幻灯二

如何实现建筑物的节能减排?

先上结论:通过数字化技术加持能源管理,企业可以更好地实现建筑节能增效、走向脱碳之路。

在建筑领域,楼宇是碳排放的大户,全球约40%的二氧化碳排放来自楼宇。

从楼宇的改造和翻新入手,一座“老楼”的能效最高可以提升50%——通过主动式运维,北京京城大厦80%的电力故障问题得到了远程解决,有效节能超过20%,每年节省的34000度电可供15个北京普通家庭使用一年。

30分钟了解京城大厦2496 播放 · 0 赞同视频

这样的升级改造不单单发生在写字楼,也发生在酒店、机场、医院、地铁等众多场景中。

目前,全球已有超过100万座建筑(包括60%的顶级国际连锁酒店在内)和40%医院的健康与安全设施都选择了施耐德电气的数字化解决方案;走进上海任意一个地铁站,促成配电、环境控制、连接和服务四个领域“万物互联”的也正是施耐德电气的EcoStruxure平台,助力上海地铁将日运载人次提升至近千万级别。

小施给你算一笔账:

改造和翻新前,每一个楼宇或工厂在未来20年内将会再增加20%-30%的能耗;但如果每年翻新2%的项目,到2040年施耐德电气便可覆盖40%-50%的存量市场,目前还无法获取能源的20亿人也终将可以获取能源,并体验更高效的能源管理服务。

在住宅场景,升级改造同样有着宽广的市场空间——据住房和城乡建设部披露,2020年全国计划改造城镇老旧小区3.9万个,建筑面积约30亿平方米,涉及居民近700万户。无论是加装电梯,还是“万物互联”,还是社区物业升级,电气数字化解决方案所倡导的节能增效都大有可为。

同时,节能增效的过程亦将伴随着电气化和低碳化,这正是可以预见的未来趋势之一。由于电是唯一可以脱碳的能源消费媒介,到2040年,预测电力消耗对世界能源消耗的占比将翻番至40%,碳中和的能源、可再生能源和储能(风能、太阳能等)所产生的电力在能源生产中的占比也将由6%升至40%。

能源管理也要数字化:物联网、大数据与AI

在能源管理领域,节能增效、电气化、低碳化是未来趋势的三种外在呈现方式,而数字化技术则是这场内在变革中的载体和基石,也是抵御风险的有效手段——2019年以来,一场突如其来的疫情让越来越多的企业意识到,提升风险预警的能力和抵御风险的韧性是企业在激烈的市场竞争中生存的法宝,数字化转型已成为必选题。

然而,全球咨询公司埃森哲最近对包括中国在内的全球1550位制造和工业企业高管进行了调研,结果显示,三分之二的企业完全没有看到数字化投资在促进收入增长方面的作用,这证明企业数字化转型目前还存在一定困境,亟需扬长避短、持续深耕。

提高能源管理效率、助力企业实现数字化转型,我们一直都在努力践行。凭借物联网、大数据、人工智能(AI)这三样数字化技术,施耐德电气在疫情期间已经有效协助多家企业实现远程运维、预知风险并及时进行风险管控,将风险扼杀于摇篮之中,从而帮助企业更好地应对复杂多变的工作环境,保持企业业务韧性和连续性。

这样的数字化技术是如何在施耐德电气的解决方案中起作用的?在看似复杂空洞的专业名词背后,我们提出了两个关键:一是在源头上实现绿色的能源供应,二是在过程中实现能源的利用优化。

小施来给大家讲讲,EcoStruxure架构与平台所提出的数据全生命周期计划:

在项目阶段和运营阶段。施耐德电气便进行持续的数字化服务,如基于知识图谱来出具能效算法应用报告,用运行数据反馈涉及选型优化,并保证每一笔数据化投入都有回报。

在行业模型中,施耐德电气EcoStruxure架构与平台提供轻工、建筑、重工三个可选行业以及比较型算法、关联型算法、逻辑型算法三种调用算法,以算法模拟逻辑思考机理,并从场景和需求出发应用算法。

其中,每种算法规则可单独设定问题,同时对应多个原因和条件,便于因时因地为企业制定个性化管理方案,根据不同需求提供智能型多功能服务和多元化应用场景服务。

以能耗潜力诊断这一功能为例,通过对办公区域照明用电量、商业公区照明用电量、空调机组用电量、景观照明用电量、厨房用电量等进行统计,施耐德电气EcoStruxure架构与平台通过机器学习分析出具有节能潜力的区域点和预计节能电量等重要信息,帮助企业把原本需要1周时间的人工分析压缩至50秒内,将操作人员的工作效率提升2880倍。

以算法优化冷水机组开机组合这一场景为例,通过使用时间序列分析、统计分析、回归分析、关联分析、相关性分析等,冷量模型和冷机模型将会混合整数规划为新的模型,经过统计验证、评估优化后便可输出模型至应用。

通过建立起一套标准化数字解决方案,企业操作人员可以及时发现问题并与施耐德电气超过2万名专家沟通,实现线上能源管理平台和线下能效咨询服务相结合,迅速、有效地为企业客户提供个性化解决方案并实施落地。

最妙的是,这套数字化方案可以在各种并离网状况下确保稳定平台的安全运行——基于云边结合的微网服务架构可以预测与优化调度分布式能源以及负荷的出力、存储、消费与购售电,这有效帮助企业在面对新冠肺炎疫情等突发性事件时,可以最大化规避风险,取得更好的稳定性和更高的工作成就。

这是在日常使用的情况下,施耐德电气数字化方案可以达成的能源管理效果。而如果将数字化方案与分布式优化方案相结合,于楼宇改造或翻新中,几乎可以做到不影响大楼用户的日常使用。

这不仅为存量不动产的升级改造实践出了一套可行的电气化和智能化升级方案,也为未来智能楼宇的设计规划提供了新的思路。施耐德电气正在追求于工业领域实践5G网络技术、IT技术和OT技术等融合,向软硬件一体的服务提供者转型。

小施认为,未来35%的5G应用部署在建筑工程和生产制造领域,如电力、医院、铁路、工厂厂房等。而随着更多产品通过物联网进入大数据,人类生产和生活的数字化将进入一个加速周期。

截至目前,我们已有近50%的营业收入来自数字化业务,包括互联互通的产品、边缘控制、分析、软件、服务、人工智能等。

当能源管理与数字化相遇,能源管理就如同插上了翅膀,数据就如同安上了导航。部署于能源管理系统的互联互通设备所产生的海量数据将不再是数据孤岛,可以得到有效利用。

通过有效的节能手段预知风险,排除故障、解决问题,并运用数字化的手段提升运维效率。

很高兴认识你!这是施耐德电气的官方知乎账号。施耐德电气是能源管理与自动化领域的专家,引领数字化转型以实现高效和可持续。我们的业务遍及全球100多个国家。另外,我们是法国企业,并且我们不卖钢笔:)

我还有很多精彩的故事,希望与你分享,期待与你碰撞出更多大胆构想。

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