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    專家視點:實現碳中和需要智能建筑

    來源:千家網 作者: 更新時間:2022/6/15 6:57:16

    摘要:建筑占全球能源消耗的40%,溫室氣體排放的33%,是應對氣候變化的前沿?,F在有136個國家將提高建筑能效或脫碳納入了其氣候目標,即國家自主貢獻(National Determined contribution),而2015年只有88個。目前已有1000多個城市簽署了“城市零排放競賽”的承諾,承諾到2050年實現凈零碳排放。

    在應對氣候變化的全球威脅時,我們的世界領導人需要采取行動,決定優先考慮哪些杠桿。在第26屆聯合國氣候變化大會上,我們第一次用整整一天的時間來討論全球建筑環境和建筑管理問題。它們在實現關鍵的氣候目標方面發揮的重要作用顯然正在被提上議程。

    建筑占全球能源消耗的40%,溫室氣體排放的33%,是應對氣候變化的前沿?,F在有136個國家將提高建筑能效或脫碳納入了其氣候目標,即國家自主貢獻(National Determined contribution),而2015年只有88個。目前已有1000多個城市簽署了“城市零排放競賽”的承諾,承諾到2050年實現凈零碳排放。

    雖然這些都是積極的進步,但我們沒有時間,需要快速創新。根據世界經濟論壇的預測,到2060年,全球建筑面積預計將翻一番,但只有3%的新建筑投資是綠色和高效的,而現有建筑的翻新率不到《巴黎協定》氣候目標要求的三分之一。

    為什么數字建筑是最明智的舉措
    集成了新一代數字化、自動化和電氣化技術的智能建筑將在幫助減少能源使用和 CO 2排放方面發揮重要作用,同時提高舒適度和生產力,以創造一個更安全、更可持續的世界。

    鑒于氣候挑戰的艱巨性以及當今建筑環境的巨大碳強度,我們需要將我們的努力集中在能夠在最短的時間內產生最大影響的地方——以實現環境目標和商業未來的保障。

    與任何其他支出一樣,建筑解決方案需要提供投資回報 (ROI),最重要的是更有效和高效地使用電力可以節省資金。僅供暖、通風、空調 (HVAC) 和照明就可以占到普通商業建筑能耗的 50%。

    智能建筑使用互連技術來提高能源管理、用水、空調、訪問、自動化和照明等關鍵指標的性能?;谠频目苫ゲ僮髌脚_允許照明、供暖和通風系統相互無縫集成。

    有了設施如何和何時使用的結果數據,以及建筑運行的效率和有效性,管理者可以主動減少能源使用和排放,創造更安全、更高效的工作環境,并降低成本。通過使用這些數字創新,有可能減少30% - 50%的能源使用。

    智能的數字技術可以使老化的建筑存量重新煥發生機,并使其脫碳。人工智能系統優化建筑周圍智能物聯網(IoT)設備收集的數據,而非接觸式界面在Covid-19之后改善了衛生。智能傳感器可以根據用戶喜好調節光線、空氣質量和溫度。

    數字化是智能建筑革命的關鍵推動因素,實現了“主動效率”,這一術語用于描述通過將傳統能效措施與數字技術相結合來優化能源使用。體現在“智能”設備中的數字化解決方案可以積極減少能源使用和排放,創造更合理的工作空間,甚至自動化需求響應,這意味著建筑可以靈活地適應可再生能源發電的高峰和低谷。

    ABB德國零排放工廠
    數字化正在使碳中和建筑成為現實,并使用我們自己的設施作為試驗臺,我們致力于支持我們的客戶實現他們自己的碳減排目標并創造未來的可持續建筑。無論是新開發項目還是現有工廠的改造,我們都創建了可復制、可擴展且可盈利的技術藍圖,可與全球第三方解決方案集成。

    我們位于德國 Lüdenscheid的生產工廠生產電氣安裝產品,是能源轉型成功的真實例子。在這種情況下,使用我們的可擴展能源管理系統。通過將節能技術部署到一個數字聯網和可控的智能系統中,我們已將制造設施轉變為碳中和的生產基地。

