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智慧城市樣板:構建智慧高效的“大腦” “補腦” 是關鍵

2018-06-26

  從能源革命戰略高度,綠色節能建筑是實現生態宜居的“載體”,需要智慧高效的能源管理系統這個最強“大腦”,也需要用能服務模式這個友好便捷的“觸角”。

  《河北雄安新區規劃綱要》指出,到2035年雄安新區將基本建成綠色低碳、信息智能、宜居宜業、具有較強競爭力和影響力、人與自然和諧共生的高水平社會主義現代化城市,到本世紀中葉全面建成高質量高水平的社會主義現代化城市,成為京津冀世界級城市群的重要一極,成為新時代高質量發展的全國樣板。

  自5月初試開放至今,雄安市民服務中心仍在緊鑼密鼓準備,雖然正式開放日期尚未確定,但這個位于容城縣城以東、容東片區西南的“樣板”,已經吸引了全世界的目光。這片有著14個足球場大小的地塊,因為承擔了新區公共服務、規劃展示、臨時辦公、生態公園等多項功能,而被視為未來的雄安綠色智慧城市的起點和縮影。

  新區之“新”在于“以新破局”。新區建設綠色智慧新城的高起點、高標準定位,亟需能源系統突破傳統的范疇和基本定位,以智慧、互動、高效為目標,在保障和驅動新區綠色發展、智慧運行這個更大的格局下發揮更重要的作用。

  能源管理體系:構建智慧高效的“大腦”

  能源管理智能化是新區踐行能源革命戰略、建設綠色智慧新城的關鍵支撐和重要抓手,堪稱讓能源聰明起來的“大腦”。應用大數據、云計算、物聯網和人工智能技術,打造全景感知、自動控制、智能巡檢的現代能源管理體系,可以提供優質能源和用能服務,提升能源資源利用效率和全社會資產利用效率,有效支撐雄安新區綠色智慧新城發展建設。

  建設面向智慧城市的能源系統全景信息平臺是基礎。建立能源數據標準化和平臺化管理機制,實現能源系統的信息集成、數據治理和狀態監測,與智慧城市系統交互信息、互為支撐。以信息平臺為基礎,運用大數據信息感知與人工智能等分析技術和虛擬現實、增強現實、人機交互等展示技術,實現能源系統規劃、建設、運行、維護、調度和營銷等全過程的全景可視化和智能決策,提升管理質量和效率。

  探索綜合能源開放互動協調控制方案是關鍵。要以清潔、綠色、高效為原則,以“本地資源優先消納、外來能源優化利用”為指導思想,對本地的地熱、天然氣、太陽能、生物質等能源以及外來電進行協調優化配置,挖掘儲能、電動汽車等柔性負荷資源的互動潛力,支撐能源安全、清潔能源高效利用,實現調控技術手段從局域向廣域、從單向至雙向、從單一能源到多能互補的轉變。

  建立綜合管廊智能化高效建設運維體系是手段。利用綜合管廊智能監測系統,覆蓋新區所有綜合管廊內設施設備,實現隧道環境狀態和設備運行工況的實時監測、動態評估和災害預警,減輕勞動強度,提高冷、熱、電、氣等設施設備的全景感知、在線監視和無人化操作水平。開展推廣多種人工智能和先進巡檢技術的工程應用,實現機器人對在設備各類隱患排查和故障的有效診斷中的廣泛應用,取代日常人工巡檢,提升設備巡檢標準化、精益化、智能化水平,有效支撐對能源系統運行狀態的可控、能控和在控。

  綠色節能建筑:實現生態宜居的“載體”

  推廣綠色、節能建筑是新區實現節能環保、生態宜居的重要手段。在建設環節,大部分建筑物將采用被動式、裝配式設計,從物理載體上具備了“低能耗”的屬性;在使用環節,通過裝置各類監測、計量、控制等系統設備和信息通信系統,以及大數據、人工智能等技術實現用能的智慧管控。打造內部節能環保舒適、外部與自然和諧共生的建筑典范,推動雄安新區成為國際一流、綠色、現代、智慧的城市樣板。

