یکپارچه سازی استفاده از داده های مصرف برق در زمان واقعی با اطلاعات آب و هوا

 5جولای 2023 -توسط شورای ملی تحقیقات علم و فناوری

نتایج تقسیم بندی زمانی مبتنی بر به دست آوردن اطلاعات (IGTS). نقاط انتقال فصلی تخمینی برای دو ساختمان: هر ساختمان دارای دوره های گرمایش و سرمایش متفاوت است. اعتبار: موسسه مهندسی عمران و فناوری ساختمان کره

در سال‌های اخیر، بسیاری از کشورها برای توسعه پلتفرم‌ها و سیستم‌های مختلفی که خدمات را مستقیماً با استفاده از راه‌حل‌های ICT به ویژه داده‌های بزرگ به عموم مردم ارائه می‌کنند، رقابت کرده‌اند. در میان آنها، دکمه سبز، یک پلت فرم به اشتراک گذاری داده انرژی که توسط دولت اوباما در سال 2012 راه اندازی شد، توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است.

دکمه سبز برنامه‌ای است که برای دسترسی آنلاین مصرف‌کنندگان به داده‌های مصرف برق، گاز و آب طراحی شده است و به آنها اجازه می‌دهد تا این داده‌ها را تنها در صورت درخواست آنها با اشخاص ثالث قابل اعتماد به اشتراک بگذارند و در نتیجه خدمات با ارزش افزوده جدیدی ایجاد کنند.

مشابه این مفهوم، یک AMI (زیرساخت اندازه‌گیری پیشرفته)، که یک سیستم اندازه‌گیری توان هوشمند است که برای ارائه داده‌های بلادرنگ مصرف برق از طریق ارتباط دو طرفه به مشتریان طراحی شده است، می‌تواند برای تشویق مشتریان برای کاهش مصرف انرژی خود به خودی استفاده شود. تا اواخر اوت 2022، KEPCO (شرکت برق کره) حدود 48 درصد از هدف نفوذ AMI را تکمیل کرد و قصد دارد پروژه نفوذ خود را تا سال 2024 در کره تکمیل کند.

با این حال، سوالاتی در مورد اینکه آیا صرفاً ارائه داده‌های مصرف برق در زمان واقعی می‌تواند به میزان قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش دهد، مطرح شده است. فناوری ای که می تواند این نگرانی ها را کاهش دهد اخیراً در کره توسعه یافته است.

موسسه مهندسی عمران و فناوری ساختمان کره اعلام کرد که محققان آن فناوری جدیدی را توسعه داده‌اند که امکان استفاده مؤثر از داده‌های ارائه شده توسط AMI را فراهم می‌کند. تیم تحقیقاتی دپارتمان تحقیقات انرژی ساختمان (دکتر سونگ ائون لی و دکتر دوک وو کیم) تکنیکی را برای تخمین “متوسط روزانه شدت مصرف انرژی گرمایش و سرمایش” با یکپارچه سازی داده های مصرف برق ارائه شده توسط AMI با داده‌های بی‌درنگ دمای فضای باز و تابش خورشیدی ارائه‌شده توسط اداره هواشناسی کره انجام شد.

با استفاده از این تکنیک، استخراج اطلاعات جدیدی که می تواند برای ارزیابی عملکرد انرژی ساختمان ها از نظر گرمایش و سرمایش مورد استفاده قرار گیرد، امکان پذیر می شود.

تکنیک توسعه‌یافته بر اساس محتوای اطلاعاتی (آنتروپی) تعبیه‌شده در داده‌های سری زمانی آب و هوا و نیرو عمل می‌کند. سه انتقال آب و هوا با بیشترین محتوای اطلاعاتی (از زمستان به بهار، از بهار به تابستان، و از پاییز به زمستان) ابتدا شناسایی می‌شوند و چهار فصل با توجه به هر ساختمان تقسیم می‌شوند. سپس میانگین روزانه شدت مصرف انرژی گرمایش و سرمایش بر اساس تعداد روزهای کارکرد و مصرف انرژی گرمایش و سرمایش برای هر فصل تخمین زده می‌شود.

برای تأیید، نتایج برآورد شده توسط الگوریتم با داده های اندازه گیری دقیق به دست آمده از 12 ساختمان برای اهداف تجاری مقایسه شد. ضریب تعیین (R2) بین نتایج برآورد شده و اندازه‌گیری شده 0.976 بود که توانایی الگوریتم را برای شناسایی سریعتر و دقیق‌تر ساختمان‌های پرمصرف در سطح منطقه یا شهر تأیید می‌کند.

در همین حال، مدیریت صحیح ساختمان های پر مصرف انرژی برای دستیابی به بی طرفی کربن در صنعت ساختمان بسیار مهم است. برای این منظور، شناسایی ساختمان‌های پرمصرف از طریق مقایسه نسبی مصرف انرژی در بین ساختمان‌های یک منطقه یا شهر مورد علاقه ضروری است. برای این منظور، شناسایی صحیح ساختمان‌های پرانرژی و در نظر گرفتن ویژگی‌های منحصربه‌فرد ساختمان‌ها، از جمله برنامه‌های عملیاتی آن‌ها، حائز اهمیت است، اما جمع‌آوری چنین اطلاعاتی کار آسانی نیست.

این چالش ها را می توان با تکنیک توسعه یافته کاهش داد. برای مثال، می‌توان با یکپارچه‌سازی عملکرد ساختمان‌های پرمصرف انرژی، به‌عنوان مکان‌های تجاری که توسط پرانرژی اداره می‌شوند، استراتژی‌هایی برای بهبود بهره‌وری انرژی، به‌ویژه آن‌هایی که به بهترین وجه مناسب هر نوع ساختمان و پنجره زمانی هستند، ارائه کرد. – فعالان تجاری مصرف کننده، با داده هایی که در بالا در دوره های فصلی، مانند تابستان و زمستان توضیح داده شد.

در واقع، راه اندازی دکمه سبز منجر به کاهش مصرف برق به میزان 15 میلیون کیلووات ساعت و همچنین کاهش انتشار دی اکسید کربن به میزان 22.9 میلیون تن در ایالت کالیفرنیا، ایالات متحده شد.

هدف نهایی این اختراع اتوماسیون کامل است. سیستم کاملاً خودکار می تواند کل فرآیند را بدون هیچ گونه مداخله انسانی، از جمع آوری داده ها تا استفاده از الگوریتم های منطقی برای ذخیره، تجزیه و تحلیل و ارزیابی داده های جمع آوری شده، اجرا کند.

تیم تحقیقاتی قصد دارد کاربرد این تکنیک را در “سیستم اطلاعات انرژی ساختمان های عمومی” که در حال حاضر توسط موسسه کره ای اداره می شود را مورد بحث قرار دهد.

با توجه به اینکه ساختمان‌های عمومی باید به AMI مجهز شوند، فناوری توسعه‌یافته پس از تأیید عملکرد و پیشرفت بیشتر، به عنوان ابزاری مؤثر برای شناسایی و مدیریت ساختمان‌های پرمصرف به شیوه‌ای سیستماتیک استفاده می‌شود.

دکتر سئونگ-ایون لی گفت: “همگرایی بین راه حل های انرژی و فناوری اطلاعات و ارتباطات از طرق مختلف برای مصرف کنندگان سودمند است و این فناوری شناسایی و ارزیابی ساختمان های پرمصرف انرژی را به شیوه ای معقول ممکن می سازد.”