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践行“双碳”目标 助推楼宇行业“数字化”与“低碳化
”齐发展

发布时间:2021-12-28     来源:智能建筑

“十四五”开局之年恰逢“碳达峰”、“碳中和”目标确立之时,企业作为能源的消耗者、产品服务生产者,以及技术创新的引领者,推动可持续发展责无旁贷,是可持续发展的核心推动者之一。借2021中国国际智能建筑展览会的契机,全球能源管理与数字化转型专家施耐德电气带来了基于EcoStruxure架构与平台打造的楼宇行业整体方案。该解决方案以中低压一体化及强弱电一体化为核心,包括全新发布的互联互通的房间解决方案(CRS)、全新升级的EBOEcoStruxure Building Operation)楼宇运营系统等。通过将互联互通的房间解决方案集成到运营系统中,可轻松实现于房间中定义整个空间,在楼宇中定义整个空间,有效提升空间的利用形式与利用率。

展会期间,施耐德电气数字能效业务中国区数字楼宇市场部负责人魏琨在接受记者采访时诠释了“双碳”目标驱动下楼宇行业发展所面临的机遇与挑战、施耐德电气相应的创新举措以及对“未来的楼宇”发展的期许。

记者:随着碳达峰、碳中和目标的提出,我国的节能减排进入新阶段,您觉得碳中和目标的提出会对企业和楼宇行业带来哪些影响和改变?

魏琨:“双碳”目标的提出,对企业而言,机遇与挑战并存。可持续发展不再是“高标准严要求”的道德义务,而是生存和发展的“及格线”,企业需要更加积极地采取行动,拥抱创新技术,主动转型,实现可持续发展。

与此同时,整个用电侧也将面临新挑战。在确保用户电气产品的安全性和可靠性的同时,需进一步提高消费终端的电气化水平,并持续深入地建设源网储荷一体化和多能互补的综合能源模式,以缓解能源供需矛盾。同时,加快推进低碳技术和循环经济的应用发展,有效实现节能减排,持续提高用电效率。

聚焦楼宇行业本身,主要有以下挑战,需要我们去面对、去解决:

首先,要改变高排放现状。中国的经济发展非常迅速,中国建筑行业规模位居世界第一,现有城镇总建筑存量约650亿平方米,每年碳排放量约占全球的20%。随着城镇化趋势的加快,建筑行业的温室气体排放量还将持续上升。同时,从前期建设到后期运营,楼宇消耗了全球约30%的能源,每年的温室气体排放量约占全球总排放量的40%。虽然从某种意义上来讲,这些统计数据是对我们国家经济发展的一个正面的认可,但同时对于能效管理而言,也是一个很大的挑战。不论是新建还是改造项目,未来楼宇建设和运营优劣都将成为世界在应对气候变化方面成败的关键。

第二项挑战在于,中国楼宇的存量市场庞大,整体系统较为老旧,数字化水平较低,进而影响运营效率。我们知道,楼宇的不间断平稳运营极易受自然及人为等因素影响,无论是楼宇运营商,还是设施管理者,都面临着在任何情况下都要保证楼宇处于平稳运行状态的艰巨任务。从自然灾害,到网络攻击,再到疫情蔓延,任何一种情况都会对楼宇行业造成影响。楼宇行业需要提升数字化水平以及相关专业技能,以提升楼宇安全可靠性和整体运营效率。

第三项挑战,是要继续改善能源及空间使用效率。据统计,全球楼宇中,有大约30%的空间处于“闲置”,被白白浪费,随着建筑规模的变大以及设施设备的高度分散,也使人员的高效管理变得更加困难。

最后,楼宇行业要提升安全、健康、舒适度体验。人类一生约90%的时间在室内度过。经历了新冠疫情,可能大家更加明确地知道楼宇里面的环境健康、舒适程度是楼宇管理中非常重要的一个环节。因此,建筑行业在节能减排的同时,更要考虑到使用者体验,不能牺牲降低使用者体验,要确保二者平衡,楼宇及设施管理亟需由“以设施为中心”向“以人为中心”转变。

记者:作为楼宇领域的领导者,针对碳中和的目标,施耐德电气有怎样的部署或愿景?

