度耦合的有机系统,楼宇自控系统的数据孤岛以及局部反馈控制的瓶颈,使得建筑能源系统无法从根本上达到最优的运行工况,从而依靠楼宇自控系统的建筑能源效率无法实现最优解。

在万物互联和人工智能的时代下,建筑中的节能减排有了新的解决方案——以新技术、新模式、新业态为内核的智慧建筑,让我们能与原本“无生命”的设备共融“对话”,利用人工智能实现建筑能源系统的全局优化和控制,以智慧化应对全球能源挑战,实现节能减排的战略目标。

采、学、析、用,优化物理设备、系统和生产流程的运营与维护

国双AI能效系统是国双智慧园区解决方案的重要组成部分,利用物联网、大数据、人工智能、数字孪生技术,结合能源领域资深专家的行业经验,优化建筑能耗系统运行参数,打造节能低碳的智慧建筑。在保障建筑室内环境健康舒适的前提下,提高能源系统的运行效率,实现建筑能效的精细化运营、设备设施的智能控制管理,降低能耗系统的能源费用及运维成本。

“采”:通过物联网、边缘计算技术对大量实体设备数字化,即对通过在建筑中布设传感器,采集温湿度等环境数据和设备设施如空调系统的运行数据、能耗数据并实时传输至AI能效系统,实现对环境数据和设备设施运行数据的实时感知。

“学”:利用具体行业知识,结合人工智能、机器学习技术,通过大数据服务与算法引擎,对园区内的能源设备以及能源系统的能耗特性进行建模,找寻参数阈值以及控制参数的最优解。

“析”:结合优化算法模型,通过对室内的温湿度、空气质量、建筑使用情况等实时监测,实时感知建筑的运行状态,使得建筑能源系统能够自动进行最优的动态调节。

“用”:基于数字孪生技术,跨越资产的全生命周期,以近乎实时地呈现状态或位置,以优化、跟踪物理资产、系统和流程的运营和维护,实现园区的整体模式控制,在打造一个舒适的环境的前提下,实现持续维持良好的设备运营状态、预判设备故障、实时把控变配电、冷热水源的用能走向等应用,有效提高能源利用率,达到节能减排的目的。


从国双大厦“试验场”,走向更多客户场景

国双总部——国双大厦就应用了自身的AI能效系统,成为探索节能减排解决方案的“试验场”。

AI能效系统通过实时采集大厦中的智能电表、中央空调水系统和风系统、照明系统、监控系统等数据,以及实时掌握大厦的配套设施如电梯、智能洗手间、健身房、停车场等的使用情况,实现大厦的能源精细化管理;利用深度的数据关联挖掘,进行资源的有效调度与管理,同时实现对未来能耗使用数据的预测、设备设施的预测性维护等功能,有效管理国双大厦的用能需求,降低能源成本,以智能化手段高效实现节能减排。

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国双大厦AI能效系统(图中为演示数据)

用电系统为例,通过安装智能电表采集建筑的详细用电数据,从空间维度、能源系统维度以及计量仪表维度对建筑能耗数据进行详尽的比对分析,及时发现建筑用能效率低的环节,从而有针对性地进行节能改造。

建筑中央空调系统优化为例,建筑中央空调系统是一个多设备、高耦合的复杂能源系统,是建筑的用能大户。通过安装传感器、控制器等设备,实时采集空调系统的运行数据以及能耗数据,基于建筑的空调历史运行数据,利用机器学习、深度学习算法,搭建建筑中央空调系统优化算法模型,通过实时感知建筑运行数据,对空调系统的关键控制参数进行高效决策,实现建筑中央空调系统的节能提效。

至今,国双AI能效系统已经应用于宿州高新智创云谷、上海、南京等地的高科技园区,也即将落地于北京、西安等地的高科技园区。以某高科技园区为例,在国双智慧园区解决方案中,通过设备预测性维护,延长了设备使用寿命,减少了30%的运维人员数量;通过AI能效及能源精细化管理技术,降低了15%的公共区域能耗费用,即每年降低110万元能耗费用。


新基建东风,推动科技势能向产业动能转化

作为融合基础设施代表之一,智慧能源基础设施被列入“新基建”范畴,推动科技势能向产业动能转化,带动我国能源行业的技术创新、产业革新和商业模式变革。国双AI能效系统是“新基建”的典型应用之一,涉及到5G、大数据、人工智能、工业互联网四大领域,“新基建”东风来袭,也让建筑节能领域充满了想象力。

从长远来看,有趣且意义重大的是,智能建筑不再是孤立的一栋楼或者一个园区,而将与整个智慧城市系统有机融合并联动,成为整个智慧生态中活跃的生命体之一。随着AI能效系统的持续运行,建筑相关运行大数据每分每秒都在产生,持续的学习带来持续的算法模型优化,让智慧建筑这个生命体更加智能地呼吸与代谢,不断推进智慧生态的演进。

在这个过程中,国双将不断积极研究并实践节能减排技术与方案,推动智慧能源地广泛实施,赋能“新基建“和园区甚至是城市的数字化、智能化转型。





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