“早期開發5A建筑,我們希望步入信息化、智能化,因此會一層又一層無限制地納入一些管理手段。”
在青云科技(qingcloud.com,股票代碼:688316)物聯網解決方案業務總監胡加友看來,此前為了發展而信息化、智能化的智慧樓宇,也深深烙下了時代的烙印:“這些樓宇需要什么就加什么,呈現的是一種無序化發展。這跟能效、節能毫不相干。”
時至今日,放眼全球范圍內,發展仍是主要旋律,但已不是唯一旋律。既要發展,又要可持續才是終極目標。這一目標放在國內便是隨處可見的標語:既要金山銀山,又要綠水青山。
早在2020年9月,我國便明確提出“雙碳”政策:二氧化碳排放力爭2030年達到峰值,2060年實現碳中和。對占據國家總耗能20%以上、僅次于工業和交通的建筑行業,對其采取碳中和措施已迫在眉睫。
國務院研究中心發布的《2050年中國能源碳排放報告》預測:2030年碳達峰時,我國建筑碳排放量預計最高增加兩倍。但在2050年基本碳中和的目標下,我國建筑總能耗需減少到當前的1/3。
“能看到在雙碳背景下,整個建筑領域需要減排的地方還很多。青云希望對建筑、樓宇進行數字化改造,為中國整體的碳中和目標而努力。” 胡加友說。
這便是青云推出雙碳智慧建筑解決方案的初衷。
智慧建筑“雙碳”的四點挑戰
若從1980年前后的自動化建筑算起,智慧建筑已伴隨著信息技術的發展演進了40余年。40余年間毫無規劃的零散式發展,也給建筑節能減排設置了重重阻礙。胡加友坦言,要想在智慧建筑上實現碳減排、碳達峰,必須直擊四個方面的挑戰。
一是數據分散。“建筑系統存在包括能源應用、弱電智能化、強電等十幾個子系統。由于整個管理系統和數據的標準不統一,這樣一種異構化數據沒辦法支撐國家對于能源總量和強度的‘雙控’目標。”
二是節能建筑不節能。“常規建筑節能設計以節能措施的應用為導向,忽略了能耗目標,沒有將節能與預定減排目標關聯。”
三是高用能不等于舒適性。“比如五星級寫字樓、賓館等,這些高用能的單位為了讓客戶感覺到舒適,會提供冷源、熱源以及其他的用能等。這些高用能和舒適性并不是完全劃等號的,青云期待把這一塊作為重點突破領域。”
四是節能與發展的矛盾。“發展叫金山銀山,節能在一定程度上可以稱之為青山綠水。基于這個矛盾,青云希望通過技術化手段,既能實現發展,又能夠做到節能減排的突破。”
云、網、邊、端一體,持續提升節能效率
不難看出,在數字化賦能各行各業轉型的當下,建筑要想在發展的同時達成2050年總能耗減少到當前1/3的目標,必須以此前忽略的能耗目標為導向,在關注用戶實際體驗的同時通過數字化技術控制能耗總量和強度,實現節能。
青云雙碳智慧建筑解決方案架構圖
而這也是青云雙碳智慧建筑解決方案的設計思想。“青云希望通過‘云、網、邊、端’一體化架構和信息化、數據化、智能化三個技術點來實現建筑的節能效率提升。” 胡加友說。
站在青云雙碳智慧建筑解決方案的角度解讀胡加友口中的一體化架構,其包含云、網、邊、端一體化,以及上層的PaaS平臺和應用/應用市場六個組成部分。
通過云、網、邊、端一體化架構,青云的邊緣計算平臺可連接建筑中所有可控的用電設備,實現所有可控用電設備的可控可管,打破數據孤島并將用電信息數據化,進而通過SD-WAN、WiFi、4G/5G等網絡技術將用電數據傳輸到青云物聯網計算平臺;
隨后,通過OPEN API服務、機器學習、大數據和知識圖譜分析、數字孿生等PaaS服務對用電數據進行分析以及系統化管理,最終呈現的便是雙碳智慧建筑管理應用。
談及為何引入應用市場,胡加友表示:“整個建筑系統的智慧化是一個長期的建設過程,當我們橫跨三到五年甚至更長時間時,管理思維和技術應用思維也會呈現越級式的發展。青云期望將來有更好的應用軟件、應用思維或者軟件平臺,把節能效率從現在的5%、10%,提升到20%,甚至30%。”
節能不減舒適
相較于底層的云、網、邊、端一體化架構以及PaaS服務,終端建筑運營商們似乎更關心在此之上的各類節能減排應用場景。
迄今為止,青云雙碳智慧建筑解決方案已推出綜合能源管理系統、碳排放管理系統、智慧建筑可視化系統、智慧建筑運營中臺等多種應用場景。
如碳排放管理系統,依托碳監測與溯源模塊、碳模型、碳匯、碳足跡、碳中和市場等功能,可協助掌握建筑日常運營過程中的碳排放情況,管理各類碳排放計算因子,助力建筑完善碳資產管理、碳足跡管理、碳匯項目管理、碳中和市場預測等能力,支持企業靈活參與碳交易。
綜合能源管理系統基于能耗目標為導向定量化設計與優化,分析計算確定個部分性能參數,實現了建筑內各種能源供應和消費系統的相關數據采集、接入及監控管理,監測建筑用能、建筑負荷預測、用能系統調適、優化運行、數據挖掘,建立能源信息可溯源體系。
……
這些雙碳智慧建筑應用也真正運用于建筑的日常運營,并為建筑管理者以及我國的雙碳目標帶來價值。
江蘇某政府辦公樓通過建設綜合能源管理系統和碳排放管理系統,構建碳核查體系,降低樓宇整體能耗以及碳排放量;并通過智慧建筑運營系統解決樓宇空調系統冷熱不均和用戶體驗差的問題,提升樓宇用戶體驗、辦公效率、空間利用率、服務水平以及運行維護效率,最終實現能源賬單降低15%、運營效率提升10%、能效提升30%,綠電與碳中和100%。
河北某校園借助青云雙碳智慧建筑解決方案最終實現碳排放量降低10%,用電量降低15%。包括精細化的空調照明智能管理策略降低學校的整體能耗和電費支出;能源智能監控和自動化管控,提升學校智能化管理水平及效率,并降低人工運維成本;能耗監控儀表盤和報告,則培養學生和教職員工的節能減排意識;宿舍樓空調的精細化、智能化的管控,保護學生的身體健康,助力國家“防疫”。
“在能耗目標導向下,青云雙碳智慧建筑解決方案的第一個追求就是用戶體驗。”在此基礎上,胡加友還希望其所在團隊打造的這個方案,能實現從投資方、用戶方、建設方,到社會、國家都能實現共贏。“只有社會層面各個參與方都能獲利,才會直接給雙碳智慧建筑帶來大的推動力。”