魏琨:施耐德电气认为,清洁电气化和数字化的融合是实现碳中和与可持续发展的最佳路径。首先,电力是唯一能够脱碳的能源形式,可再生能源和新能源将通过电能的方式来为社会发展提供清洁和低碳的动力,电气化成为打造绿色未来的关键。其次,数字化能帮助楼宇实现所有系统的互联互通,并实现能源数据的精确采集和精准分析,在全生命周期及整个生态价值链中实现系统性的效率提升,助力构建更加智能、更理想的未来建筑。

“电气化”和“数字化”结合是实现碳中和与可持续发展的最佳方法,为楼宇提供克服挑战所需的崭新架构,将极大地减少楼宇的能源消耗,降低碳排放,从而推动智能楼宇向可持续发展转型。如大家熟知的,施耐德电气基于面向楼宇市场的EcoStruxure,以中低压一体化及强弱电一体化为核心,通过在互联互通的产品、边缘控制软件、应用分析与服务三个层面的创新,不断完善整体解决方案,同时携手更多合作伙伴,充分利用数据价值,让内部电力系统变得更“透明”。将系统互联互通,这些数据的价值就能够得到充分的释放,这其实也是我们提升楼宇价值,助力楼宇实现可持续发展的重要方向。

施耐德电气的愿景是打造可持续、强韧性、超高效且以人为本的“未来的楼宇”。其一,我们希望未来的楼宇是一个可持续的楼宇,这个可持续指的是通过配备灵活的电气资产和多样化的电源设备,在使用资源的同时创造资源,对环境更加友好。其二,我们希望增强楼宇的韧性,这个强韧性指的是通过快速故障处理并回归正常运行状态,赋能承受来自楼宇内外部各类挑战的超强能力。其三,我们希望未来楼宇是一个超高效的未来建筑,这个高效指的是通过端到端的数字平台实现无死角无延迟控制,利用实时数据更快地做出响应,以更少的成本带来更多的收获。最后,楼宇最终还是要为人服务的,我们觉得“以人为本”是未来建筑最重要的一个特质或者画像,即秉持满足人们需求为原则的设计理念,提供超预期的安全、健康环境和舒适体验。

记者:请问此次展会施耐德电气展出了哪些新的解决方案?主要解决哪些难题?有哪些技术亮点?

魏琨:传统楼宇管理系统面临运维复杂和效率低下等难题。受传统硬件总线限制,传统管理系统独立非一体化,无法实现统一集成化管理;复杂独立的管理系统造成信息孤岛和数据可用性问题,导致无法及时发现系统故障和能耗漏洞,造成能效低下;各系统无法进行统一管理,复杂且繁琐的运行维护导致更高的资金和运营开支;终端电气电能替代水平有限,楼宇管理者缺乏专业知识技能。这些问题会导致能源管理数据的丢失、缺失,进而无法充分利用这些数据实现高效的楼宇管理。而且传统楼宇管理的是功能而非空间,未来楼宇管理亟需由功能管理转向空间管理。

我们此次发布的互联互通的房间解决方案(CRS),即基于开放平台构建,从房间控制入手,轻松实现从暖通空调到照明和窗帘的控制扩展,同时添加房间传感器、集成无线技术、办公人员移动应用程序,并可提供可灵活扩展且满足楼宇及其使用人员动态需求的端到端IP基础架构,以打造高效、更利于使用的楼宇。

本次展会我们带来的另一重点解决方案是楼宇运营系统EBO 3.2EBO在中国落地生根快10年了。期间,我们一直与行业的专家、客户进行沟通交流,保证持续升级更新。当前,全新的楼宇运营系统EBO 3.2开始践行空间管理的概念。通过将互联互通的房间解决方案(CRS)集成到运营系统中,可轻松实现于房间中定义整个空间,在楼宇中定义整个空间,有效提升空间的利用形式与利用率。

就技术难点而言,最重要的还是数字化以及强弱电一体化的技术能力,这也是施耐德电气在业内的差异化优势所在。

记者:施耐德电气智慧楼宇解决方案有哪些落地应用,在节能降碳方面有哪些体现,可以举例说明吗?

