Solução de Sistema de Gestão Energética Ubíqua para Cidades Inteligentes e Parques Integrados

1.Visão Geral e Posicionamento Central​
O posicionamento central deste sistema é: uma plataforma abrangente para a gestão colaborativa e otimização de múltiplos fluxos de energia, incluindo água, eletricidade, gás e calor. Vai além do monitoramento de energia tradicional, quebrando silos de dados de energia. Através da integração, análise, otimização e previsão, serve como um "cérebro de energia" que fornece visibilidade panorâmica, tomada de decisões inteligentes e valor profundo para diversos consumidores de energia, como parques e cidades. O objetivo final é alcançar a utilização segura, econômica, eficiente e verde de energia abrangente.

​2.Arqutetura Técnica Central​
Para garantir abertura, escalabilidade e preparação para o futuro, o sistema adota a seguinte arquitetura técnica avançada:

• ​Arquitetura de Plataforma Intermediária IoT: Uma plataforma intermediária IoT nativa na nuvem serve como base, oferecendo robustas capacidades de gerenciamento de dispositivos, adaptação de protocolos e governança de dados. Suporta diversos padrões industriais e protocolos IoT, como Modbus, OPC UA, DLMS, BACnet e MQTT, permitindo a integração perfeita com uma ampla variedade de dispositivos terminais - desde medidores inteligentes (eletricidade, água, gás, calor) até inversores fotovoltaicos, conversores de armazenamento de energia (PCS) e sistemas HVAC - para alcançar a coleta e agregação unificadas de massivos dados heterogêneos de energia.
• ​Motor de Gêmeo Digital: Um modelo gêmeo digital de alta fidelidade do sistema de energia é construído usando dados em tempo real e históricos. Este modelo serve como um espelho virtual de entidades físicas (por exemplo, redes de distribuição, arrays fotovoltaicos, sistemas de armazenamento de energia, linhas de abastecimento de água), refletindo o estado operacional de todo o sistema de energia em tempo real. Fornece uma caixa de areia digital de alta precisão para simulação, previsão de falhas, agendamento otimizado e manutenção preditiva.
• ​Plataforma de Análise de Big Data e IA: A integração de processamento de big data e algoritmos de IA permite a mineração profunda e análise inteligente de dados de múltiplos fluxos de energia, suportando aplicações avançadas, como previsão de carga, análise de eficiência energética, diagnóstico de falhas e geração de estratégias de otimização.

​3.Funcionalidades Centrais​
​3.1 Otimização Complementar de Múltiplas Energias​

• ​Função de Previsão: Algoritmos de IA embutidos, combinados com dados meteorológicos, permitem previsões de curto e ultra-curto prazo de alta precisão da produção de energia fotovoltaica, bem como previsões precisas da demanda de carga de refrigeração, aquecimento e eletricidade regionais.
• ​Ajuste Otimizado: Com objetivos como minimizar custos de energia, reduzir emissões de carbono ou maximizar a eficiência energética, o sistema formula automaticamente estratégias ótimas para carregamento/descarregamento de sistemas de armazenamento de energia, operação de unidades de resfriamento, aquecimento e energia (CCHP) e agendamento de sistemas de armazenamento de gelo, considerando a previsão de saída fotovoltaica, preços de eletricidade em tempo real e demanda de carga. Isso garante complementaridade coordenada e utilização eficiente de vento, solar, armazenamento e energia da rede.

​3.2 Análise de Topologia de Energia​

• ​Visualização Panorâmica: Exibe o caminho completo do fluxo de energia da entrada de energia até as cargas finais na forma de diagramas de linha única e diagramas de fluxo de energia, apresentando visualmente o fluxo, volume e status em tempo real de eletricidade, água, gás e calor.
• ​Localização de Perdas: Identifica com precisão pontos de perda de energia e consumo anormal durante a transmissão, conversão e distribuição através de cálculos de modelos e comparações de big data. Quantifica valores de perda, fornecendo suporte direto de dados para melhorias de economia de energia e otimização operacional.

​3.3 Sistema Inteligente de Faturamento e Controle​

• ​Sub-medição e Geração de Faturas: Realiza automaticamente a sub-medição do consumo de energia por área, departamento, equipe ou dispositivo com base na coleta precisa de dados. Gera faturas de alocação de custos de energia que atendem aos requisitos financeiros com um clique, permitindo o gerenciamento refinado dos custos de energia.
• ​Subsídios de Eficiência e Contabilidade de Carbono: Gera automaticamente relatórios de auditoria de energia e relatórios de avaliação de eficiência energética conforme os requisitos governamentais, bem como materiais de aplicação para subsídios relacionados a edifícios verdes, conservação de energia e projetos de redução de emissões. O sistema também calcula automaticamente os dados de emissão de carbono, estabelecendo as bases para o comércio de carbono e o gerenciamento de ativos de carbono.

​4.Cenários de Aplicação Típicos​
​4.1 Estações de Energia Integradas a Nível de Parque​
Adequado para centros de energia regionais em parques industriais, complexos comerciais, campi universitários, aeroportos e estações ferroviárias. Permite o monitoramento unificado e a otimização colaborativa de sistemas PV no local, armazenamento de energia, microturbinas a gás, postos de recarga e fontes de refrigeração/aquecimento HVAC, reduzindo significativamente os custos de energia abrangentes, enquanto melhora a autossuficiência de energia e a confiabilidade do fornecimento de energia.

​4.2 Cérebro de Energia de Cidade Inteligente​
Como um "centro de operações de energia" a nível de cidade, integra horizontalmente dados de energia de serviços municipais, edifícios, transporte e outros setores para monitorar macroscopicamente a tendência geral de consumo de energia e emissões de carbono da cidade. Através da simulação e otimização de redes de múltiplos fluxos de energia a nível de cidade, fornece apoio à tomada de decisões científicas para governos na formulação de políticas de energia, planejamento de instalações de energia e despacho de recursos de emergência, contribuindo para a realização de cidades inteligentes e metas de "Duplo Carbono".