Všeobecné řešení systému pro správu energie pro inteligentní města a integrované parky
1. Přehled a klíčová pozice
Klíčovou pozicí tohoto systému je: komplexní platforma pro spolupracující správu a optimalizaci více energetických toků, včetně vody, elektřiny, plynu a tepla. Překračuje tradiční monitorování spotřeby elektrické energie tím, že ruší izolovaná data o energii. Skrze integraci, analýzu, optimalizaci a predikci slouží jako "energetický mozek", který poskytuje panoramatickou viditelnost, inteligentní rozhodování a hlubokou hodnotu různým energetickým spotřebitelům, jako jsou parky a města. Nakonec má za cíl dosáhnout bezpečné, ekonomické, efektivní a ekologické celkové využívání energie.
2. Klíčová technická architektura
Pro zajištění otevřenosti, škálovatelnosti a připravenosti na budoucnost systém používá následující pokročilou technickou architekturu:
- Architektura IoT střední platformy: Cloud-native střední platforma IoT slouží jako základ, nabízející robustní správu zařízení, adaptaci protokolů a schopnosti správy dat. Podporuje různé průmyslové standardy a protokoly IoT, jako jsou Modbus, OPC UA, DLMS, BACnet a MQTT, umožňující bezproblémovou integraci s širokou škálou koncových zařízení - od chytrých čítačů (elektřina, voda, plyn, teplo) po inverzory fotovoltaických panelů, převodníky úložišť energie (PCS) a HVAC systémy - k dosažení unifikovaného shromažďování a agregace masivních heterogenních energetických dat.
- Digitální dvojče motor: Vysokofidelní digitální model dvojčete energetického systému je postaven pomocí reálných a historických dat. Tento model slouží jako virtuální zrcadlo fyzických entit (např. distribuční sítě, PV pole, systémy úložišť energie, vodovodní potrubí), reflektující provozní stav celého energetického systému v reálném čase. Poskytuje vysokopřesný digitální pískoviště pro simulaci, predikci poruch, optimalizované plánování a prediktivní údržbu.
- Platforma big data a AI analytiky: Integrace zpracování big dat a algoritmů AI umožňuje hluboké dolování a inteligentní analýzu dat o více energetických tocích, podporující pokročilé aplikace, jako je prognóza zátěže, analýza energetické efektivity, diagnostika poruch a generování optimalizačních strategií.
3. Klíčové funkce
3.1 Optimalizace doplňkového využívání více energetických zdrojů
- Funkce prognózy: Vestavěné algoritmy AI, kombinované s meteorologickými daty, umožňují vysokopřesné krátkodobé a ultrakrátkodobé prognózy výstupu fotovoltaické produkce, stejně jako přesné predikce regionální chladicí, topné a elektrické zátěže.
- Optimalizované plánování: S cílem minimalizovat náklady na energii, snížit emise uhlíku nebo maximalizovat energetickou efektivitu systém automaticky formuluje optimální strategie pro nabíjení/vybíjení systému úložišť energie, provoz jednotek kombinované chladicí, topné a elektrické (CCHP) a plánování ledových úložišť, zvažuje výstup PV, aktuální ceny elektrické energie a zátěž. To zajistí koordinovanou doplněnost a efektivní využívání větru, slunce, úložišť a síťové energie.
3.2 Analýza energetické topologie
- Panoramatická vizualizace: Zobrazuje kompletní energetickou cestu od vstupu energie až po konečné zátěže ve formě jednolinkových diagramů a diagramů energetických toků, vizuálně prezentující reálný tok, objem a stav elektřiny, vody, plynu a tepla.
- Lokalizace ztrát: Přesně identifikuje body ztrát energie a anomální spotřebu během přenosu, převodu a distribuce prostřednictvím modelových výpočtů a porovnání big dat. Kvantifikuje hodnoty ztrát, poskytující přímou datovou podporu pro úsporné vylepšení a optimalizaci provozu.
3.3 Inteligentní fakturační a kontrolní systém
- Sub-fakturace a generování faktur: Automaticky provádí sub-fakturaci spotřeby energie podle oblasti, oddělení, týmu nebo zařízení na základě přesného sběru dat. Generuje faktury pro alokaci nákladů na energii splňující finanční požadavky s jedním kliknutím, umožňující jemnou správu nákladů na energii.
- Úsporné dotace a uhlíkové účetnictví: Automaticky generuje energetické auditní zprávy a zprávy o hodnocení energetické efektivity v souladu s požadavky vlády, stejně jako materiály pro žádosti o dotace související s projekty ekologických budov, úspor energie a snížení emisí. Systém také automaticky vypočítává data o emisích uhlíku, klade základy pro obchodování s uhlíkem a správu uhlíkových aktiv.
4. Typické scénáře aplikace
4.1 Integrované energetické stanice na úrovni parku
Je vhodné pro regionální energetické centra v průmyslových parcích, komerčních komplexech, univerzitních kampusech, letištích a nádražích. Umožňuje unifikované monitorování a spolupracující optimalizaci místních systémů fotovoltaické energie, úložišť energie, mikroturbín, nabíjecích stanic a zdrojů chladicí a topné energie, což významně snižuje celkové náklady na energii a zlepšuje sebezpěčování a spolehlivost dodávky energie.
4.2 Energetický mozek inteligentního města
Jako městské "centrum energetického provozu" horizontálně integruje energetická data ze služeb městské správy, budov, dopravy a dalších sektorů, aby makroskopicky sledoval celkové trendy spotřeby energie a emisí uhlíku v městě. Skrze simulaci a optimalizaci městských sítí více energetických toků poskytuje vědeckou podporu rozhodování vládám při formulování energetických politik, plánování energetických zařízení a dispečinku nouzových zdrojů, přispívající k realizaci inteligentních měst a cílů "Dvojité uhlík".
