Integrierte intelligente Lösung für die Überwachung von Strom und Energieeffizienzmanagement

1. Überblick

Diese Lösung zielt darauf ab, ein intelligentes Stromüberwachungssystem (Power Management System, PMS) zu bieten, das auf der end-to-end-Optimierung von Energiemitteln zentriert ist. Durch die Etablierung eines geschlossenen Verwaltungsrahmens von "Überwachung-Analyse-Entscheidung-Ausführung" hilft es Unternehmen, von einfachem "Stromverbrauch" zu intelligenterem "Strommanagement" überzugehen, um letztendlich sicher, effizient, niederemissions- und wirtschaftlichen Energieverbrauch zu erreichen.

2. Kernpositionierung

Die Kernpositionierung dieses Systems besteht darin, als Unternehmens-spezifisches Energie-"Gehirn" zu dienen.
Es handelt sich nicht nur um ein Überwachungs-Dashboard, sondern um eine integrierte Optimierungsplattform mit Echtzeit-Wahrnehmung, tiefgehender Analyse, intelligenter Entscheidungsfindung und automatisierter Steuerung. Sein Kernwert liegt in der Brücke zwischen Datenfluss und Geschäftsprozessen, die eine Verwaltungsschleife bildet, die Energiemessdaten in umsetzbare Optimierungsstrategien verwandelt, die direkt die Kostenreduzierung, Effizienzsteigerung und Kohlenstoffverwaltung des Unternehmens unterstützen.

3. Technische Architektur: Schichtbasierte verteilte Architektur

Das System verwendet eine fortschrittliche schichtbasierte verteilte technische Architektur, um Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und einfache Wartung zu gewährleisten.

• ​Wahrnehmungs- und Ausführungs-Schicht (Geräteschicht):​​
• Integriert verschiedene Smart-Meter, Energie-Sensoren, Temperatursensoren, IoT-Gateways usw., um wichtige Daten wie Spannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor und Energiqualität umfassend zu erfassen.
• Bereitet lokale Daten vor, konvertiert Protokolle und steuert Logik an den Kantencomputing-Knoten, um die Cloud-Workload zu reduzieren und die Echtzeit-Reaktionsfähigkeit zu verbessern.
• ​Netzwerkkommunikationsschicht:​​
• Verwendet einen hybriden Netzwerkansatz, der kabelgebundene (Industrie-Ethernet) und drahtlose (4G/5G, LoRa, WiFi) Technologien kombiniert, um eine stabile und sichere Datentransmission zwischen den Geräten der Wahrnehmungsschicht und der Plattformschicht zu gewährleisten.
• ​Plattformschicht (Gehirn und Kern):​​
• ​Datenhub:​​ Ein eingebauter Zeitreihendatenbank speichert, verwaltet und ermöglicht die effiziente Abfrage von massiven Energiemessdaten.
• ​Analysemotor:​​ Bietet einen Kernstromflussanalysemotor, der mit KI-Algorithmen integriert ist, für fortgeschrittene Funktionen wie Lastvorhersage, Spitzen-Tal-Regelung, Laststeuerung (DR) und Energieeffizienzanalyse.
• ​Kohlenstoffemissionsfaktordatenbank:​​ Beinhaltet offiziell anerkannte und international akkreditierte Kohlenstoffemissionsfaktoren, um genaue Kohlenstoffbilanzen zu gewährleisten.
• ​Anwendungsschicht:​​
• Bietet interaktive Schnittstellen über Web- und Mobil-Apps, präsentiert Nutzwert der Daten durch visuelle Dashboards, Berichte und andere Formen für die Verwaltung, Betrieb und Wartung.

4. Typische Funktionsmodule

4.1 Panoramische Überwachung und Sicherheitswarnung

• Echtzeit-Überwachung von Energieverbrauchsdaten über gesamte Fabriken, Werkstätten, Produktionslinien und Schlüsselausrüstungen.
• Echtzeit-Diagnose und frühe Warnung potentieller Sicherheitsrisiken wie Transformatortemperaturanomalien, überhitze Kabelverbindungen und elektrische Inselbildung.
• Energiequalitätsüberwachung (z.B. Harmonische, Spannungseinbrüche/ -anstiege), um den stabilen Betrieb empfindlicher Ausrüstungen zu gewährleisten.

