Решение системы мониторинга и управления энергоэффективностью

Экономическое развитие Китая вступило в «новую нормальность», характеризующуюся значительно ускоренным структурным перестроением промышленности, замедлением роста энергопотребления и постепенным снижением ресурсоемких, высокоэнергопотребляющих и высокоэмиссионных отраслей. Однако с ускорением индустриализации и урбанизации, а также изменением моделей потребления энергетические и экологические проблемы стали узким местом экономического роста, что делает задачи энергосбережения и снижения выбросов особенно трудными. В связи с этим правительство играет ведущую роль — используя административные меры — для ускорения развертывания онлайн-систем мониторинга энергопотребления для энергопотребляющих субъектов и улучшения рамок энергометрии. Под влиянием социального спроса и активной поддержки правительства сектора электроменеджментных систем и более широких систем энергоменеджмента быстро расширились. Эти системы постоянно совершенствуются в технологическом плане, расширяют область применения и включают все более полные интеллектуальные функции.

 

Большинство энергетических систем в сложных зданиях в настоящее время обеспечивают реальное время мониторинг различных источников энергии, включая воду, электричество, газ и тепловую энергию. Однако системы снабжения, потребления и хранения энергии в этих зданиях работают независимо друг от друга; это отсутствие координации создает «информационные острова». Кроме того, интеграция с различными автоматизированными системами управления затруднена несовместимыми протоколами коммуникации, что препятствует бесперебойному соединению и затрудняет скоординированное управление и контроль. Современное энергоменеджмент в сложных зданиях сталкивается с следующими проблемами:

 

(1) Энергопотребляющее оборудование не имеет эффективного процессового мониторинга, что делает невозможным превентивное выявление или устранение опасных ситуаций, а также адекватное управление системными неисправностями и аномалиями. Оперативное управление не имеет системной поддержки обслуживания и диагностических мер; стратегии энергетической оптимизации не имеют научного обоснования и целесообразности, что приводит к неоптимальным результатам реализации.

 

(2) Функциональность существующих систем энергоменеджмента в сложных зданиях в основном ограничена «мониторингом энергопотребления». Эти системы собирают данные о потреблении, но не фиксируют другие факторы влияния — такие как температура внутри и снаружи, уровень освещения и параметры работы систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха (HVAC). Это ограничивает общую аналитическую способность системы, затрудняя быстрое выявление неэффективности энергопотребления или проведение эффективной оценки энергоэффективности, тем самым препятствуя выполнению системой функции «управления».

 

(3) Низкий уровень энергоменеджмента в сложных зданиях приводит к низкой энергоэффективности. Что касается практического использования комплексных систем энергоменеджмента зданий, ограниченная квалификация операционных персонала — которые часто могут выполнять только базовые операции запуска/остановки и рутинное обслуживание — приводит к ситуации, когда высокоэффективное оборудование установлено, но работает по низкоэффективным стратегиям, в результате чего общая энергоэффективность остается низкой.

(4) Невозможность взаимодействия с основной электросетью. Ни одна из комплексных систем энергоменеджмента зданий не учитывает взаимодействие с основной сетью; за исключением нескольких отдельных устройств или модулей, поддерживающих стандарты автоматического реагирования на спрос, ни отечественные, ни импортные системы энергоконтроля для таких зданий не обладают подобными интерактивными возможностями.

 

Основные энергопотребляющие системы и оборудование в комплексных зданиях

(1) Система электропитания: Подается внешними распределительными линиями или местными крышными фотоэлектрическими модулями. Внешняя высоковольтная энергия требует понижения напряжения для использования. Помимо самого высоковольтного оборудования, основные энергопотребляющие системы и устройства включают системы HVAC, освещение, лифты, вентиляторы, водопроводные насосы, офисные розетки и зарядные станции для электромобилей.

 

(2) Система водоснабжения: Подается муниципальной водной сетью; внутри она разделена на системы бытового водоснабжения, пожарного водоснабжения, пополнения воды для HVAC и ландшафтного водоснабжения.

 

(3) Система газоснабжения: Подается внешней газовой сетью. Стоимость газа составляет примерно 10% от общей энергетической затраты комплексного здания; основное газопотребляющее оборудование в здании состоит из газовых котлов и кухонного оборудования для приготовления пищи.

 

(4) Система отопления: Цзянсу не относится к региону с обязательным государственным отоплением; поэтому зимнее отопление комплексных зданий обычно обеспечивается местными котельными или системами HVAC на основе тепловых насосов.

 

(5) Система HVAC: Эта система составляет примерно 50% от общего энергопотребления здания. Она преобразует источники энергии — такие как электричество, природный газ и пар — в холодильные и отопительные источники для регулирования климата, причем преимущество принадлежит электрическим системам. Системы HVAC классифицируются на водяные центральные кондиционеры, мультисплит-системы и сплит-системы. Оборудование водяного центрального кондиционера включает основной холодильный блок, насосы холодной воды, охладительные башни, котлы и терминальные устройства.

 

(6) Система освещения: Освещение составляет примерно 15% от общего энергопотребления здания. Оборудование системы освещения в основном включает безэлектродные лампы, лампы накаливания, галогенные лампы, люминесцентные лампы, металлогидридные лампы, высоковольтные натриевые лампы, светодиодные лампы и ксеноновые лампы, а также оборудование, подключенное к розеткам.

 

 

Диаграмма потока энергии для комплексного здания показана на рисунке ниже.

 

Физическое описание и установка

2.1 Схема внешнего вида