魏琨:施耐德电气智慧楼宇解决方案服务于医疗、商建、机场、酒店、数据中心、生命科学、集中供热7大行业客户,助力客户释放建筑节能增效潜力,打造面向未来的智慧楼宇。在这里,我想以京城大厦、侨鑫国际两个案例来阐述施耐德电气在助力打造绿色建筑方面的一些实践和经验。

首先是京城大厦案例。京城大厦是中国第一座智能化超高层钢结构建筑,见证了一个时代的发展。作为20世纪90年代北京城先进的现代化办公大楼,当年所应用的设计理念和技术,包括设备设施,均代表了国际最领先的水准。与许多具有历史的时代建筑一样,京城大厦也面临着时代的发展和科技的进步,不断被周边新的建筑挑战、与越来越多的高层建筑共同竞争的局面。此外,随着配电设备超期服役,能耗大、具有安全隐患、故障排除时间长、新风系统缺失、智能化程度不足以及使用体验下降等问题的加剧,京城大厦亟需全面的升级改造。施耐德电气为之提供了全面的电气化与数字化升级改造。我们组织专家团队对京城大厦进行了全方位的咨询评估,与业主进行了深入的讨论和分析,从安全、高效、智慧、绿色四个维度充分应用了基于IoT架构的EcoStruxure整体解决方案和分步实施计划,提供了包括底层智能配电及楼宇产品、PME/PSO电能管理系统、EBO楼宇管理系统、EcoStruxure Building Advisor云能效顾问和EcoStruxure Facility Advisor千里眼顾问在内的强弱电一体化解决方案,以及全生命周期服务,对楼宇内部系统实施了数字化的改造升级,无缝集成了电力监控和能耗管理系统,不但让设备运作安全高效,支持远程管理,还进一步提高了运营效率和能源使用效率,结合专业的优化控制策略,最终让节能效果达到了20%以上,得到了客户的高度认可。

第二个案例是侨鑫国际大厦。侨鑫国际金融中心是一个集甲级写字楼、高端酒店式服务公寓和商业零售于一体的大型综合体。侨鑫集团对整栋大楼的配电及楼宇控制系统提出了极高要求,并期待融入智能化手段,以加强供电安全可靠性。基于EcoStruxure架构与平台,在互联互通的产品,边缘控制,应用、分析与服务三个层面全面创新,施耐德电气为侨鑫国际提供了完整的强弱电一体化解决方案。通过部署包括PIX中压空气绝缘开关柜、Blokset智能低压配电柜、变压器、母线、楼控系统、VAV系统、综合布线等互联互通的产品,保障大楼的用电安全稳定及连续性;借助Power SCADA Operation/Power Monitoring Expert电能管理软件,实时了解各节点用电设备的能耗数据并统一管理,提高电能质量及使用效率,降低运维成本;此外,利用EBO楼宇控制系统以及KNX灯控系统可随时关注大楼的温度、湿度、空气质量、照明情况等变化,并做出调整。借助数字化技术,侨鑫国际与传统建筑相比可降低25%的能效成本,运营成本大幅下降,真正实现了人、建筑、自然的创意融合,尽展极致人文关怀。

记者:最后,请您谈谈对智慧楼宇未来发展的看法?

魏琨:我认为智慧建筑将呈现两大发展趋势。第一个是被动式建筑。通俗来讲,被动式建筑指通过数字化及更多被动式节能技术,即通过建筑物本身来收集、储蓄一些能源,或者建筑自身生产一些能源,并使之与周围环境(自然通风、自然采光、太阳辐射等)形成自循环的系统,充分利用自然资源,降低能源消耗。施耐德电气在东亚和日本的总部就是被动式节能建筑的绝佳案例。到今年年底,通过应用包括二氧化碳传感器、照明控制系统及Powertag5,000多种互联互通的产品,整个楼宇将能够实现100%的碳中和。白天,楼宇100%的能源供应来自太阳能,同时我们通过收集和分析实时气象数据,提高楼宇能效和系统性能。而这一方案则可以非常简单轻松地应用于其他商业建筑中。

第二个趋势是装配式建筑。所谓装配式建筑就是采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理的建造模式。装配式建筑主要包括研发设计、装备制造、原材料供应、构件生产、施工安装和管理运维六大环节,在各个环节可以充分考量数字化技术应用和降低成本等因素,同时,装配式建筑还拥有更高的施工质量、加快工程进度等优势,具有很大的经济效益与环境价值。

在智慧建筑领域,施耐德电气可提供完整的数字化解决方案,以满足不同领域合作伙伴的资产管理、物业管理、设施管理等需求,有效提升合作伙伴自身劳动生产率,及彼此之间从设计、建造、到采购整套环节上的协同效率,帮助合作伙伴实现全生命周期及整个生态价值链中的系统性效率提升,充分激发节能潜力。

 


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