الحل المتكامل لمراقبة الطاقة الذكية وإدارة كفاءة الطاقة

1. نظرة عامة

تهدف هذه الحل إلى تقديم نظام مراقبة ذكي للطاقة (نظام إدارة الطاقة، PMS) يركز على تحسين الموارد الكهربائية من النهاية إلى النهاية. من خلال إنشاء إطار إدارة مغلق "مراقبة-تحليل-قرار-تنفيذ"، يساعد الشركات على الانتقال من مجرد "استخدام الكهرباء" إلى "إدارة الكهرباء" بشكل ذكي، مما يؤدي في النهاية إلى تحقيق أهداف استخدام الطاقة الآمن والفعال والمنخفض الكربون والاقتصادي.

2. التحديد الأساسي

يتمثل التحديد الأساسي لهذا النظام في أن يكون "دماغ" الطاقة للشركات.
لا يقتصر الأمر على لوحة مراقبة بل هو منصة تحسين متكاملة تتميز بالإدراك الفوري والتحليل العميق والقرارات الذكية والتحكم الآلي. وتكمن قيمته الأساسية في ربط تدفق البيانات والعمليات التجارية، ليشكل حلقة إدارة مغلقة تحول بيانات الطاقة إلى استراتيجيات تحسين قابلة للتنفيذ، داعمًا مباشرة لتخفيض التكاليف وتحسين الكفاءة وإدارة الكربون للشركات.

3. البنية التقنية: البنية الموزعة الطبقية المتقدمة

يستخدم النظام بنية تقنية موزعة طبقية متقدمة لضمان الموثوقية والقابلية للتوسع والسهولة في الصيانة.

• ​طبقة الإدراك والتنفيذ (طبقة الأجهزة):​​
• يقوم بتجميع مجموعة متنوعة من العدادات الذكية والأجهزة الحسية للكهرباء وأجهزة استشعار الحرارة وأجهزة البوابة إنترنت الأشياء وغيرها، لجمع بيانات رئيسية مثل الجهد والتيار والقدرة وعامل القوة وجودة الطاقة بشكل شامل.
• يقوم بنشر عقد حوسبة حافة لمعالجة البيانات المحلية مسبقًا وتغيير البروتوكولات والتحكم المنطقي، مما يقلل من العبء على السحابة ويحسن الاستجابة الفورية.
• ​طبقة الاتصال الشبكي:​​
• يستخدم نهج شبكات هجين يجمع بين التكنولوجيا السلكية (الإنترنت الصناعي) واللاسلكية (4G/5G، LoRa، WiFi) لضمان نقل البيانات المستقر والأمن بين أجهزة الطبقة الإدراكية والطبقة المنصية.
• ​طبقة المنصة (الدماغ والجوهر):​​
• ​مركز البيانات:​​ قاعدة بيانات زمنية مدمجة لتخزين وإدارة واستعلام كمية هائلة من بيانات الطاقة بكفاءة.
• ​محرك التحليل:​​ يتميز بمحرك تحليل تدفق الطاقة الأساسي مدمج مع خوارزميات الذكاء الصناعي لأداء وظائف متقدمة مثل التنبؤ بالأحمال وتعديل الذروة والوادي والاستجابة للمطالب (DR) وتحليل الكفاءة الطاقوية.
• ​قاعدة بيانات عوامل انبعاث الكربون:​​ تتضمن عوامل انبعاث الكربون المعترف بها رسميًا ومعتمدة دوليًا لضمان حساب الكربون بدقة.
• ​طبقة التطبيق:​​
• توفر واجهات تفاعلية عبر تطبيقات الويب والمحمول، تقدم قيمة البيانات بطريقة بديهية للمستخدمين في الإدارة والتشغيل والصيانة من خلال لوحة المعلومات المرئية والتقارير وغيرها من الأشكال.

4. وحدات الوظائف النموذجية

4.1 المراقبة البانورامية والحذر الأمني

• مراقبة البيانات الاستهلاكية للكهرباء في الوقت الحقيقي عبر كامل المصانع والورش والإنتاجات الرئيسية والمعدات الرئيسية.
• تشخيص فوري وتحذير مبكر من المخاطر المحتملة للأمان مثل شذوذ درجة حرارة المحولات واتصالات الكابلات ذات الحرارة العالية والعزل الكهربائي.
• مراقبة جودة الطاقة (مثل التوافقيات، الهبوط/الارتفاع في الجهد) لضمان التشغيل المستقر للمعدات الحساسة.

