Giải pháp Giám sát Điện Thông Minh Tích hợp và Quản lý Hiệu suất Năng lượng

1. Tổng quan

Giải pháp này nhằm cung cấp một hệ thống giám sát điện thông minh (Hệ thống quản lý điện, PMS) tập trung vào tối ưu hóa tài nguyên điện từ đầu đến cuối. Bằng cách thiết lập khung quản lý vòng kín "giám sát-phân tích-quyết định-thực thi," nó giúp doanh nghiệp chuyển đổi từ đơn giản "sử dụng điện" sang "quản lý điện" thông minh, cuối cùng đạt được mục tiêu sử dụng năng lượng an toàn, hiệu quả, ít carbon và tiết kiệm.

2. Vị trí cốt lõi

Vị trí cốt lõi của hệ thống này là đóng vai trò như "bộ não" năng lượng điện doanh nghiệp.
Nó không chỉ là một bảng điều khiển giám sát mà còn là một nền tảng tối ưu hóa tích hợp có khả năng cảm nhận thời gian thực, phân tích sâu, quyết định thông minh và kiểm soát tự động. Giá trị cốt lõi của nó nằm ở việc kết nối dòng dữ liệu và hoạt động kinh doanh, hình thành một vòng kín quản lý biến đổi dữ liệu điện thành chiến lược tối ưu hóa có thể hành động, trực tiếp hỗ trợ doanh nghiệp giảm chi phí, cải thiện hiệu suất và quản lý carbon.

3. Kỹ thuật kiến trúc: Kiến trúc phân tán theo tầng

Hệ thống áp dụng kiến trúc kỹ thuật phân tán theo tầng tiên tiến để đảm bảo độ tin cậy, khả năng mở rộng và dễ bảo trì.

• ​Tầng Cảm nhận và Thực thi (Tầng Thiết bị):​​
• Tích hợp các đồng hồ thông minh, cảm biến điện, cảm biến nhiệt độ, cổng IoT, v.v., để thu thập toàn diện dữ liệu quan trọng như điện áp, dòng điện, công suất, hệ số công suất và chất lượng điện.
• Triển khai nút tính toán cạnh cho xử lý dữ liệu cục bộ, chuyển đổi giao thức và kiểm soát logic, giảm tải đám mây và cải thiện phản hồi thời gian thực.
• ​Tầng Truyền thông Mạng:​​
• Sử dụng phương pháp mạng lai kết hợp giữa mạng có dây (Ethernet công nghiệp) và không dây (4G/5G, LoRa, WiFi) để đảm bảo truyền dữ liệu ổn định và an toàn giữa các thiết bị tầng cảm nhận và tầng nền tảng.
• ​Tầng Nền tảng (Bộ não và Lõi):​​
• ​Cổng Dữ liệu:​​ Cơ sở dữ liệu chuỗi thời gian tích hợp để lưu trữ, quản lý và truy vấn hiệu quả dữ liệu điện lớn.
• ​Máy phân tích:​​ Tính năng máy phân tích dòng điện lõi tích hợp với thuật toán AI cho các chức năng nâng cao như dự đoán tải, điều chỉnh đỉnh-trũng, phản ứng nhu cầu (DR) và phân tích hiệu suất năng lượng.
• ​Cơ sở dữ liệu Hệ số Phát thải Carbon:​​ Bao gồm các hệ số phát thải carbon được công nhận chính thức và quốc tế để đảm bảo tính toán carbon chính xác.
• ​Tầng Ứng dụng:​​
• Cung cấp giao diện tương tác qua ứng dụng web và di động, trình bày giá trị dữ liệu một cách trực quan cho người dùng trong quản lý, vận hành và bảo trì thông qua các bảng điều khiển trực quan, báo cáo và các hình thức khác.

4. Mô-đun Chức năng Tiêu biểu

4.1 Giám sát Toàn cảnh và Cảnh báo An toàn

• Giám sát dữ liệu sử dụng điện theo thời gian thực trên toàn nhà máy, xưởng, dây chuyền sản xuất và thiết bị quan trọng.
• Chẩn đoán và cảnh báo sớm các nguy cơ an toàn tiềm ẩn như nhiệt độ biến áp bất thường, kết nối cáp quá nóng và hòn đảo điện.
• Giám sát chất lượng điện (ví dụ: hài, sụt/giảm điện áp) để đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị nhạy cảm.