4.2 Intelligente Analyse und Optimierung (Kernwertmodul)

• ​Dynamische Lastverteilung:​​ Das System integriert Echtzeit-Strompreissignale und nutzt Algorithmen, um optimale Produktionsplanvorschläge zu generieren oder direkt steuerbare Lasten (z.B. Klimaanlagen, Luftkompressoren, Ladestationen) zu steuern. Es verschiebt den Betrieb energieintensiver Geräte automatisch in Tiefschwungzeiten, was die Stromkosten erheblich senkt.
• ​Energieeffizienz-Benchmarking-Analyse:​​ Stellt unternehmensspezifische Energieeffizienzbaselines (KPIs) auf und vergleicht diese mit Branchenbenchmarks, um Energieverbrauchsabnormitäten und Energiesparpotenziale zu identifizieren und Diagnoseberichte zu erstellen.
• ​Lastvorhersage und Laststeuerung:​​ Prognostiziert kurzfristige Lasten basierend auf historischen Daten und Faktoren wie Wetter. Nimmt automatisch oder manuell an Netzlaststeuerungsevents teil, indem bestimmte Lasten reduziert werden, um Einnahmen zu erzeugen.

4.3 Kohlenstoffemissions-Management-Modul

• ​Automatische Kohlenstoffbilanzierung:​​ Integriert eine Kohlenstoffemissionsfaktordatenbank, um automatisch Kohlenstofffußabdruckberichte für Unternehmen oder Produkte basierend auf gesammelten Daten von Strom, Gas, Wasser, Kohle und anderen Energieverbräuchen zu generieren, um Konformitätsanforderungen zu erfüllen.
• ​Trendanalyse der Kohlenstoffemissionen:​​ Visualisiert Trends in Gesamtkohlenstoffemissionen und Emissionsintensität, bietet Datenunterstützung für die Entwicklung von Kohlenstoffreduzierungsstrategien.

4.4 Komplette Berichterstattung und Verwaltung

• Generiert automatisch tägliche, wöchentliche, monatliche und jährliche Berichte über den Stromverbrauch, die Abrechnung, Energieeinsparungen und Kohlenstoffemissionen, unterstützt One-Click-Export, um die manuelle Arbeitsbelastung erheblich zu reduzieren.

5. Anwendungsszenarien

• ​Energieintensive Fertigung (z.B. Stahl, Chemie, Metallurgie, Automobil):​​
• Überwacht genau großverbrauchende Ausrüstungen wie Öfen, Walzanlagen und Luftkompressorstationen, erreicht erhebliche Energieeinsparungen durch Prozessoptimierung und Lastanpassung.
• Stromkosten sind eine Hauptausgabe, wodurch die Spitzen-Tal-Regelung sehr kosteneffektiv ist.
• ​Rechenzentren:​​
• Überwacht die Energieeffizienz (PUE) von Schlüsselanlagen wie IT-Ausrüstungen, Kühlungssystemen (Präzisionsklimaanlagen) und UPS.
• Optimiert kontinuierlich das PUE durch dynamische Anpassung von Kühlstrategien und IT-Lasten, reduziert Betriebskosten.
• ​Kommerzielle Komplexe/Große öffentliche Gebäude:​​
• Implementiert Submetering und intelligente Steuerung von HVAC, Beleuchtung, Aufzügen, Parksystemen usw.
• Macht die Bereitstellung von Klima- und Beleuchtung nach Bedarf basierend auf Passagierfluss und Umweltparametern möglich, verbessert Energieeffizienz und Komfort.

6. Kernvorteile

• ​Geschlossene Schleifen-Intelligenz:​​ Fokussiert sich nicht nur auf "Überwachung", sondern auch auf "Analyse" und "Steuerung", bildet eine Verwaltungsschleife, um den Datenwert vollständig freizusetzen.
• ​Prazise Kostenreduzierung:​​ Reduziert die Stromkosten direkt durch Lastvorhersage und Spitzen-Tal-Regelung.
• ​Proaktive Sicherheit:​​ Erkennt elektrische Gefahren im Voraus, wechselt von "reaktiver Wartung" zu "proaktiver Warnung", um die Produktionssicherheit zu gewährleisten.
• ​Niedrigemissions-Konformität:​​ Bietet eine einheitliche Lösung für Kohlenstoffbilanzen und -verwaltung, unterstützt grüne und nachhaltige Entwicklung.
• ​Hoch skalierbar:​​ Die schichtbasierte verteilte Architektur ermöglicht eine flexible Erweiterung von Überwachungspunkten und Funktionsmodulen basierend auf Geschäftsanforderungen.