    Lüdenscheid 由大約 7,300m 2的屋頂光伏板供電,在陽光明媚的日子里,這些光伏板完全可以滿足該工廠的用電需求。該系統每年將提供約 1,100 兆瓦時的氣候中和太陽能,大致相當于 340 個私人家庭的需求。

    使用該站點的熱電聯產發電廠,其能源效率是傳統燃煤發電廠的兩倍,Lüdenscheid 可以產生比所需能量多 14% 的能量,并將剩余的能量賣回電網。當現場解決方案無法滿足需求高峰時,將提供額外的綠色能源,確保 100% 的 碳中和生產。

    能源管理技術是 Lüdenscheid 整個系統的核心。其在很大程度上自主運行,提供對能源生產、消耗和儲存的持續監控和最佳控制。學習系統根據預測數據計算最佳能量流,并實時補償偏差。

    我們還集成了輸出功率為 200kW、容量為 275kWh 的電池儲能系統、免費使用的電動汽車 (EV) 充電點和智能開關設備,以增強能量分配。

    截至 2019 年,該太陽能發電廠已發電 721,980 千瓦時,這相當于在運營的前五個月減少了 340 噸的碳排放。最終,Lüdenscheid 的旗艦站點預計每年總共可節省約 630 噸 CO 2 。

    北京工業脫碳案例
    在Lüdenscheid的概念驗證模型的基礎上,我們于2019年推出了“零目標任務”——一個可復制和可擴展的技術藍圖,可以與第三方解決方案集成。該項目幫助建筑跟隨該設施的腳步,使用集成數字解決方案和低壓開關柜變得更智能、更安全、更可持續。

    我們位于中國北京的24000平方米的生產基地就是成功藍圖的證明。通過技術創新和可再生能源整合,這家擁有600多名生產低壓產品員工的工廠每年減少了5909噸的二氧化碳排放,每年節約能源610兆瓦時,約51000美元。

    智能能源管理技術用于將所有設備連接到基于云的配電控制系統,使用大數據和人工智能進行監控、優化和維護預測。然后樓宇控制系統優化照明、百葉窗、供暖、通風、安全和其他設備的控制。

    除了利用數字和智能能源解決方案外,LED 照明、電動汽車 (EV) 充電、太陽能發電和可再生能源集成還進一步減少了對環境的影響。

    好處是實實在在的。從1400盞熒光燈切換到led燈,使照明效率提高了80%。一種新的屋頂光伏系統通過每年提供約420兆瓦時的電力,幫助減少400公噸的溫室氣體排放,足以為近6.9萬戶家庭提供一年的電力。

    與Lüdenscheid一樣,這家北京工廠也有電動汽車充電設施,為員工長時間停放的車輛配備了兩個交流電和一個直流電充電點。該生產基地已于 2019 年獲得 ISO 50001 認證,并于 2020 年獲得國家綠色工廠認證,目前正致力于綠色電力認證。

    實現我們的凈零目標

    正如第26屆聯合國氣候變化大會對建筑和施工的關注所證明的那樣,如果世界要在2019冠狀病毒病大流行后成功地實現脫碳和凈零排放,同時創造更安全、更靈活和更有生產力的工作空間,對建筑進行革命性改革是一個優先事項。

    采用數字化、電氣化和自動化技術的新一代智能建筑是大幅減少二氧化碳排放的關鍵?,F在,行業的責任在于與建筑行業和專業技術供應商密切合作,實施可擴展的解決方案,可應用于世界各地的制造設施、住宅、城市和工業,以減少他們的環境足跡。

    我們工廠的成功意味著其他商業建筑可以受益于這個系統的經過檢驗的優勢,該系統的所有組件都是數字化網絡化和可控的,提高了能源效率、可持續性和資源節約,為工業和其他領域真正的零排放鋪平了道路。

    責任編輯:張華

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