以数字孪生助力楼宇节能减碳——施耐德电气（AIBOX）重磅发布

2023-07-03

（原标题：利用数字孪生帮助建筑节能减排——施耐德电气？AI BOX（建筑节能盒子）发布）

随着可持续进程的不断深入和加速，行业整体减碳意识大幅提升，企业减碳动力正从外部压力转向内部生成。 但企业减碳也面临多重挑战，亟待为先行者赋能。 近日举办的首届上海国际碳中和博览会上，实践者和赋能者纷纷亮出方案，为行业碳中和呈现新技术、实践经验和绿色智慧。

作为全球能源管理和自动化领域数字化转型专家，施耐德电气受邀出席本次博览会，围绕“生态赋能，技能助力减碳”主题，全面展示覆盖多个领域关键场景的解决方案行业解决方案，并发布了搭载人工智能技术的全新数字产品™AI BOX（建筑节能盒子）。 凭借领先的数字化能力，赋能多个行业绿色转型，实现“双碳”目标。 会上，本报记者采访了施耐德电气中国数字能效业务数字建筑营销部负责人魏坤、施耐德电气数字能效业务产品经理陈毅、安全、环境经理卢克展。施耐德电气无锡工厂房地产部。

建筑行业的减碳之道

如今，建筑领域的减碳已成为实现“双碳”目标的最大难点和关键。 建筑业终端碳排放量占全国碳排放总量的50%，公共建筑面积仅占建筑面积的19%，但其能源消耗却高达38%。 其中，暖通空调系统占能源消耗的45%以上。 在医院、酒店、商业建筑等类型建筑中，暖通空调系统能耗所占比重更高。

施耐德电气中国区数字能效业务数字建筑营销部负责人魏坤表示，建筑空调能耗高的关键在于缺乏对整个空调生命周期的整体把握。空调系统。 目前主要体现在三个方面：一是规划和实施碎片化，各个环节不同厂家，各个项目单独管理，不仅沟通成本高，而且结果与期望差距较大； 二是楼宇控制系统不准确，数据失真、缺失、缺少分项计量，能耗未知，仪表安装位置没有考虑； 第三，虽然AI软件提供了解决方案，但专业人员与物业运维人员之间缺乏沟通，导致大量无效或无法执行的建议。

针对这些问题，魏坤认为，建筑空调实现节能的途径是注重生产端和使用端的整体控制，按需节能。 施耐德电气利用AI技术打造数字化“云侧”暖通空调节能解决方案——BOX（建筑节能盒）基于实际暖通空调场景，借助数字化手段，通过数据挖掘和机器学习，结合拥有多种专业型号。 模拟预测当前能源消耗情况，为客户打造高效的暖通空调节能数字化平台，实现能源和运营效率的持续优化，降低成本，增加收入。

数字孪生帮助建筑物节能

据介绍，数字孪生是指将物理实体镜像映射到虚拟空间，生成“数字孪生”。 虚拟空间和物理空间通过物联网实现数据实时双向互联互通，从而反映相应物理实体的全生命周期过程。 基于AI模拟预测，赋能最优决策。 数字孪生有五个层次：以虚拟镜像真实、以虚拟控制真实、以虚拟预测真实、以虚拟与真实相结合。 魏坤表示，目前大部分数字孪生，特别是能效管理平台，还处于第一层上，如果没有第三层以上的AI技术加持，只能实现简单的数据管理。 然而，在建筑物中央空调系统中，设备种类较多，能耗占很大比例。 设备运行故障难以快速定位。 建筑空间经常存在供暖和制冷不均匀的情况，这是造成建筑安全隐患和能源浪费的主要原因。 仅靠数据管理显然不可能实现节能。

施耐德电气数字能效业务产品经理陈毅表示，BOX（建筑节能盒子）目前在四楼，可以让AI策略真正赋能并分发到设备上，这与其他传统的施耐德电气的数字孪生产品。 那个地方。 此外，与其他只做平台的公司不同，施耐德电气本身就有互联设备，可以保证数据的有效性。 在研发和建模过程中水电气能耗管理系统端设备，施耐德电气还在算法端结合了国家颁布的节能政策法规和自身的实践经验，最大程度地保证设备的运行。 陈毅说：“我们懂电，我们懂空调，我们懂需求，这是我们最大的优势。”

