Ubiquitous Energy Management System Solution for Smart Cities and Integrated Parks Sustav za ubiquitous upravljanje energijom za pametna grada i integrirane zone
1. Pregled i osnovna pozicioniranja
Osnovno pozicioniranje ovog sustava je: kompletan platforma za suradničko upravljanje i optimizaciju više strujnih tokova, uključujući vodu, elektricitet, plin i toplinu. Izađe izvan tradicionalnog nadzora nad energijom rastavljajući siloove podataka o energiji. Kroz integraciju, analizu, optimizaciju i predviđanje, služi kao "energetski mozak" koji pruža panoramsku vidljivost, pametnu donošenje odluka i duboku vrijednost različitim potrošačima energije, poput parkova i gradova. Konačni cilj je postići sigurno, ekonomično, učinkovito i zeleno korištenje integrisane energije.
2. Osnovna tehnička arhitektura
Za osiguranje otvorenosti, skalabilnosti i spremnosti za budućnost, sustav usvaja sljedeću naprednu tehničku arhitekturu:
- Arhitektura IoT srednjeg stupnja: Cloud-native IoT srednji stupanj služi kao temelj, nudi čvrstu upravljanje uređajima, prilagodbu protokola i mogućnosti upravljanja podacima. Podržava razne industrijske standarde i IoT protokole poput Modbus, OPC UA, DLMS, BACnet i MQTT, omogućujući bezprekidnu integraciju s širokim spektrom terminalnih uređaja - od pametnih brojila (električne, vode, plina, topline) do invertera fotovoltaičkih (PV), pretvarača za pohranu energije (PCS) i HVAC sustava - kako bi se postigla jedinstvena prikupljanje i agregacija masivnih heterogenih podataka o energiji.
- Digitalni dvojnik motor: Visokofideltitetni digitalni dvojnik modela energijskog sustava izgrađen je koristeći stvarno-vremenske i povijesne podatke. Taj model služi kao virtualno ogledalo fizičkih entiteta (npr. distribucijske mreže, PV polja, sustavi za pohranu energije, cjevovodi za opskrbu vodom), odražavajući operativno stanje cijelog energijskog sustava u stvarnom vremenu. Pruža visoko precizni digitalni sandbox za simulaciju, predviđanje grešaka, optimiziranje rasporeda i prediktivno održavanje.
- Big Data i AI analitička platforma: Integrirani big data obrada i AI algoritmi omogućuju duboko iskopavanje i pametnu analizu podataka o više strujnih tokova, podržavajući napredne aplikacije poput prognoze opterećenja, analize energetske učinkovitosti, dijagnostike grešaka i generiranja strategija optimizacije.
3. Osnovne funkcije
3.1 Optimizacija komplementarnosti više struja
- Funkcija prognoze: Ugrađeni AI algoritmi, kombinirani s meteorološkim podacima, omogućuju visoko preciznu kratkoročnu i ultrakratkoročnu prognozu proizvodnje električne energije iz PV, kao i točne predviđanja regionalne hladne, tople i električne opterećenja.
- Optimizirano raspoređivanje: S ciljevima poput minimiziranja troškova energije, smanjenja emisija ugljikova dioksida ili maksimiziranja učinkovitosti energije, sustav automatski formulira optimalne strategije za punjenje/ispust sustava za pohranu energije, rad spojenih hladne, tople i električne (CCHP) jedinica, te raspoređivanje sistema za pohranu leda uzimajući u obzir prognozu proizvodnje iz PV, stvarne cijene električne energije i opterećenje. To osigurava koordinirano komplementarstvo i učinkovitu uporabu vjetra, sunca, pohrane i mreže.
3.2 Analiza topologije energije
- Panoramska vizualizacija: Prikazuje cijeli put strujnog toka od ulaza energije do krajevnih opterećenja u formi jednolinijskih dijagrama i dijagrama strujnog toka, vizualno prikazujući stvarni točni tok, volumen i stanje električne energije, vode, plina i topline.
- Lokalizacija gubitaka: Točno identificira točke gubitka energije i neobičnu potrošnju tijekom prenosa, pretvorbe i distribucije kroz modelne račune i usporedbu s velikim podacima. Kvantificira vrijednosti gubitaka, pružajući direktnu podatkovnu podršku za poboljšanja u uštedi energije i optimizaciju operacija.
3.3 Pametni sustav za naplate i kontrolu
- Sub-mjerilo i generiranje naplate: Automatski vrši sub-mjerilo potrošnje energije po području, odseku, timu ili uređaju na temelju točne prikupljanje podataka. Generira naplatu za raspodjelu troškova energije koja zadovoljava financijske zahtjeve jednim klikom, omogućujući sofisticirano upravljanje troškovima energije.
- Potpore učinkovitosti i bilansiranje ugljika: Automatski generira izvještaje o reviziji energije i ocjene učinkovitosti energije u skladu s zahtjevima vlade, kao i materijale za prijavu potpora vezanih za zelene zgrade, uštedu energije i projekte smanjenja emisija. Sustav također automatski izračunava podatke o emisijama ugljika, stvarajući temelj za trgovanje ugljikom i upravljanje ugljičnim imovinom.
4. Tipični primjeni scenariji
4.1 Integralne energetske stanice na razini parka
Primjerena su za regionalne energetske centre u industrijskim parkovima, trgovinskim kompleksima, univerzitetskim kampusima, aerodromima i željezničkim stanicama. Omogućuje jedinstveni nadzor i suradničku optimizaciju lokalnih PV sustava, pohrane energije, mikro-gasnih turbin, nabavljača, i izvora hladne/tople HVAC-a, značajno smanjujući ukupne troškove energije, a istovremeno poboljšavajući samoodrživost energije i pouzdanost snabdijevanja električnom energijom.
4.2 Pametni gradski energetski mozak
Kao gradski "centar za operacije energije," horizontalno integrira podatke o energiji iz građevinskih, prometnih i drugih sektora kako bi makroskopski pratili ukupnu potrošnju energije i trendove emisija ugljika u gradu. Kroz simulaciju i optimizaciju mreža više strujnih tokova na razini grada, pruža znanstvenu podršku vladi u donošenju politika energije, planiranju energetskih objekata i raspoređivanju izvanrednih resursa, doprinoseći realizaciji pametnih gradova i ciljeva "Dvostruke Uglikovičnosti".
