Sistem Pengurusan Tenaga Ubiquitous untuk Bandar Pintar dan Taman Terpadu
1. Gambaran dan Posisi Inti
Posisi inti sistem ini adalah: platform komprehensif untuk pengurusan kolaboratif dan pengoptimuman aliran tenaga berbilang, termasuk air, elektrik, gas, dan haba. Ia melampaui pemantauan tenaga tradisional dengan memecah silo data tenaga. Melalui integrasi, analisis, pengoptimuman, dan ramalan, ia bertindak sebagai "otak tenaga" yang menyediakan visibiliti panorama, pengambilan keputusan cerdas, dan nilai mendalam bagi pelbagai pengguna tenaga seperti taman dan bandar. Akhirnya, ia bertujuan untuk mencapai penggunaan tenaga komprehensif yang selamat, ekonomi, cekap, dan hijau.
2. Arkitektur Teknikal Inti
Untuk memastikan keterbukaan, skalabiliti, dan kesediaan masa depan, sistem mengadopsi arkitektur teknikal maju berikut:
- Arkitektur Platform Tengah IoT: Sebuah platform tengah IoT asli awan bertindak sebagai asas, menawarkan kemampuan pengurusan peranti yang kukuh, penyesuaian protokol, dan pemerintahan data. Ia menyokong pelbagai piawaian industri dan protokol IoT seperti Modbus, OPC UA, DLMS, BACnet, dan MQTT, membolehkan integrasi tanpa sekat dengan pelbagai peranti terminal—dari meter pintar (elektrik, air, gas, haba) hingga inverter PV, konverter penyimpanan tenaga (PCS), dan sistem HVAC—untuk mencapai pengumpulan dan agregasi seragam data tenaga heterogen yang besar.
- Enjin Digital Twin: Model digital twin ketepatan tinggi sistem tenaga dibina menggunakan data masa nyata dan bersejarah. Model ini bertindak sebagai cermin maya entiti fizikal (misalnya, rangkaian pengedaran, array PV, sistem penyimpanan tenaga, saluran bekalan air), mencerminkan status operasi seluruh sistem tenaga secara real-time. Ia menyediakan kotak pasir digital ketepatan tinggi untuk simulasi, ramalan ralat, penjadualan optimum, dan penyelenggaraan prediktif.
- Platform Analisis Big Data dan AI: Integrasi pemprosesan big data dan algoritma AI membolehkan penambangan dalam dan analisis cerdas data aliran tenaga berbilang, menyokong aplikasi canggih seperti ramalan beban, analisis kecekapan tenaga, diagnosis ralat, dan generasi strategi pengoptimuman.
3. Fungsi Inti
3.1 Pengoptimuman Komplementari Tenaga Berbilang
- Fungsi Ramalan: Algoritma AI binaan, digabungkan dengan data meteorologi, membolehkan ramalan jangka pendek dan ultra-pendek keluaran pembangkitan tenaga PV yang tepat, serta ramalan tepat permintaan beban pendinginan, pemanasan, dan elektrik di kawasan tertentu.
- Penjadualan Optimum: Dengan objektif seperti meminimumkan kos tenaga, mengurangkan emisi karbon, atau memaksimumkan kecekapan tenaga, sistem secara automatik merumuskan strategi optimum untuk pengisian/pengosongan sistem penyimpanan tenaga, operasi unit gabungan pendingin, panas, dan kuasa (CCHP), dan penjadualan sistem penyimpanan ais dengan mempertimbangkan output ramalan PV, harga elektrik masa nyata, dan permintaan beban. Ini memastikan komplementari koordinat dan penggunaan efisien angin, suria, penyimpanan, dan tenaga grid.
3.2 Analisis Topologi Tenaga
- Visualisasi Panorama: Menampilkan laluan aliran tenaga lengkap dari pintu masuk tenaga hingga beban akhir dalam bentuk diagram garis tunggal dan diagram aliran tenaga, mempersembahkan aliran, jumlah, dan status elektrik, air, gas, dan haba secara visual.
- Lokalisasi Kehilangan: Mengenal pasti titik kehilangan tenaga dan penggunaan abnormal semasa penghantaran, pertukaran, dan pengedaran melalui penghitungan model dan perbandingan big data. Ia mengkuantifikasikan nilai kehilangan, menyediakan sokongan data langsung untuk penambahbaikan penghematan tenaga dan pengoptimuman operasi.
3.3 Sistem Penilaian dan Kawalan Cerdas
- Pembacaan Sub-Meter dan Penjanaan Penilaian: Secara automatik melakukan pembacaan sub-meter penggunaan tenaga berdasarkan kawasan, jabatan, pasukan, atau peranti berdasarkan pengumpulan data tepat. Ia menjana bil penilaian alokasi kos tenaga yang memenuhi syarat keperluan kewangan dengan satu klik, membolehkan pengurusan kos tenaga yang halus.
- Subsidian Kecekapan dan Perakaunan Karbon: Secara automatik menghasilkan laporan audit tenaga dan laporan penilaian kecekapan tenaga yang sesuai dengan keperluan kerajaan, serta bahan permohonan untuk subsidi berkaitan dengan bangunan hijau, penghematan tenaga, dan projek pengurangan pelepasan. Sistem juga mengira data pelepasan karbon secara automatik, meletakkan asas untuk perdagangan karbon dan pengurusan aset karbon.
4. Skenario Aplikasi Biasa
4.1 Stesen Tenaga Terpadu Tahap Taman
Sesuai untuk pusat tenaga kawasan dalam taman industri, kompleks komersial, kampus universiti, lapangan terbang, dan stesen kereta api. Ia membolehkan pemantauan seragam dan pengoptimuman kolaboratif sistem PV lokasi, penyimpanan tenaga, turbin gas mikro, tiang cas, dan sumber pendingin/panas HVAC, mengurangkan secara signifikan kos tenaga komprehensif sambil meningkatkan kemandirian tenaga dan kebolehpercayaan bekalan tenaga.
4.2 Otak Tenaga Bandar Pintar
Sebagai "pusat operasi tenaga" tahap bandar, ia mengintegrasikan data tenaga secara mendatar dari perkhidmatan bandar, bangunan, pengangkutan, dan sektor lain untuk memantau makro trend penggunaan tenaga dan pelepasan karbon keseluruhan bandar. Melalui simulasi dan pengoptimuman rangkaian aliran tenaga berbilang tahap bandar, ia menyediakan sokongan pengambilan keputusan saintifik bagi kerajaan dalam merumuskan dasar tenaga, merancang kemudahan tenaga, dan mengatur sumber-sumber kecemasan, menyumbang kepada realizasi bandar pintar dan matlamat "Dual Carbon".