AI BOX（建筑节能盒子）解决方案

施耐德电气BOX通过四大核心功能赋能楼宇暖通系统，贯穿设备从建设、维护到使用的全生命周期。 通过数字孪生建模和系统仿真调试获得系统特性。 借助数字孪生模型，快速响应和定位各系统的运行状态和故障，合理规划系统工况，保障高效运行。 通过历史和实时数据的采集和应用，利用专业算法标定进行跟踪验证，实时调整供热系统模型的准确性，提前预测系统能耗。 通过全面掌握暖通空调系统的运行情况，借助机器学习分析建筑物暖通空调负荷的能效，总结动态工况，合理规划设备运行的功率和策略，提高运行效率提高系统效率，并节省空调和供暖系统的能耗。 根据不同业务的需求和属性，提供从系统能耗运行参数到维护管理等多维度的空调能耗可视化监控，实时跟踪节能目标进度，量化节能效益，通过开放金融、灵活部署、快速交付等特点实现节能降耗，实现系统的动态优化。

最典型的应用案例来自施耐德电气无锡工厂，这也是施耐德电气在中国第一家正式的端到端灯塔工厂。 它采用施耐德电气独特的EBO楼宇操作系统，在能源管理方面拥有大量先进经验。 据卢克展介绍，无锡工厂原有空调能耗占46%。 通过对BOX（建筑节能箱）的实时持续优化，深入挖掘施耐德电气在能源管理方面的优势。 2023年4月，运行实际节能率为21.5%。 后期将对系统硬件进行改造，增加电动控制阀，重新调整水力平衡。 预计节能率可达30%，空调能耗将占36%。

可以预见，在与EBO建筑操作系统的协同作用下，BOX（建筑节能盒子）将真正赋能AI技术进入场景，帮助建筑节能减排、降本增效，注入新的活力进入楼宇管理。 此外，施耐德电气2023年全新发布的新一代™数字楼宇一体化解决方案也将在展会上亮相。 未来建筑以人为本的新需求，将助力建筑行业轻松应对“双碳”目标下严峻的转型挑战。

多年来，施耐德电气始终坚持深耕建筑行业。 今年年初，施耐德电气荣获《智慧建筑》杂志（现更名为《绿色建筑与建筑》）2022年度中国智能建筑产业建筑园区智慧管控平台十大匠心产品品牌、建筑设备管理系统十大匠心产品品牌、建筑节能监管系统十大匠心产品品牌、信息与物联网系统十大匠心产品品牌四项产品品牌奖项充分验证了施耐德电气在行业的深厚积淀。智能建筑领域。

随着“双碳”目标期限的临近，各行各业都面临着减碳的紧迫任务。 对此，魏坤表示：“当前各种前沿技术的快速迭代，为建筑数字化转型奠定了技术基础。长期以来，施耐德电气一直致力于为多个领域的客户进行数字化创新，高效可靠的绿色能源管理和智能运营解决方案，满足其差异化需求，未来，我们将继续抓住数字技术革命新机遇，高质量引领行业数字化转型和能效提升产品和解决方案，助力中国市场进入高质量发展的新时代。”

9月8日，“国网新通有限公司四川中电金星信息技术有限公司（以下简称国网新通中电金星）与国网天府新区供电公司（以下简称天府新区供电公司）”国网天府公司“电享家”团队技术人员走进位于成都高新区的一汽丰田，对联网的“电享家”能耗在线监测系统进行回访。 团队技术人员与企业员工一起进入配电室。 一套完整的能耗在线监测系统设备正在悄然运行。 终端显示屏上的数字映入眼帘——电流、电压、负载、功率因数等，这些数据都同步传输到工厂的管理系统，同时传输到能源在线监测系统省级平台实时监测四川省重点用能单位用能情况。

“接入能耗在线监测系统后，我们可以对每个月的用电量进行统计，一旦用电量过高，我们可以及时采取相应的节能措施，减少用电量，节约能源！太方便了！” 一汽丰田电工对“电享家”平台为工厂能耗在线监测提供的终端和平台支持的效果表示赞赏和非常满意。

