當清晨的第一縷陽光灑進校園,教學樓的燈光有序亮起,食堂的后廚開始準備早餐,實驗室的設(shè)備逐步啟動 —— 在這幅充滿活力的校園圖景背后,是持續(xù)運轉(zhuǎn)的能源系統(tǒng)在提供支撐。然而,隨著 “雙碳” 目標的深入推進,傳統(tǒng)校園能源管理中存在的能耗監(jiān)測不精準、資源浪費較突出、減排目標難落地等問題,正成為制約校園綠色發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。如何讓校園能源消耗更高效、碳排放更可控?AcrelEMS-EDU 校園智慧能源管理系統(tǒng),正以科技之力為零碳校園建設(shè)開辟新路徑。
1. 政策背景
貫徹落實《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達峰行動方案的通知》要求,把綠色低碳發(fā)展納入國民教育體系。
2.智慧能源管理平臺建設(shè)的必要性
3.智慧能源管理平臺建設(shè)的發(fā)展歷程
4.智慧能源管理平臺建設(shè)的目標
綠色低碳發(fā)展國民教育體系建設(shè):對校園能耗數(shù)據(jù)進行實時跟蹤和精準分析,針對校園能源消耗和師生學習工作需求,建立涵蓋節(jié)約用電、用水、用氣,以及倡導綠色出行等全*位的校園能源管理工作體系。有序逐步降低傳統(tǒng)化石能源應用比例,提高綠色清潔能源的應用比例,從源頭上減少碳排放。加快推進超低能耗、近零能耗、低碳建筑規(guī)?;l(fā)展,提升學校新建建筑節(jié)能水平。
智慧校園智慧能源管理系統(tǒng)建設(shè)(北京市高等學校智慧校園建設(shè)規(guī)范(試行)):
采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)建設(shè)智慧能源管理系統(tǒng),具備數(shù)據(jù)采集、邊緣計算、反向控制、數(shù)據(jù)分析、策略優(yōu)化、策略下發(fā)和能源預測等功能,通過節(jié)能策略的執(zhí)行和控制,大數(shù)據(jù)挖掘建模,實現(xiàn)能源控制、管理、運維一體化。
系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)校園能耗監(jiān)測、照明監(jiān)控、空調(diào)監(jiān)控、配電監(jiān)控、水耗監(jiān)測、熱能監(jiān)控及用能核算。
能夠?qū)π@各樓宇、各房間單元進行全面覆蓋,能夠進行自動控制與數(shù)據(jù)采集。
能夠基于能耗數(shù)據(jù)開展綜合能耗分析、能耗成本分析、進行多維度、多區(qū)域、多用戶的動態(tài)報表統(tǒng)計分析。
具有設(shè)備報警、能耗報警功能,具有短信、微信等多種告警方式。
能夠幫助后勤能源管理部門提高能源利用率,降低用能成本,實現(xiàn)綠色與智慧用能。
5.精準感知:破解校園能源 “糊涂賬”
在不少高校,能源消耗長期處于 “粗放式” 管理狀態(tài):教學樓的燈光是否存在 “長明燈”?實驗室的設(shè)備是否在非工作時間仍高負荷運轉(zhuǎn)?宿舍區(qū)的空調(diào)是否存在 “無人卻運行” 的浪費現(xiàn)象?這些問題往往因為缺乏精準的數(shù)據(jù)監(jiān)測,成為一筆筆 “糊涂賬”。
AcrelEMS-EDU校園智慧能源管理系統(tǒng)通過在校園各區(qū)域部署智能傳感器、智能電表、智能水表、智能燃氣表等終端設(shè)備,構(gòu)建起覆蓋 “電、水、氣、熱” 全能源品類的實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。無論是教室、實驗室、宿舍,還是圖書館、食堂、辦公樓,每一處的能源消耗數(shù)據(jù)都能被精準采集,并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時傳輸至系統(tǒng)平臺。管理人員只需登錄電腦或手機端的管理界面,就能清晰看到校園各區(qū)域、各樓宇、甚至各房間的能源消耗動態(tài),包括實時功率、累計能耗、能耗趨勢等,真正實現(xiàn) “能耗數(shù)據(jù)可視化、能源消耗透明化”,徹*告別過去 “拍腦袋估算” 的管理模式。
6. 智慧調(diào)控:讓校園能源消耗 “更高效”
數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò):系統(tǒng)配備采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應用服務(wù)器。采集服務(wù)器用來部署采集程序,對接計量儀表、自動化控制系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用來部署實時/歷史數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫。應用服務(wù)器用來部署WEB發(fā)布網(wǎng)站,提供網(wǎng)頁、手機APP的訪問,并為第三方系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。