  首先要總結市民服務中心的樣板工程經驗,以“節能建筑”、“綠色建筑”支撐“生態新城”發展。被動式、裝配式建筑已在雄安新區市民服務中心得到落地應用,作為新區成立以來的首個基礎設施項目,市民服務中心是未來智慧城市樣板中的樣板。通過這一建筑模式化解了建設工期短、建造標準高的雙重挑戰,更為重要的是實現了低碳環保、綠色宜居理念與實踐的融合。

  被動式建筑是在規劃中將建筑物與周圍環境設計成自循環系統,充分利用自然資源創造宜居舒適的室內外空間,也就是說,建筑物通過自身來收集、儲蓄、釋放能量,而非通過機械設備來進行供能。其強調的是將自然通風、自然采光、太陽輻射等氣候環境與各種高效節能技術相結合,盡量減少利用常規能源對房屋進行供熱、制冷及照明,在保證人體舒適度的同時,滿足綠色低碳、節能降耗的建造標準。

  裝配式建筑同樣具有節能環保的功能,另外還具備節省資源、方便安裝、縮短工期等優點。裝配式建筑的構件在工廠進行標準化生產,運到現場即可直接進行便捷組裝,現場作業量大幅減少,施工周期有效縮減,施工環境大為改善。

  其次要開展樓宇智慧化管理,以“智能樓宇”助力“智慧雄安”建設。在智慧運維方面,使用大量節能高效設備,利用信息通信網絡與集成設備控件,實現能源系統的實時監測與控制。通過自動監測各類電氣與機械設備的運行狀態,記錄系統濕度、溫度等各種參數及其變化趨勢,進行故障自動識別、自動越限報警以及故障原因分析。在能源分析方面,結合大數據與人工智能技術,對樓宇能效情況、供需關系、能耗對標、經濟社會效益等進行智能分析并生成運行報告,根據建筑用戶需求制定最優能源使用方案。依托設備管理的可視化與能耗管理的數據化,全面實現樓宇的優化控制和智慧管理,營造環保舒適使用空間。

  用能服務模式:創新友好便捷的“觸角”

  用能服務友好便捷、靈活互動是新區建設宜居宜業智慧新城、實現健康可持續發展的重要著力點。依托新一代智能表計100%覆蓋、“多表合一”信息采集拓展應用、全方位綠色充電基礎設施體系、“即插即用”并網設備,支撐用戶信息互動、分布式電源/儲能接入、電動汽車充放電等業務,實現用戶對能源的深度感知和全面認知,使雄安成為多方參與、友好便捷的智慧城市典范。可以從以下幾方面著手,打造新型用能服務模式的“觸角”。

  應用新一代智能表計和“多表合一”信息采集裝置。運用“互聯網+”創新理念和精準計量與控制技術,全面建成能源計量一體化采集平臺,提升計量裝置的智能化、互動化水平,推動水、氣、電、熱集采集抄,實現能源計量數據集中管理和綜合分析,為用戶提供一張卡、一次交費、一站式的便利服務,提升社會公共服務資源利用效率和綜合能源服務能力。

  建成需求響應管理服務平臺。基于“大云物移智”等技術,以及能源電力價格杠桿等經濟手段,通過用戶用能行為分析、需求響應資源辨識與量化、負荷聚類與柔性調控,引導智能設備實時參與響應,支撐能源系統能效和設備利用率的提升,以及可再生能源的充分消納,實現社會效益最優、各方受益、成本最低。

  構建全方位綠色交通互動服務網絡。構建全方位、立體式、“無處不在”的電動汽車充電基礎設施體系,打造1公里便捷公共快充圈,推動電動汽車充電基礎設施對停車場所的全面覆蓋,滿足電動汽車充電需求;依托智能高效的車聯網平臺,創新“源-網-樁-車-位”智能互動模式,提升充換電設施智能化、互動化服務能力,實現綠色電力、電動汽車、用戶等多主體的高效聯接與全面融合,為用戶提供便捷、智能、綠色的出行服務。

  構建一體化用能服務指揮平臺。以提升用能可靠性和優質服務水平為重點,組建專業協同、業務融合的綜合能源服務指揮機構,建設數據貫通、信息共享的用能服務指揮系統,進一步強化各類能源系統間的運檢、營銷、調控專業協同,兼顧縱向管控與橫向統籌,壓縮管理鏈條,全面提升事件預警、快速響應和服務管控能力,實現客戶訴求“一站式”管理,解決服務群眾“最后一公里”問題。


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