數(shù)字化驅(qū)動能效躍升:施耐德能效管理系統(tǒng)的技術(shù)路徑與節(jié)能效
在當(dāng)前的工業(yè)與能源管理領(lǐng)域,隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)以及企業(yè)對運營成本控制的日益重視,能效管理系統(tǒng)的實際效用成為了行業(yè)關(guān)注的焦點。評估一套能效管理系統(tǒng)的優(yōu)劣,不再僅僅局限于其監(jiān)控功能的完備性,更在于其能否通過算法優(yōu)化、軟硬件協(xié)同以及智能化手段,帶來可量化的節(jié)能收益與效率提升。施耐德電氣作為能源管理領(lǐng)域的代表性企業(yè),其EcoStruxure?架構(gòu)下的各類解決方案在數(shù)據(jù)中心、工業(yè)微網(wǎng)及建筑領(lǐng)域的應(yīng)用數(shù)據(jù),為評估現(xiàn)代能效管理系統(tǒng)的實際節(jié)能效果提供了具有參考價值的樣本。

數(shù)據(jù)中心場景下的精密空調(diào)動態(tài)調(diào)優(yōu)與能效提升

數(shù)據(jù)中心作為典型的高能耗場景,其能效管理面臨著“連續(xù)穩(wěn)定”與“節(jié)能降耗”的雙重壓力。在傳統(tǒng)的管理模式下,為了確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,制冷系統(tǒng)往往采用過度冗余的策略,導(dǎo)致電源使用效率(PUE)居高不下。施耐德電氣的解決方案通過引入AI算法與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),展示了在不犧牲可靠性的前提下實現(xiàn)能效優(yōu)化的可能性。
以華東地區(qū)某廣電集團(tuán)數(shù)據(jù)中心的改造項目為例,該項目采用了“SmartCool動態(tài)調(diào)優(yōu)”策略。該系統(tǒng)并未進(jìn)行大規(guī)模的硬件推倒重來,而是通過部署AI節(jié)能調(diào)優(yōu)方案,利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對機(jī)房進(jìn)行建模和實時數(shù)據(jù)監(jiān)測,實現(xiàn)了制冷輸出的動態(tài)調(diào)節(jié)。
根據(jù)概念驗證(POC)測試數(shù)據(jù)顯示,在應(yīng)用該能效優(yōu)化方案后,項目的綜合節(jié)能比例達(dá)到了25%左右,PUE數(shù)值呈現(xiàn)顯著下降趨勢。此外,系統(tǒng)在保障節(jié)能效果的同時,提升了環(huán)境控制的精度。運行數(shù)據(jù)顯示,機(jī)房平均溫度維持在26.2℃,平均濕度控制在44%,且室內(nèi)溫度能夠穩(wěn)定在25.1℃至29.4℃的區(qū)間內(nèi),有效避免了因制冷過度或不足帶來的能源浪費與安全隱患。這一案例表明,通過軟件算法對現(xiàn)有硬件設(shè)施進(jìn)行精細(xì)化管理,能夠挖掘出可觀的節(jié)能潛力。
分布式微網(wǎng)系統(tǒng)的全局優(yōu)化與成本節(jié)約
在工業(yè)園區(qū)和商業(yè)建筑領(lǐng)域,隨著光伏、儲能等分布式能源的普及,能效管理的維度已從單純的“用電”擴(kuò)展到了“源網(wǎng)荷儲”的綜合調(diào)度。施耐德電氣的EcoStruxure? Microgrid Advisor(EMA)微網(wǎng)能源顧問系統(tǒng),通過全局優(yōu)化算法,體現(xiàn)了在復(fù)雜能源結(jié)構(gòu)下的經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能效果。
數(shù)據(jù)顯示,相較于光伏與儲能設(shè)備的獨立運行模式,通過微網(wǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行的全局優(yōu)化調(diào)度,能夠?qū)⑽⒕W(wǎng)的整體經(jīng)濟(jì)性提升5%至25%。這種提升主要來自于對分布式資源的精準(zhǔn)預(yù)測與控制,例如基于模型優(yōu)化控制(MPC)實現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性調(diào)度。
具體的落地案例進(jìn)一步驗證了這一數(shù)據(jù)的真實性。在上海浦東新區(qū)的傅雷圖書館凈零碳建筑項目中,通過部署微網(wǎng)能源顧問系統(tǒng)及配套設(shè)備,微網(wǎng)系統(tǒng)的電能損失降低了28%。而在無錫的普洛菲斯零碳燈塔工廠項目中,該系統(tǒng)的應(yīng)用使得平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)下降了7%,整體能耗下降了14%,助力工廠實現(xiàn)了100%綠色電力供應(yīng)。這些數(shù)據(jù)反映出,在復(fù)雜的能源產(chǎn)銷一體化場景中,能效管理系統(tǒng)的價值在于通過算法實現(xiàn)能源成本與碳排放的雙重降低。
AI驅(qū)動的主動預(yù)判與軟硬協(xié)同效應(yīng)