7.數(shù)據(jù)賦能:為零碳校園建設(shè) “畫藍圖”
7.1平臺功能規(guī)劃
7.1.1平臺功能規(guī)劃-校園綜合運維管理
對校園眾多變電站、變電所、配電房內(nèi)二次設(shè)備(包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置等)經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計,利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù),實現(xiàn)對全站的主要設(shè)備和輸、配電線路實現(xiàn)監(jiān)視、測量、自動控制等綜合性的自動化功能,同時支持配電環(huán)境監(jiān)測及線上運維管理功能,在保證高??煽?、安全用電同時又方便高校進行運維管理。
7.1.2平臺功能規(guī)劃-校園綜合能耗分析
校園建筑面積大、建筑類型多樣、用能需求復雜,傳統(tǒng)能耗分析軟件僅能統(tǒng)計校園總體用能,無法進行深度分析管理。綜合能源管理模塊從能耗拓撲、組織拓撲、空間拓撲三個維度對校園能耗精準統(tǒng)計和全*位管理,實現(xiàn)智能化與動態(tài)化。
7.1.3平臺功能規(guī)劃-公共用能管理系統(tǒng)(定額管理系統(tǒng))
校園針對教學、辦公等公共區(qū)域用能進行檢測和管理。以房間為單位對水電用能進行統(tǒng)計、并對照明和空調(diào)用能進行策略管控;以組織拓撲或空間(建筑)拓撲為基準對能耗進行統(tǒng)計分析,進行指標下發(fā)、定額對標、定額排名、超額報警等功能。
7.1.4平臺功能規(guī)劃-宿舍電控計費系統(tǒng)
對宿舍用電進行精細化計量及控制。單間宿舍可*多進行5路獨立計量控制(違規(guī)電器識別、定時通斷),并具有基礎(chǔ)額度設(shè)置、跳閘記錄等功能嗎,可與校園一卡通對接統(tǒng)一充值。
7.1.5平臺功能規(guī)劃-校園電氣安全/消防火災
傳統(tǒng)消防電氣子系統(tǒng)為獨立運行系統(tǒng),系統(tǒng)檢測到異常后只能在消防控制室主機上進行報警預警,無法進行遠程報警,智慧能源管理平臺可接入消防電氣子系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù),既保證子系統(tǒng)獨立性符合消防驗收要求,又可借助平臺豐富的報警功能對異常情況預警報警,方便后勤管理。
7.1.6平臺功能規(guī)劃-智能照明/分體式空調(diào)管理系統(tǒng)
公區(qū)照明、空調(diào)用電往往缺乏監(jiān)管,長明燈、空調(diào)忘關(guān)或長時間處于過低溫度會造成不必要的巨大浪費。對校園照明和空調(diào)進行遠程監(jiān)測和控制(群控、策控、時控)可有效節(jié)省非必要浪費。

7.1.7平臺功能規(guī)劃-能源站監(jiān)控系統(tǒng)
能源站作為冷/熱的供應源頭,對于保障能源的高效、穩(wěn)定供應至關(guān)重要。人工智能在能源站的控制應用不僅優(yōu)化了能源管理,還提高了運行效率。
7.1.8平臺功能規(guī)劃-光伏監(jiān)測/能量管理系統(tǒng)
能量管理系統(tǒng)包含微電網(wǎng)光伏、充電樁及總體負荷情況,體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。
8.未來展望;共繪零碳校園新圖景
隨著 “雙碳” 目標的不斷推進,零碳校園已成為高校綠色發(fā)展的必然趨勢。AcrelEMS-EDU校園智慧能源管理系統(tǒng)不僅是一套能源管理工具,更是校園實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的 “智慧大腦”。它通過科技賦能,讓校園能源管理從 “被動應對” 轉(zhuǎn)向 “主動優(yōu)化”,從 “經(jīng)驗決策” 轉(zhuǎn)向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動”,為高校在零碳建設(shè)道路上提供了可落地、可復制、可推廣的解決方案。
未來,AcrelEMS-EDU校園智慧能源管理系統(tǒng)還將持續(xù)升級迭代,進一步融合人工智能、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生等前沿技術(shù)。例如,通過數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建校園能源數(shù)字模型,實現(xiàn)校園能源系統(tǒng)的 “虛擬仿真”,管理人員可在虛擬環(huán)境中模擬不同節(jié)能方案的效果,提前預判可能出現(xiàn)的問題,優(yōu)化決策;結(jié)合人工智能算法,系統(tǒng)可更精準地預測校園未來的能源需求,為校園可再生能源的消納、儲能系統(tǒng)的調(diào)度提供更智能的支持,推動校園能源系統(tǒng)向 “源網(wǎng)荷儲一體化” 方向發(fā)展。