能源互联网:智能建筑如何变得越来越智能

2020-08-31 11:56:56
编译/蒙光伟
文章摘要: 能源互联网可理解是综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术,将大量由分布式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。

在智能建筑不断增长的功能中,一项新技术可能被证明是迄今为止最大的进步之一:即用于测量能耗的高精度软件。

每月高昂电费账单可能是许多普通人很不情愿看到的东西。能源成本受许多因素的影响,从税收到天气,一直是大多数房屋的主要成本之一。至少在可再生能源提高其效率或第一个可行的商用核聚变反应堆到来之前。当然,除了能源成本外,还需要解决生态方面的问题。当前的重点是提高车辆和家用电器的效率。

如今,智能建筑逐步成为能源领域关注的重点。因为,尽管近几年来物联网(IoT)一直风行一时,但另一个类似的概念——能源互联网(IoE,Internet of Energy)的时机已经成熟。

能源互联网可理解是综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术,将大量由分布式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。

及时节能,智能建筑的综合方法

在大多数国家,建筑物的日常运行至少消耗40%的能源。同样,如果我们考虑建筑物从最初的地基铺设到最终退役之间的寿命,则90%的二氧化碳排放发生在运营阶段,即建造之后。这主要是由于其HVAC(供暖、通风和空调)、照明和电气系统。

寻找一种整合的方法来管理所有这些资源并通过引入自动化和远程控制技术对其进行优化是Energy IN TIME(EiT)的目标,该项目是由欧盟支持,ACCIONA领导并加入CIRCE等多个合作伙伴的项目,包括科克技术学院(爱尔兰)或格拉纳达(西班牙)和洛林(法国)的大学。

该项目基于软件仿真,随后在具有集中控制技术的非住宅建筑物的电气系统中实施。EiT被设计为一个九阶段过程。

首先,通过计算需求和系统架构以及数据的收集。然后,建立了模拟参考模型以建立建筑物在不同能耗情况下的行为。随后,开发了整个建筑物的智能控制系统,这是核心技术,它集成了可测量占用率和天气状况的算法。涵盖了针对所收集数据的诊断和分析系统,以及它们的集成和验证。最后是该技术的实际演示和开发。

目前,该项目正在四个非住宅欧洲城市(法国,罗马尼亚和芬兰)进行测试和验证,这些城市处于不同的气候条件下,并具有一系列建设性的质量、用途和年龄环境。

目标是通过创新的管理和控制解决方案实现建筑物能源效率的大幅优化,该解决方案可在传统能源网络及其运营和维护成本方面实现多达20%的能源节省。

实时测量建筑物的能源足迹

如果可以在任何给定时间知道建筑物的详细能耗,该怎么办?哪些信息可以传输到可以利用非高峰时间随时分配资源的智能网络?洛桑联邦理工学院电子实验室(ELab)的研究团队的理由就是如此,他们刚刚将结果发表在Automation in Construction《自动化建设》杂志上。

当前,有几种智能设备可以测量用户的到来,以自动打开电灯或家庭供暖或对咖啡机进行编程。研究的目的是开发一种软件,该软件可以合并由不同传感器(包括集成到可穿戴设备中的传感器)提供的所有数据,并将其传输到智能网络。

瑞士团队的原始方法很可能会成为使这种软件成为现实的转折点,因为它将利用建筑物结合了智能建筑物的能源互联网的所有潜力,实现建筑物与智能电网和存储系统网络之间的双向通信。

这种信息对于风能或太阳能循环速度变化的极端制约条件的可再生能源的管理尤其有用。例如,系统将预测电力供应或需求的急剧增加,从而在编程时间之前打开房屋的供暖。同样,如果网络需求旺盛,则可以在用户定义的合理范围内降低房屋温度。

目前,该团队已经拥有一个运行中的智能建筑模拟器,该模拟器能够处理所有条件以优化能耗。主要挑战将是优化传感器和智能电网之间的信息流,这可能会覆盖整个城市。

信息化软件服务网 - 助力数字中国建设 | 责编:夏丽
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