Софтуер за оптимизиране на енергийното потребление

ЕлектроенергетикаТехнически статииСп. Енерджи ревю - брой 6, 2015

Cофтуерът за оптимизиране на енергийното потребление (EMS) обхваща различни софтуерни приложения, които позволяват проследяването на сметките за електричество, измерване в реално време, изграждане на системи за управление на ОВК и осветление, прогнозиране на енергийното потребление на сгради, отчитане на въглеродни емисии, управление на IT оборудване, контрол на потреблението и провеждане на енергийни одити. EMS решенията осигуряват инструменти за намаляване на разходите за енергия, като събират данни за потреблението и ги използват за три основни цели: отчитане, наблюдение и ангажиране.

Събиране на данни

Софтуерът за оптимизиране на енергийното потребление събира исторически данни и данни в реално време на интервали, които варират от тримесечни отчети на сметки до интелигентни ежеминутни измервания. Събира се информация от системите за сградна автоматизация, електрическите уреди, сензорите на електрическите вериги или от други източници. Миналите сметки могат да се използват за съпоставка между потреблението на енергия преди и след употребата на EMS.

Електроенергията и природният газ са най-често измерваните комунални услуги, но системите могат да наблюдават и измерват потреблението и на други енергийни източници (пара, нефт и др.), водното потребление, дори и енергията, генерирана на местно ниво. Възобновяемите енергийни източници значително допринасят за все по-масовото прилагане на EMS софтуера.

Отчитане

Софтуерните инструменти за отчитане са насочени към собственици и мениджъри на сгради и съоръжения, които желаят да автоматизират одитите на енергия и вредни емисии. Данните за разходите и потреблението от няколко сгради могат да бъдат обобщени и сравнени в софтуера, което спестява време в сравнение с механичното отчитане.

EMS решенията предлагат по-подробна информация от тази, която сметките за електричество могат да предоставят. Тази информация може да се използва, за да се инициират мерки за енергийни спестявания и да се балансират икономиите на енергия за сметка на капиталовите разходи, свързани с енергопотреблението.

Проверяването на сметките може да се използва и за сравнение на измереното и таксуваното потребление. Чрез отчитане на парниковите газове могат да се изчисляват преки и непреки емисии на парникови газове, а тази информация може да се използва за вътрешни отчети или за въглеродни отчети на предприятия.

Наблюдение

Инструментите за наблюдение проследяват и визуализират данни за потреблението исторически или в реално време. В EMS системите често са включени и различни инструменти за сравнителен анализ - отчитане на енергийното потребление на квадратен метър, нормализиране на атмосферните влияния или средства за модерен анализ за определяне на аномалии в консумацията чрез алгоритми за енергийно моделиране.

Чрез прилагането на EMS софтуер могат да се откриват и координират възможности за уравновесяване на пиковото потребление, подмяна на неизправна техника, модернизация на неефективно оборудване и отстраняване на ненужни натоварвания.

EMS системите могат и да известяват чрез текстови съобщения или електронна поща кога консумацията надхвърля предварително зададените въз основа на потребление или цена прагове. За тези прагове могат да бъдат определени абсолютни равнища или да се използва енергиен модел, който да определя кога консумацията е необичайно висока или ниска. Напоследък смартфоните и таблетите са предпочитаните платформи за управление на EMS системи.

Ангажиране

Ангажирането се изразява в автоматизиран или неавтоматизиран отговор на събрани и анализирани данни за потреблението на електроенергия. Системите за енергиен мениджмънт могат да отговарят на енергийните колебания също толкова лесно, колкото отоплителните системи отговарят на температурните колебания. Скоковете в потреблението логично предизвикват ръчно или автоматизирано изключване на дадени процеси или уреди.

Друга цел на ангажирането е да оптимизира всекидневните навици на обитателите или ползвателите с цел повишаване на енергийната ефективност на сградата или съоръжението. Предоставянето на информация за потреблението в реално време позволява на потребителите да проследят непосредствения ефект от действията им. Специалистите изчисляват, че чрез такива мерки потреблението на една сграда или съоръжение може да се намали с до 7%.

Управление на енергийното потребление в индустрията

Разходите за електроенергия, енергийната ефективност и екологичните последствия са водещ приоритет за предприятията, особено за големи промишлени потребители. Софтуерните платформи за управление на енергията предлагат инструменти, с чиято помощ те могат да намалят разходите за енергия, да подобрят своята енергийна ефективност и да контролират своя въглероден отпечатък.

Софтуерът за управление на енергията обикновено се основава на данни в реално време от системите за наблюдение на процеси, системите за автоматизация, системите за планиране на производството, съчетани с информация, предоставяна от доставчиците на енергия.

Платформата включва инструменти за планиране и задаване на графици, които спомагат за оптимизиране на потреблението и доставките на енергия; инструменти за управление на енергийния баланс и инструменти за отчет. Софтуерът за управление на енергията в предприятия обикновено е мащабируем от приложение за отчитане на един енергиен обект до голямо предприятие с широка система от съоръжения, обслужваща стотици потребители.