4.2 Phân tích Thông minh và Tối ưu hóa (Mô-đun Giá trị Cốt lõi)

• ​Phân bổ Tải Động:​​ Hệ thống tích hợp tín hiệu giá điện theo thời gian thực và sử dụng thuật toán để tạo ra đề xuất lịch sản xuất tối ưu hoặc kiểm soát trực tiếp tải điều chỉnh (ví dụ: điều hòa, máy nén khí, cột sạc). Tự động dịch chuyển hoạt động của thiết bị tiêu thụ nhiều năng lượng sang giờ thấp điểm, giảm đáng kể chi phí điện.
• ​Phân tích So sánh Hiệu suất Năng lượng:​​ Xây dựng chuẩn hiệu suất năng lượng cụ thể cho doanh nghiệp (KPI) và so sánh với chuẩn ngành để xác định sự bất thường về tiêu thụ năng lượng và cơ hội tiết kiệm năng lượng, tạo báo cáo chẩn đoán.
• ​Dự đoán Tải và Phản ứng Nhu cầu:​​ Dự đoán chính xác tải ngắn hạn dựa trên dữ liệu lịch sử và các yếu tố như thời tiết. Tự động hoặc thủ công tham gia vào các sự kiện phản ứng nhu cầu lưới bằng cách giảm tải cụ thể để tạo ra doanh thu.

4.3 Mô-đun Quản lý Phát thải Carbon

• ​Tính toán Carbon Tự động:​​ Tích hợp cơ sở dữ liệu hệ số phát thải carbon để tự động tạo báo cáo dấu chân carbon cho doanh nghiệp hoặc sản phẩm dựa trên dữ liệu tiêu thụ điện, gas, nước, than và các nguồn năng lượng khác, đáp ứng yêu cầu công bố tuân thủ.
• ​Phân tích Xu hướng Phát thải Carbon:​​ Trực quan hóa xu hướng tổng phát thải carbon và cường độ phát thải, cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc phát triển lộ trình giảm carbon.

4.4 Báo cáo và Quản lý Toàn diện

• Tự động tạo báo cáo hàng ngày, hàng tuần, hàng tháng và hàng năm về sử dụng điện, thanh toán, tiết kiệm năng lượng và phát thải carbon, hỗ trợ xuất khẩu một lần nhấn để giảm đáng kể khối lượng công việc thủ công.

5. Các Kịch bản Ứng dụng

• ​Sản xuất Tiêu thụ Năng lượng Cao (ví dụ: thép, hóa chất, luyện kim, ô tô):​​
• Giám sát chính xác các thiết bị tiêu thụ năng lượng lớn như lò, máy cán và trạm máy nén khí, đạt được tiết kiệm năng lượng đáng kể thông qua tối ưu hóa quy trình và điều chỉnh tải.
• Chi phí điện là một khoản chi tiêu lớn, làm cho điều chỉnh đỉnh-trũng rất hiệu quả về mặt chi phí.
• ​Trung tâm Dữ liệu:​​
• Giám sát hiệu suất sử dụng điện (PUE) của các cơ sở quan trọng như thiết bị IT, hệ thống làm mát (điều hòa chính xác) và UPS.
• Tối ưu hóa liên tục PUE bằng cách điều chỉnh động chiến lược làm mát và tải IT, giảm chi phí vận hành.
• ​Các Tòa nhà Thương mại/Lớn Công cộng:​​
• Thực hiện đo lường phụ và kiểm soát thông minh của HVAC, chiếu sáng, thang máy, hệ thống đỗ xe, v.v.
• Cung cấp điều hòa và chiếu sáng theo yêu cầu dựa trên lưu lượng hành khách và các tham số môi trường, cải thiện hiệu suất năng lượng và sự thoải mái.

6. Lợi ích Cốt lõi

• ​Trí tuệ Vòng kín:​​ Tập trung không chỉ vào "giám sát" mà còn vào "phân tích" và "kiểm soát," hình thành vòng kín quản lý để tận dụng hoàn toàn giá trị dữ liệu.
• ​Giảm Chi phí Chính xác:​​ Giảm trực tiếp chi phí điện thông qua dự đoán tải và điều chỉnh đỉnh-trũng.
• ​An toàn Chủ động:​​ Nhận biết các mối nguy hiểm điện trước, chuyển từ "bảo dưỡng phản ứng" sang "cảnh báo chủ động" để đảm bảo an toàn sản xuất.
• ​Tuân thủ Ít Carbon:​​ Cung cấp giải pháp toàn diện cho việc tính toán và quản lý carbon, hỗ trợ phát triển xanh và bền vững.
• ​Khả năng Mở rộng Cao:​​ Kiến trúc phân tán theo tầng cho phép mở rộng linh hoạt các điểm giám sát và mô-đun chức năng dựa trên nhu cầu kinh doanh.