スマートシティと総合パーク向けのユビキタスエネルギーマネジメントシステムソリューション

1. 概要とコアポジショニング​
このシステムのコアポジショニングは、水、電力、ガス、熱などの複数のエネルギー流れを包括的に管理し最適化するプラットフォームです。従来の電力監視を超えて、エネルギーデータのシロを打破します。統合、分析、最適化、予測を通じて、エネルギーブレインとして機能し、パノラマ的な可視性、知的決定、そして公園や都市などの様々なエネルギーコンシューマーに深い価値を提供します。最終的には、安全で経済的、効率的、かつ環境に優しい総合的なエネルギー利用を実現することを目指しています。

​2. コア技術アーキテクチャ​
開放性、拡張性、将来への対応力を確保するために、システムは以下の高度な技術アーキテクチャを採用しています：

• ​IoTミドルプラットフォームアーキテクチャ: クラウドネイティブのIoTミドルプラットフォームが基礎となり、堅牢なデバイス管理、プロトコル適応、データガバナンス機能を提供します。Modbus、OPC UA、DLMS、BACnet、MQTTなど、さまざまな産業規格とIoTプロトコルをサポートし、スマートメーター（電力、水、ガス、熱）、PVインバータ、エネルギーストレージコンバータ（PCS）、HVACシステムなど、多様な末端デバイスとのシームレスな統合を可能にし、大量の異種エネルギーデータの一元的な収集と集約を実現します。
• ​デジタルツインエンジン: 実時間および履歴データを使用して、エネルギー系統の高精度デジタルツインモデルを構築します。このモデルは物理エンティティ（配電網、PVアレイ、エネルギーストレージシステム、給水パイプラインなど）の仮想鏡として機能し、全体のエネルギー系統の運転状態をリアルタイムに反映します。これにより、シミュレーション、故障予測、最適化スケジューリング、予防保全のための高精度デジタルサンドボックスが提供されます。
• ​ビッグデータとAI解析プラットフォーム: 統合されたビッグデータ処理とAIアルゴリズムにより、多エネルギー流れデータの深層マイニングと知的分析が可能になり、負荷予測、エネルギー効率分析、故障診断、最適化戦略生成などの高度なアプリケーションをサポートします。

​3. コア機能​
​3.1 複数エネルギーの相補的最適化​

• ​予測機能: 内蔵のAIアルゴリズムと気象データを組み合わせることで、PV発電出力の短期および超短期の高精度予測、ならびに地域の冷却、暖房、電力需要の正確な予測を実現します。
• ​最適化スケジューリング: エネルギーコストの最小化、炭素排出量の削減、またはエネルギー効率の最大化などの目標に基づき、PV予測出力、実時間電力価格、負荷需要を考慮に入れて、エネルギーストレージシステムの充放電、冷熱併給（CCHP）ユニットの運転、アイスストレージシステムのスケジューリングについて自動的に最適戦略を策定します。これにより、風力、太陽光、ストレージ、グリッド電力の調整された相補性と効率的な利用が確保されます。

​3.2 エネルギートポロジー分析​

• ​パノラマ可視化: 単線図とエネルギーフロー図の形式で、エネルギーエントリーからエンドロードまでの完全なエネルギーフローパスを表示し、電力、水、ガス、熱のリアルタイムフロー、量、状態を視覚的に提示します。
• ​損失位置特定: 伝送、変換、分配過程でのエネルギー損失点と異常消費をモデル計算とビッグデータ比較によって正確に特定します。損失値を定量化し、節電改善と運転最適化のための直接的なデータ支援を提供します。

​3.3 知能計測と制御システム​

• ​部分計測と請求書生成: 面積、部門、チーム、またはデバイスごとにエネルギー消費を自動的に部分計測し、正確なデータ収集に基づいて一括でエネルギーコスト割り当て請求書を生成します。これにより、細密なエネルギーコスト管理が可能になります。
• ​効率補助金と炭素会計: 政府要件に準拠したエネルギー監査報告書とエネルギー効率評価報告書、ならびにグリーンビルディング、省エネ、排出削減プロジェクトに関連する補助金申請資料を自動的に生成します。システムはまた、炭素排出データを自動計算し、炭素取引と炭素資産管理の基盤を作ります。

​4. 典型的な適用シーン​
​4.1 パークレベルの総合エネルギーステーション​
工業団地、商業複合施設、大学キャンパス、空港、駅などの地域エネルギー中心地に適しています。現場のPVシステム、エネルギーストレージ、小型ガスタービン、充電ステーション、HVAC冷却/熱源の統一監視と協調最適化を可能にし、総合的なエネルギーコストを大幅に削減しながら、エネルギー自給率と電力供給の信頼性を向上させます。

​4.2 スマートシティエネルギーブレイン​
市レベルの「エネルギー運営センター」として、市政サービス、建築物、交通機関などからのエネルギーデータを横断的に統合し、市の全体的なエネルギー消費と炭素排出傾向をマクロ的に監視します。市レベルの多エネルギー流れネットワークのシミュレーションと最適化を通じて、政府がエネルギー政策の策定、エネルギー施設の計画、緊急資源の派遣に関する科学的な意思決定支援を提供し、スマートシティと「二重炭素」目標の実現に貢献します。