以智慧能源服務降低成本並減少排放量
氣候學家擔心,近期發生在北緯的野火和熱浪,代表若是不快速對氣候變遷迅速採取強硬的應對措施,日後就有可能成為新常態。然而,從過去幾十年來的經驗看來,光是靠「環保」還不足以減緩全球暖化的腳步。這件事意味著,激勵能源生產者和消費者現在就有感的地方,也就是他們的錢包。
舉例來說,為佔全球電力消耗量的百分之 10,建立空調系統與風扇。因此,講求成本的能源相關人士,可能會希望著手在出現極端氣候的區域尋找機會。
SES 如何避免百分之 20 以及 1500 萬英里的排放量
建築物營運團隊必須設法降低高昂的能源費用,同時幫助管理階層以更永續發展的方式營運及維護設施。為此,許多團隊紛紛改採低資本支出計畫,例如 DOTS Tech Systems 這家專精於開發連線應用程式物聯網服務供應商的 Smart Energy Service (SES)。
現有的設施系統與設備,無論需求如何,一向都是手動操作。DOTS 團隊透過 SES 進行了詳細的調查,設計出在技術和經濟上最可行的解決方案。主要目標旨在將能源消耗方式最佳化,而且不能干擾營運、必須改善室內環境品質,並且讓居住者更舒適。DOT 採用最新的物聯網感應器、閘道,以及 SaaS 模式的企業級智慧能源服務雲端代管平台。
這套物聯網導向解決方案,是以訂閱服務的方式提供,嘉惠了許多以永續發展為首要訴求的客戶。DOTS 團隊已經在許多公司幾項享有盛譽的旗艦專案中,成功提供及實作了 SES,例如 DP World、Department of Public Works、Empost、HCT,以及中東各地。
以某客戶為例,DOTS 利用最佳的最後一哩連線通訊協定整合建築物系統,並且在設施執行 SES,以即時方式測量建築物的能源概況、記錄活動,並且讓服務訂閱者可取得能源維護與環境的數據。接著,這項資訊會在直覺式儀表板顯示,讓 DOTS 與客戶端的相關人員檢視即時與歷史效能趨勢,診斷效率不彰的原因(圖 1)。
在那個例子當中,罪魁禍首是設施的空調設備,也就是逾 100,000 平方英尺建築物常見的大型蒸發冷卻系統,但如果管理不當,這個系統卻可能同時消耗大量能源,造成浪費。DOTS 團隊揪出問題癥結之後,與建築物營運團隊合作,利用 SES 分析執行各種節能措施(ECM),包括:
- 執行 SES 自動效能偏差警示
- 安裝 Chiller Plant Manager,實現以需求為基礎的自動營運方式
- 淘汰 3 向 CHW 閥門,改用 2 向 CHW 閥門
- 以指標點 DP 感應器在冷卻水泵安裝 VFD
- 為照明安裝動作/佔用型感應器
- 為停車場換氣扇運作安裝 CO 感應器
- 以適當的設定值,從手動改為全自動作業
- 各種設備/系統的作業時間表與夜間設定點回調模式
- 智慧演算法導向的尖峰能源需求因應與作業最佳化
- 對主要設備與系統進行持續性調適
- 能源監測與目標鎖定
- 訓練與認知時間,以及 CSR 調整時間
在執行這些變更之後的報告期,該設施每年節省了 8,415 百萬瓦小時(MWH)的能源,以及 5,470 噸的 CO2 排放量。這相當於建築物節省了百分之 20 的成本,以及消除了平均駕駛客車 14,549,329 英里產生的溫室氣體排放量。
在真實使用情境降低成本及減少碳排放量
雖然 SES 節省的成本以及減少的碳排放量很可觀,但透過資料導向條件維護管理支援加強設備正常運作時間的效益,同樣令人印象深刻。
SES 軟體在雲端執行,也在邊緣的 Intel® Next Unit of Computing (NUC) 10、11 或 12 小巧電腦執行。DOTS 在搭載 Intel® Core™ 的 NUC 部署多重通訊協定邊緣韌體,與設備感應器進行通訊,並且執行邊緣分析。凡是作業順序偏差,就會自動執行控制邏輯。另外,還會在 NUC 邊緣進行進階錯誤偵測與診斷,接著基於回報目的,將處理後的資料傳送至雲端。
此外,DOTS 有助於以競爭對手智慧能源系統一小部分的成本打造 SES,因為採用的是精簡的智慧設計。
DOTS Tech Systems 執行長 Dheeraj Singh 表示:「我們在邊緣使用的韌體,是一種多重通訊協定資料交換系統,因為我們的作業,不受建築物端找得到的任何系統品牌限制。」「我們在 NUC 部署或下載那個韌體,處理不同種類的驅動程式,以及必要的處理運算能力。」
Singh 繼續表示:「它是多重通訊協定資料交換層,負責將資料正規化。」「它有時是直接使用通訊協定的軟式整合,或者在有各種感應器資料時,它們會輪流與 NUC 通訊。接著,NUC 會與雲端通訊,由進階分析引擎處理這筆資料。」
DOTS 已搜集超過 3000 萬個資料點,會通知迴歸演算法,讓 SES 用於締造能源最佳化的結果。以這項分析為基礎的控制決定,會回傳至邊緣的 NUC,然後將那些命令連同與儲存於邊緣規則相關的任何其他命令,傳遞至終端。這些控制演算法是根據建築物的營運趨勢而自訂。另外,演算法也會從建築物的每個區域使用率擷取資料,為建築物實現需求導向的通風最佳化;這樣一來,建築物便能在尖峰能源需求情景中有效執行。
更聰明彈性的節能方式:並非異數
DOTS 的案例研究顯示,就環境與經濟而言,智慧能源皆可發揮超高效益。這個情形絕非異數。事實上,若是方向錯誤,則可能是異數。
「這是一項數位計畫,而且顯示為客戶締造了良好的成果。」Singh 表示。「如果他們支付 X,那麼發布這項計畫,便能將費用降低百分之 25 至 35 左右,端視建築物開始時的管理方式而定。是的,實施這項計畫雖然有成本,但是若不實施這項計畫,成本則更高。」
「那一類價值提案會直接影響獲利,並且在為環境盡一己之力時提供我們支援。」他補充道。