4.2 التحليل الذكي والتحسين (وحدة القيمة الأساسية)

• ​توزيع الأحمال الديناميكي:​​ يقوم النظام بتجميع إشارات الأسعار الكهربائية في الوقت الحقيقي ويستخدم الخوارزميات لتوليد اقتراحات جدولة الإنتاج الأمثل أو السيطرة المباشرة على الأحمال القابلة للتعديل (مثل المكيفات، مضخات الهواء، محطات الشحن). يقوم بشكل تلقائي بنقل تشغيل المعدات ذات الاستهلاك العالي للطاقة إلى ساعات الذروة، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الكهرباء.
• ​تحليل المقارنة لكفاءة الطاقة:​​ يقوم بإنشاء خطوط أساس خاصة بكفاءة الطاقة للشركات (KPIs) ومقارنتها مع المعايير الصناعية لتحديد الشذوذ في استهلاك الطاقة وفرص توفير الطاقة، مع إصدار تقارير تشخيصية.
• ​تنبؤ بالأحمال والاستجابة للمطالب:​​ يقوم بتوقع الأحمال قصيرة الأجل بدقة استنادًا إلى البيانات التاريخية والعوامل مثل الطقس. المشاركة التلقائية أو اليدوية في أحداث استجابة الشبكة من خلال تقليل الأحمال المحددة لتوليد الإيرادات.

4.3 وحدة إدارة انبعاثات الكربون

• ​الحساب الكربوني التلقائي:​​ يقوم بتجميع قاعدة بيانات عوامل انبعاث الكربون لإنشاء تقارير بصمات الكربون تلقائيًا للشركات أو المنتجات استنادًا إلى بيانات استهلاك الكهرباء والغاز والمياه والفحم وغيرها من مصادر الطاقة، وذلك لمقابلة متطلبات الكشف عن الامتثال.
• ​تحليل اتجاهات انبعاثات الكربون:​​ يقوم بتصور اتجاهات الانبعاثات الكلية وكثافة الانبعاثات، مما يوفر الدعم بالبيانات لتطوير مسارات تخفيض الكربون.

4.4 الإبلاغ الشامل والإدارة

• يقوم بإنشاء تقارير يومية وأسبوعية وشهرية وسنوية تلقائية حول استخدام الكهرباء والفواتير والوفورات في الطاقة وانبعاثات الكربون، مما يدعم تصدير النقرة الواحدة لتخفيض الحمل اليدوي بشكل كبير.

5. سيناريوهات التطبيق

• ​الصناعات ذات الكثافة العالية للطاقة (مثل الحديد والصلب والكيماويات والمعادن والسيارات):​​
• مراقبة دقيقة للمعدات التي تستهلك طاقة كبيرة مثل الأفران ومطاحن الدرفلة ومواقع ضاغط الهواء، مما يحقق وفورات كبيرة في الطاقة من خلال تحسين العملية وتوزيع الأحمال.
• تكاليف الكهرباء هي مصروف رئيسي، مما يجعل تعديل الذروة والوادي مفيدًا للغاية من الناحية الاقتصادية.
• ​مراكز البيانات:​​
• مراقبة كفاءة استخدام الطاقة (PUE) للمنشآت الرئيسية مثل المعدات IT وأنظمة التبريد (التكييف الدقيق) ووحدات الطاقة غير المنقطعة (UPS).
• تحسين PUE باستمرار من خلال ضبط استراتيجيات التبريد والأحمال IT بشكل ديناميكي، مما يقلل من تكاليف التشغيل.
• ​المجمعات التجارية/المباني العامة الكبيرة:​​
• تنفيذ قياس فرعي وتحكم ذكي في أنظمة التكييف والتكييف والإنارة والصعود والنزول وأنظمة الركن وغيرها.
• @Enable on-demand supply of air conditioning and lighting based on passenger flow and environmental parameters, improving energy efficiency and comfort. تمكين تزويد التكييف والإضاءة حسب الحاجة استنادًا إلى تدفق الركاب والمعايير البيئية، مما يحسن كفاءة الطاقة والراحة.

6. المزايا الأساسية

• ​الذكاء ذو الحلقة المغلقة:​​ يركز ليس فقط على "المراقبة" ولكن أيضًا على "التحليل" و"التحكم"، ليشكل حلقة إدارة مغلقة لتفعيل قيمة البيانات بشكل كامل.
• ​تخفيض التكاليف بدقة:​​ يقلل مباشرة من تكاليف الكهرباء من خلال التنبؤ بالأحمال وتعديل الذروة والوادي.
• ​الأمان الاستباقي:​​ يقوم بتحديد المخاطر الكهربائية مسبقًا، ليتحول من "الصيانة الاستجابة" إلى "التحذير الاستباقي" لضمان سلامة الإنتاج.
• ​الامتثال منخفض الكربون:​​ يقدم حلًا متكاملًا لإدارة الحساب الكربوني والتحكم فيه، لدعم التنمية الخضراء والمستدامة.
• ​قابلية التوسع العالية:​​ تسمح البنية الموزعة الطبقية بتوسيع نقاط المراقبة ووحدات الوظائف بشكل مرن استنادًا إلى احتياجات الأعمال.