时间回到今年六月。 随着国家“碳达峰、碳中和”双碳战略的实施，四川省有关部门印发了《关于加快接入重点用能单位能源消费量在线监测系统的通知》，成都市市发展改革委相应印发了具体工作文件，旨在加强重点用能单位节能减排减碳基础能力建设，不断提高企业能源管理水平，挖掘节能减排潜力。国网新通中电金星凭借优质的服务和技术实力，成为主管部门推荐的重点监管支持单位中国电力金星与国网天府公司联合打造的一站式数字化能源服务平台成为能源消费在线监测推荐产品。 “点享家”平台将线上数据分析与线下服务响应相结合。 通过实时监测企业配电设备的运行状态和能源负荷，挖掘企业节能减碳潜力的理念完全符合政府重点用能单位。 能源消耗在线监测的要求。 “电享家”平台产品性能全面，可为企业用户在PC端和移动APP上提供企业能源负荷实时查看； 支持运维单位开展配电室设备维护和保养工作； 提供碳资产管理提供数据支持； 为企业能效优化、节能改造提供数据服务，做企业用户贴心的能源管家。

接到成都市发改委协助实施的通知后，“电享家”团队迅速组织技术力量，积极参加政府组织的现场勘察调查。 7月9日，在四川省发展改革委、四川省经信厅节能监察中心、成都市发展改革委、经信委组成的政府联合调研组调研会上局、市场监管总局、政府调研组领导对“电享家”团队助力政府落实能源消费在线监测系统建设和落实双碳实施表示期待。 他们希望“点享家”团队在工作中积极探索“碳达峰、碳中和”。 国家战略的实施路径是有效利用自身成熟的技术和平台优势，帮助四川更多市州完成5000吨、1万吨及以上标准煤企业能源消耗在线监测系统接入建设，从而进一步支持政府双碳服务建设。

此后，经过近两个月马不停蹄的现场调研、调查和企业用户走访，“电享家”团队成员已完成了成都市40余家重点企业的能耗监测现场调查，覆盖汽车、汽车等领域。制造业、钢铁冶炼、水泥生产、木工制造、能源化工等领域。 同时，工作人员根据各企业的实际情况，在企业人员的配合下，对企业的能源系统进行了详细的调研，并根据相关标准发布了企业的能耗监控解决方案以及政府部门的技术规范。 、快速部署实施“电享家”能源服务平台，帮助企业完成政府部门能源消耗在线监测任务。

“电享家”数字能源服务平台在支持成都市政府能源消费在线监测方面取得了良好的应用效果。 目前，“电享家”平台已支持成都、绵阳、德阳等13个城市近30家重点用能企业能源消耗在线监测，帮助企业实现能源消耗在线管理，支持政府开展能源消耗在线监测。碳排放MRV体系基本能力建设。

经过“点享家”团队的不断努力，9月5日从北京传来好消息，在北京市国资委共同主办的“2021数字经济产业大会暨北京国企数字化”上在清华大学、中关村数字经济产业联盟举办的“转型研讨会”上，“电享家”数字能源服务平台凭借优秀的案例和实施成果，从激烈的竞争中脱颖而出，成功入选“数字能源十大案例”。 2021年国家企业数字化赋能》。 这是该产品去年孵化后，今年6月参加首届2020数字四川创新大赛，并在11月总决赛中从数百支参赛队伍中晋级20强的结果。 另一项荣誉是对“点享家”平台和团队的充分肯定。

面对新的荣誉，“电享家”团队表示将继续努力，持续跟进，做好重点用能单位能耗在线监测工作，帮助政府部门和企业落实能源消费数据系统接入能耗监控管理系统功率，有效帮助政府用户在能源监管和企业“双碳”服务建设到位的同时，在满足政府能源监管的前提要求的同时，不断探索创新，利用强大的功能和“电享家”平台衍生服务能力，积极服务用能企业。 推动能效优化、节能减碳、践行之，切实助力“碳达峰、碳中和”国家行动战略任重而道远。