Yleismaailmallinen energiahallintajärjestelmäpohjainen ratkaisu älykaupunkeille ja yhdennetyille alueille

1.Yleiskatsaus ja ydinpaikka​
Järjestelmän ydinpaikka on: monipuolinen alusta, joka mahdollistaa eri energiavirtojen, kuten veden, sähkön, kaasun ja lämmön, yhteistyöllisen hallinnoinnin ja optimoinnin. Se menee perinteisen sähkövalvonnan ulkopuolelle murtaen energiatietojen silot. Integroimalla, analysoimalla, optimoimalla ja ennustamalla se toimii "energiapäivärintänä", tarjoten panoramaisen näkyvyyden, älykkään päätöksenteon ja syvän arvon erilaisille energiankuluttajille, kuten puistoille ja kaupungeille. Lopullisena tavoitteena on saavuttaa turvallinen, taloudellisesti järkevä, tehokas ja vihreä yhtenäinen energian käyttö.

​2. Ydintechninen arkkitehtuuri​
Avoimuuden, skaalautuvuuden ja tulevaisuuden valmiuden varmistamiseksi järjestelmä käyttää seuraavaa edistynyttä teknistä arkkitehtuuria:

• ​IoT-middleware-arkkitehtuuri: Pilvenative IoT-middleware-pohja tarjoaa vahvan laitteenhallinnan, protokollien sopeutumisen ja datanhallinnan kyvyt. Se tukee erilaisia teollisuusstandardeja ja IoT-protokolleja, kuten Modbus, OPC UA, DLMS, BACnet ja MQTT, mahdollistaen sujuvan integraation laajaan terminaalilaitteiden kirjan, kuten älymittareihin (sähkö, vesi, kaasu, lämpö) aina aurinkopaneelien inversiojärjestelmiin, energiavarastointikonvertereihin (PCS) ja ilmastonohjausjärjestelmiin, yhdistetyn keräyksen ja aggregoinnin massiivisen heterogeenisen energiatiedon kanssa.
• ​Digitaalinen kaksoispuolen moottori: Energiakokoelman korkeatasoinen digitaalinen kaksoispuolen malli rakennetaan reaaliaikaisista ja historiallisista tiedoista. Tämä malli toimii fysikaalisten olioitten (esim. jakeluverkot, aurinkopaneelijärjestelmät, energiavarastointijärjestelmät, vesihuoltovaraukset) virtuaalikuvana, heijastellen koko energiakokoelman toimintatilaa reaaliajassa. Se tarjoaa korkeatarkkuuden digitaalisen hiekkalaatikon simulointiin, vian ennustamiseen, optimoidun aikataulutuksen ja ennustavan huollon.
• ​Big data- ja AI-analyysialusta: Integroidut big data-prosessointi ja AI-algoritmit mahdollistavat monipuolisten energiavirtojen syvän louhinnan ja älykkään analyysin, tukien edistyneitä sovelluksia, kuten kuormituksen ennustamisen, energiatehokkuusanalyysin, vian diagnostiikan ja optimointistrategian luomisen.

​3. Ydinominaisuudet​
​3.1 Monipuolinen energiakomplementaarinen optimointi​

• ​Ennustusominaisuus: Sisäänrakennetut AI-algoritmit, yhdistettynä säätilatietoihin, mahdollistavat korkeatarkkuuden lyhytaikaisen ja erittäin lyhytaikaisen ennustuksen aurinkopaneelien tuotannosta, sekä tarkkojen ennusteiden alueellisesta jäähdytys-, lämmitys- ja sähkökuormituksen vaatimuksista.
• ​Optimoitu aikataulutus: Tavoitteena, kuten energiakustannusten minimointi, hiilidioksidipäästöjen vähentäminen tai energiatehokkuuden maksimointi, järjestelmä muodostaa automaattisesti optimaaliset strategiat energiavarastointijärjestelmien lataamiselle/purkamiselle, yhdistettyjen jäähdytys-, lämmitys- ja sähköyksiköiden toiminnalle, ja jäätymisvarastojärjestelmien aikataulutukselle huomioiden aurinkopaneelien ennustettu tuotanto, reaaliaikaiset sähköhinnat ja kuormitusvaatimukset. Tämä varmistaa tuulen, aurinkoa, varastointia ja verkkoa koskevan koordinoitun komplementaarisuuden ja tehokkaan käytön.

​3.2 Energiatopologian analyysi​

• ​Panoramainen visualisointi: Näyttää täydellisen energiavirtapolun energian pääsyystä loppukuormiin yksiviivaisina diagrammeina ja energiavirtadiagrammeina, esittelemällä sähköä, vettä, kaasua ja lämpöä koskevan reaaliaikaisen virtauksen, määrän ja tilan visuaalisesti.
• ​Häviön paikantaminen: Tarkasti tunnistaa energiahäviön pisteet ja poikkeavat kulutukset siirrossa, muunnoksessa ja jakelussa mallilaskentoilla ja big datan vertailulla. Se kvantifiiksi häviön arvot, tarjoten suoraa tietoja energiansäästöparannuksille ja toiminnalliseen optimointiin.

​3.3 Älykkää laskutus- ja ohjausjärjestelmä​

• ​Alimittaus ja laskutuksen luominen: Suorittaa automaattisesti energiankulutuksen aliittamisen alueittain, osastokohtaisesti, tiimityöryhmässä tai laitteessa tarkkan tietojen keräämisperusteella. Se luo energiakustannusten jako-laskut yhdellä napsautuksella, mahdollistaen tarkemman energiakustannusten hallinnan.
• ​Tehokkuusavustukset ja hiililaskenta: Luo automaattisesti energiantarkastusraportit ja energiatehokkuuden arviointiraportit, jotka ovat yhteensopivia hallituksen vaatimusten kanssa, sekä avustuksen hakemateriaaleja, jotka liittyvät vihreisiin rakennuksiin, energiansäästöprojekteihin ja päästövähennyksiin. Järjestelmä laskee myös automaattisesti hiilipäästötiedot, tarjoten perustan hiilikaupalle ja hiilivarallisuuden hallinnalle.

​4. Tyypilliset sovelluskuvat​
​4.1 Puistolastason integroitu energiasäiliöt​
Sopiva alueellisille energiakeskuksille teollisuuspuistoissa, kauppakeskuksissa, yliopiston kampuksilla, lentokentillä ja rautatieasemilla. Se mahdollistaa paikan päällä olevien aurinkopaneelijärjestelmien, energiavarastointijärjestelmien, mikrogasiturbinien, latauspilkkujen ja ilmastonohjausjärjestelmien yhdenmukaisen valvonnan ja yhteistyöllisen optimoinnin, vähentäen merkittävästi yhdenmukaisten energiakustannuksien lisäksi parantamalla energian itsenäisyyttä ja sähköntoimituksen luotettavuutta.

​4.2 Älykaupungin energiapäivärintä​
Kaupungitasoisena "energian toimintakeskuksena" se horisontaalisesti integroi energiatiedot kaupunkipalveluista, rakennuksista, liikenteestä ja muista aloista, mikrovisioimaan kaupungin kokonaissähkönkulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen trendejä. Kaupungitasoisia monipuolisia energiaverkkoja simuloimalla ja optimoimalla se tarjoaa tieteellistä päätöksentekotukea hallituksille energiapolitiikkojen muodostamisessa, energiainfrastruktuurien suunnittelussa ja hätäresurssien ajaminen, edistäen älykaupunkien ja "Kaksinkertainen Hiili" -tavoitteiden toteutumista.