气候变化影响着世界上的每一个人!为了应对气候变化,2016年,全球178个缔约方共同签署了《巴黎协定》。我国也是《巴黎协定》的积极践行者,向“双碳”目标迈进,就是其中一项非常重要的内容。
在2021年全国“两会”上,“碳达峰”“碳中和”首次被写入政府工作报告,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2021年也因此成为我国的“双碳”元年。
实现“双碳”目标,智慧建筑任重道远
“双碳”不仅是我国加强应对气候变化的举措,也是我国经济转型升级的助推器和催化剂,深刻影响着各行各业,建筑业也不例外。
2021年9月,住建部推出《建筑节能与可再生能源利用通用规范》强制标准,提出要将建筑碳排放计算作为新建筑的强制要求,全国城镇建筑的绿色占比要达到70%。
作为碳排放大户,建筑业一直存在资源消耗大、污染排放高等问题。根据国务院研究中心发布的《2050年中国能源碳排放报告》,当前建筑领域用能占国家总耗能比例已超过20%,仅次于工业和交通业。而且,从2009年到2018年,建筑领域的碳排放增加了57%。根据模型预测,在2050年基本碳中和的目标下,建筑总能耗需要减少到当前的1/3。
青云科技(qingcloud.com,股票代码:688316)物联网解决方案业务总监胡加友告诉记者,当前建筑要实现“双碳”目标,还面临着四大挑战:
一是数据分散:建筑系统复杂,管理系统和数据标准不一,异构化的数据不能支撑建筑能耗总量和强度“双控”目标的分解实施。
二是节能建筑并不节能:常规的建筑节能设计以节能措施的应用为导向,但忽略了能耗目标,没有将节能与预定减排目标关联。
三是高用能不等于舒适性:盲目追求室内环境“高标准”“高服务”,并不能真正提高使用者的舒适度。
四是节能与发展的矛盾:要考虑如何在满足我国社会和经济持续发展的前提下,让2050年的总能耗降为目前的1/3。
用IT技术,助力建筑节能减排
胡加友表示:“青云科技希望通过技术手段,让建筑既能实现发展,又能做到节能减排。”为此,青云科技提出了三个建设思想:
一、坚持“双控”路线,建筑节能工作的目标逐步由提高建筑能效转为降低实际能耗,要将实施建筑能耗总量和强度“双控”作为重要发展方向。
二、以“能耗目标”为导向,定量化设计与优化,分析计算确定各部分性能参数,围绕能耗目标,综合考虑建筑各部分的节能技术,优化设计与技术组合,以求相互配合,共同实现节能目标。
三、关注用户实际体验,应充分考虑用户用能习惯、服务水平等因素,提供智能化场景,满足建筑的用能需求,不能牺牲用户的基本舒适度来实现“双碳”。
胡加友指出,通过这三个建设思想设计,青云科技基于“信息化”“数据化”“智能化”三个技术点,推出了双碳智慧建筑解决方案。
针对建筑系统普遍存在的数据孤岛问题,青云科技通过“云、网、边、端”一体化架构来解决。首先,通过青云边缘计算平台实现建筑中所有用电设备的可控可管;其次,利用物联网平台能力,打通照明、暖通、通信等各个独立系统,实现建筑全域数据互联互通、自由流转和统一规范化使用,把孤岛变成互联;最后,通过各类 PaaS 组件和引入智慧节能思维,对上层应用进行控制和适度调整。
青云双碳智慧建筑解决方案架构图
在智能化技术方面,青云双碳智慧建筑解决方案引入了自动化控制技术、空调精密控制、智能照明组合策略和精密控制。通过智能化的方式实现人走灯关、供暖时关窗等避免浪费的情况,降低5%到10%的能耗。
胡加友还对青云双碳智慧建筑解决方案中的“应用市场”功能进行了解读:因为建筑系统智慧化需要一个长期建设的过程,通过应用市场,青云科技可以在不同发展阶段提供不同应用,实现双碳的长期规划。等横跨三到五年,甚至更长时间以后,伴随着管理思维和技术应用思维呈现越级式的发展,应用市场可以更好地支持最新交付成果,从而将节能的效率从现在的5-10%提升到20-30%。
据了解,通过该方案,青云科技可以为用户呈现以下应用场景:
一、综合能源管理系统:借助物联网、人工智能技术,实现建筑内各种能源供应和消费系统的相关数据采集、接入及监控管理,监测建筑用能、建筑负荷预测、用能系统调试、优化运行、数据挖掘,建立能源信息可溯源体系。基于能耗目标为导向定量化设计与优化,分析计算确定各部分性能参数,围绕能耗目标,综合考虑建筑各部分的节能技术、优化设计与技术组合,以求相互配合,共同实现节能目标。
二、碳排放管理系统:该系统是实现零碳建筑的基础。碳监控与溯源模块可协助建筑掌握日常运营过程中的碳排放情况,满足国家、地区或第三方科研机构的监管要求,降低建筑碳减排履约风险。该系统还可助力建筑完善碳资产管理、碳足迹管理、碳汇项目管理、碳中和市场预测等能力,支持企业灵活参与碳交易。碳模型依据国家及行业监管要求搭建框架,可管理各类碳排放计算因子。该系统还可实现建筑碳管理闭环,赋能园区全面减排。
三、智慧建筑可视化系统,这是零碳建筑的报告中心、指挥中心和统一入口,支撑建筑能源、碳排放管理、建筑运营状态可视化、楼层信息发布、预警、辅助决策和执行等管理工作,实现建筑能源、碳排放管理、运营状态的可视、可管、可控,完成建筑数据化、智能化运营目标。
四、智慧建筑运营中台:面向建筑物业管理者、研发和运维人员的运营管理平台,具备状态监测、风控管理、指标对比、设备台帐、资产建模等功能,可提供智能办公场景能力,支持智能会议室、智慧工位、健康空气等运营能力,还具备BIM建模和AI优化能力,可持续学习用户日常用能习惯、服务需求等因素,不断自我优化,更好地服务建筑用户。
胡加友补充道,青云双碳智慧建筑解决方案提供的是一个开放的基础开发中间件平台,与其他厂商的行业应用平台相比,在技术架构上有明显的优势,如接入能力更开放、成本更低;应用是扩展化、模块化的,可单独开发、维护和升级,可以提供开放的SDK,让第三方完成应用开发;对3D、数字孪生等技术也具备亲和力,可通过物联网平台的SDK接口无缝升级到数字孪生模式。
使用户受益,让多方共赢
“只有所有人都能从中获利,智慧建筑的推广才会有更多人参与。”胡加友指出,青云科技打造这个解决方案的目的,是希望投资方、用户方、建设方、社会、国家能实现共赢。从用户与企业角度来看,该方案提升了空间利用率,为租户提供增值服务;从资产角度来看,它产生了绿色资产溢价,提升了租户满意度,可让固定资产保值;从双碳角度来看,降低了能源账单,提升了节能能效,降低了碳中和成本;从运营角度来看,提升了运营效率和风险管控能力;从品牌影响力来看,可以提升建筑的品牌力,吸引更多优秀企业入驻。
以江苏某政府办公楼宇双碳项目为例,通过建设综合能源管理系统和碳排放管理系统,构建了碳核查体系,降低了楼宇整体能耗和碳排放量。通过智慧建筑运营系统解决了楼宇空调系统冷热不均和用户体验差的问题,提升了楼宇入驻企业和政府办公部门的智能化用户体验,提升了办公效率、空间利用率和服务水平,提高了楼宇运行维护效率。实现降本增效、保值增值,打造了双碳智慧楼宇科创标杆。据统计,该项目助力该政府办公楼能效提高了30%,运营效率提高了10%,能源账单减少了15%。
在河北某校园双碳项目中,通过精细化的空调照明智能管理策略,降低了学校的整体能耗和电费支出,用电量减少15%、碳排放减少10%。通过能源的智能监控和自动化管控,提升了学校智能化管理水平和效率、降低了人工运维成本。通过能耗监控仪表盘和报告,还培养学生和教职员工的节能减排意识,实现了“低碳”工作和学习。
胡加友表示,青云双碳智慧建筑解决方案的落地,还在逐渐推广至智慧园区、智慧城市等不同层次的空间。目前青云科技已经和信通院、华润科技、施耐德、江森自控、美的空调、赛迪联合实验室、中国移动、中国电信等生态伙伴达成了合作,通过青云科技与合作伙伴共同的技术能力,可以为用户提供更智能、更绿色的整体解决方案。“云之基石,自由计算”,青云科技希望通过科技的力量,让“双碳”能落地可行,帮助用户先行一步。