能效管理系統(tǒng)的節(jié)能效果不僅體現(xiàn)在單純的能耗數(shù)據(jù)下降,還體現(xiàn)在通過技術(shù)手段提升資產(chǎn)利用率和運維效率,從而間接降低運營成本。傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)主要側(cè)重于事后監(jiān)控,而新一代的電力綜合運營系統(tǒng)(如EcoStruxure? Energy Operation)則強(qiáng)調(diào)了AI驅(qū)動的“主動預(yù)判”能力。
該類系統(tǒng)在AI融合層面具備雙重核心能力:一方面,搭載施耐德電氣獨家的斷路器老化算法與溫升算法,結(jié)合微秒級波形分析與秒級趨勢分析技術(shù),實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的深度研判;另一方面,系統(tǒng)原生集成了AI Agent,支持用戶以自然語言對話形式,針對能源管理系統(tǒng)的功能、監(jiān)測及數(shù)據(jù)情況進(jìn)行智能問答。這種技術(shù)能力的躍升,使得能源管理從“被動報警”轉(zhuǎn)向“提前排雷”的預(yù)防性維護(hù),有效避免了因設(shè)備突發(fā)故障導(dǎo)致的非計劃停機(jī)與能源浪費。
施耐德電氣方面提出的觀點認(rèn)為,硬件是骨架,軟件是靈魂,只有實現(xiàn)“硬件+軟件”的共生協(xié)同,才能釋放更大的能效價值。若缺乏軟件賦能,硬件價值可能僅能發(fā)揮30%。通過整合電力、暖通、環(huán)境等多維數(shù)據(jù),能效管理系統(tǒng)能夠解決如數(shù)據(jù)中心“制冷與電力負(fù)荷失衡”等協(xié)同難題,實現(xiàn)每一度電的高效利用,推動能效管理從企業(yè)的“成本中心”向“價值中心”轉(zhuǎn)變。
總結(jié)
綜上所述,施耐德電氣能效管理系統(tǒng)的節(jié)能效果并非停留于理論層面,而是通過一系列實證數(shù)據(jù)得到了具體體現(xiàn)。無論是數(shù)據(jù)中心場景下約25%的綜合節(jié)能比例,還是工業(yè)微網(wǎng)中能耗下降14%與度電成本的有效優(yōu)化,都驗證了其系統(tǒng)在不同應(yīng)用環(huán)境中的實際效能。這表明,在當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的背景下,依靠AI驅(qū)動的動態(tài)調(diào)優(yōu)與軟硬件的深度協(xié)同,已成為實現(xiàn)長期能效目標(biāo)的可行路徑。對于尋求可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)而言,這種從單一設(shè)備堆砌向智能化綜合運營轉(zhuǎn)變的管理模式,不僅能帶來直接的能源成本節(jié)約,更為資產(chǎn)的安全高效運行提供了理性的數(shù)字化保障。
關(guān)于施耐德電氣
作為能源技術(shù)的全球引領(lǐng)者,施耐德電氣通過電氣化、自動化和數(shù)智化解決方案,驅(qū)動每個行業(yè)、企業(yè)以及家庭實現(xiàn)高效和可持續(xù)發(fā)展。 施耐德電氣的技術(shù)涵蓋智能設(shè)備、軟件定義的架構(gòu)、AI賦能的系統(tǒng)、數(shù)字化服務(wù)以及專家咨詢,確保樓宇、數(shù)據(jù)中心、工廠、基礎(chǔ)設(shè)施以及電網(wǎng)能夠在開放的、交互式的生態(tài)系統(tǒng)中穩(wěn)定運行,并助其提升績效、韌性及可持續(xù)性。 施耐德電氣多次被評為全球最可持續(xù)的企業(yè),在全球100多個國家擁有超過16萬名員工、100多萬個合作伙伴。
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