Софтуер за енергиен мениджмънт в предприятията

Софтуерът за енергиен мениджмънт в предприятия (Energy facility management software - EFMS) представлява платформа за мониторинг и управление на енергийното потребление в сгради и съоръжения на индустриални и търговски компании. Този тип системи изпълняват комбинирано функциите на софтуер за енергиен мениджмънт (EMS), софтуер за компютърно-асистирано управление на предприятия (Computer Aided Facility Management - CAFM) и софтуер за отчитане на енергийното потребление (Energy Accounting Software - EAS).

Комплексните платформи, разработени специално за оптимизиране на енергийната консумация в предприятия, позволяват събиране, обработка и архивиране на данни за потреблението на отделните консуматори в предприятието, прилагане на мерки за идентифициране на потенциала за енергоспестяване и разработване на програми за повишаване на енергийната ефективност.

Методология

За да изпълнява основните си функции, EFMS софтуерът интегрира няколко информационни слоя в обща среда за обработка на данни. Той борави с информация за прякото потребление на отделните енергийни консуматори, получавана от съответните измервателни средства (електромери, разходомери за газ и т. н.) и обработвана традиционно чрез EMS софтуер. Комплексната платформа работи и със системна информация за поведението и потреблението на сградните инсталации като ОВК и осветление, която обикновено се използва от системите за сградна автоматизация.

Софтуерът за енергиен мениджмънт в предприятия позволява въвеждане и на технически данни за материалните активи и персонала, включително площ на сградите и съоръженията, брой етажи и помещения, капацитет на сградните ОВК системи, движение и брой на персонала и др. Този тип данни типично се обработва от CAFM платформите за интелигентно управление на предприятия.

Други обеми данни, с които специализираният комбиниран софтуер борави, са: информация за микроклимата и условията на околната среда от инсталирани във и извън сградата сензори, заетост на отделните помещения и подобекти, сметките за електричество за предходни периоди и др.

Компоненти на EFMS платформите

Софтуерните решения за енергиен мениджмънт в предприятия се състоят от няколко основни модула или инструмента. Сред тях са: модул за визуализация на данни и информация в текстов, числен, графичен или табличен вид; модул оповестяване, задаване на таймери и аларми, изпращане на кратки съобщения при необичайни или планирани събития до желаното потребителско устройство (персонален компютър с уеб-базирана версия на EFMS клиента, таблет или смартфон с мобилно приложение и др.), както и модул за диагностика и откриване на грешки в системата или повреди в оборудването и инсталациите, необичайни спадове или скокове в енергийното потребление и др.

Част от софтуерната архитектура обикновено е инструмент за генериране на работни графици на оборудването, сградните системи и персонала, чрез които да се оптимизира енергийното потребление. EFMS платформите разполагат и с модул за генериране на персонализирани доклади и справки за консумацията на електроенергия по различни критерии за търсене и извеждането им в желания формат. Важна част от структурата на софтуера е и модулът за синхронизиране на източниците на данни и информационните слоеве, който обединява данните от отделните входящи потоци в обща среда за анализ и обработка.

Функции и процеси

Функциите и процесите, изпълнявани от софтуера за енергиен мениджмънт в предприятия, могат да бъдат подразделени в няколко категории. Първата група са т. нар. входящи процеси или първичното въвеждане на данни в различните модули (работни графици, сметки за електроенергия, параметри на оборудването, технически данни за активите, информация за персонала, номинални мощности и специфични разходи на енергийните консуматори и др.), които впоследствие служат за база, както и синхронизирането им чрез привеждане в обща среда за обработка.

Следващата категория процеси са свързани с детекция и диагностика на грешки, повреди и необичайни явления, които могат да са свързани с автоматично подаване на съответните предварително зададени от оператор команди към авариралото оборудване или инсталация.

Сред функциите на EFMS платформите е и управлението на работните процеси и работата на енергийните консуматори в рамките на денонощието чрез таймери, аларми и известия, както и автоматичното включване и изключване на различни системи при нужда или когато не се използват (например осветлението в незаети помещения, през деня и др.). Последната група функции на софтуерните решения за енергиен мениджмънт са свързани с осигуряването на обратна връзка към потребителя чрез визуализация, изготвяне на справки и доклади и др.

Приложения

Софтуерът за енергиен мениджмънт е особено ефективно средство за оптимизиране на потреблението на електрическа енергия в енергоемките и енергозависимите индустриални предприятия и съоръжения, големи търговски и публични обекти като офисни сгради, фирмени седалища, молове, хотели и транспортни центрове и др. В такива обекти типично има множество енергийни консуматори, сложни и натоварени работни графици и редица условия за високи енергийни загуби поради неефективно използване на енергийните ресурси.

Посредством комплексните си възможности за организация, координиране, мониторинг и управление на процесите софтуерът за енергиен мениджмънт позволява иницииране и реализиране на оперативни, тактически и стратегически мероприятия за повишаване на енергийната ефективност и намаляване на разходите.


Top