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智慧樓宇 打造智慧城市新高地——訪西門子大中華區智能基礎設施集團總經理Thomas Brenner(貝拓明)

城市化進程不斷加快,尤其隨著新冠病毒疫情的爆發,給城市管理和基礎設施運營帶來了前所未有的挑戰。但我們也很驚喜地看到,大數據、人工智能、5G等新興技術正賦予城市向智能化、數字化發展的巨大潛力,城市的數字化應用場景變得越來越多。



Thomas Brenner(貝拓明)
西門子大中華區智能基礎設施集團總經理

樓宇作為城市的核心基礎設施之一,其智能化將是未來智慧城市的重要組成部分。如何利用數字化技術協助客戶更加有效地管理能源和設備,以及如何利用數字化技術創造更加安全、舒適的生活空間,是西門子智能基礎設施集團一直努力實現的目標。西門子大中華區智能基礎設施集團總經理Thomas Brenner(貝拓明)表示:“西門子在智能基礎設施領域擁有最新的理念和技術,內容涵蓋智能配電、智慧園區、智慧樓宇以及智能家居。我們幫助中國市場大力推進樓宇領域的轉型升級,從而打造更高效、更具韌性以及更宜居的智慧城市。”

能效管理 消滅碳足跡

隨著人們對于資源利用合理性的不斷重視,節能減排、低碳環保已經成為了各個領域獲得可持續發展的前提。很多國際化的集團都在倡導零碳排放,這一點對于西門子來說也不例外,西門子承諾2030年實現氣候友好的目標,實現碳中和。

“我們首先從自身做起。在中國,我們已經部署了兩套光伏發電系統,其中一個就是位于西門子中心(北京)的屋頂光伏項目,在背后支持其運行和優化的就是西門子的數字化光伏運營云平臺。這意味著,我們的光伏發電系統也連接到了物聯網平臺,并能夠不斷進行優化。通過部署光伏發電系統,西門子北京園區的碳排放有望在未來25年里減少超過8 700 t。同樣值得一提的是,西門子上海中心大樓采用了集裝箱式分布式能源系統解決方案。這套供電系統既能存儲電能,也具有成本優勢,幫助我們更高效地完成節能目標。通過部署上海項目,我們每年可減少碳排放500 t。”Thomas Brenner(貝拓明)認為,身體力行地推行節能減排理念,做出一些示范項目,能更好地向客戶證明方案的可行性及其經濟收益,更具說服力。

“為了讓能源得到充分利用,西門子制定了‘3D戰略’,即去碳化、分布式和數字化。”ThomasBrenner(貝拓明)介紹說。對能源進行合理的管理,首先需要樓宇更加智能。但目前90%的樓宇都是閉塞的,不能感知能源使用情況、何時需要能源以及樓宇內用戶的出入,西門子正在幫助樓宇與這些信息建立連接,讓樓宇變“聰明”。“從能源消耗來看,大部分能源消耗集中在供暖、溫控、交通和供電。所以通過這些系統的連接,我們可以使電力應用更高效,由此顯著減少碳排放。”

西門子在客戶端也有比較成功的應用案例。其中一個是西門子與濟南力諾集團的合作,在力諾工業園區部署了一套能源管理系統,幫助園區極大地減少了化石燃料的使用,有效降低園區能源成本約30%,同時將新能源的使用比例提升到了70%,有效地實現了節能減排。這是一次成功的探索,實現了西門子數字化雙胞胎與力諾集團分布式光伏發電和空氣源熱泵等清潔能源有機結合的一體化解決方案,助力該項目成為智慧園區和智慧能源領域的示范性案例。

另外一個案例來自青島中德生態園區。該項目運用了西門子的“被動房”技術,這種技術可以讓人在室內環境維持在最舒適的情況下,讓能源消耗接近為零。首先,這一技術讓室內的溫度調節不再需要主動暖風空調系統,而是通過一套智能系統來被動的控制并產生最適宜的溫度和進行調節。這項技術每年可節約用電130萬千瓦時,可以有效降低CO2排放量達664 t,相當于53 120棵樹木的二氧化碳吸附量。真正創造了更舒適、更安全同時又更節能環保的完美空間。

商業價值與社會價值并存

無論是智能樓宇還是智慧城市,都可以利用先進技術來產生商業價值和社會價值。T h o m a sBrenner(貝拓明)以一家位于芬蘭的購物中心舉例。該購物中心配備了光伏發電、儲能系統和完善的智能樓宇自動化系統,是一個集智能樓宇和微電網于一體的系統。樓宇智能性體現在它可以根據對于氣候和天氣的分析提前做一些預判,對發電量的預判,對燈光或者亮度實時調節,對冷和熱提前預判儲存,包括實時調節。

在能源交易部分,西門子的系統也可以幫助它自動地進行預判。例如何時售電,售電之前是否要把電充滿,或者樓宇本身是否要把電用完等。它有一套非常智慧的調度系統,提示什么時候應該把電賣給電網,什么時候應該自己存儲起來,什么時候應該多存儲一點。因為購物中心配備了太陽能電池板加儲能系統,就可以依靠西門子的策略作為支撐,把多余的電賣給電網,實現電價最高的時候進行售電。由此,這個購物中心不但實現了節能減排,同時也通過售電獲得的額外收益。

值得一提的是,該購物中心初期并沒有就西門子提供的技術作資金投入,而是由西門子來投資,購物中心只需在一定期限內,把合同內所規定的金額分期返還給西門子,而這筆費用其實是從購物中心節能和售電的收入當中得到的。“所以,這無疑是一個多贏的思維和多贏的商業模式。非常令人振奮的是,西門子當時提供的這套技術大概一年半時間就收回了成本。”ThomasBrenner(貝拓明)高興地表示。

對于普通以家庭為單位的用戶來說,通過技術手段實現收益也是可能的。Thomas Brenner(貝拓明)還分享了一些個人應用的經驗:“在德國我自己家里面就裝配了這樣一套設施,屋頂上鋪設光伏板用于發電,地下室有蓄電池儲電。家里的電動車就是完全由屋頂上的光伏板產出的綠色電力來驅動的,我也非常高興能夠為碳中和或減少碳排放做出貢獻。”

加速能效管理的本地化進程

能效管理是一個復雜的命題,全球各地的情況也不盡相同,即便是在中國,應用場景也是多樣化的、復雜的。對此,Thomas Brenner(貝拓明)提出了自己的一些本地化的發展思路,他說:“中國城鎮化的速度是不一樣的,它的區域特質包括各省市情況都不一樣。但總體來說,在城鎮化進展過程當中,整體資源是有限的,能源是有限的。如果我們不做任何規劃或者是升級的話,未來各項水、電、或者其他資源很快可能會達到臨界值,現有基礎設施也會迎來極限。所以我們首先要做好規劃,并不斷的迭代我們的技術,來更好地應對這些挑戰。”

對于智慧城市和智能建筑,規模或大或小,新建的項目往往相對比較容易,比較難的是在像北京、上海這樣的巨大型城市里面做一個區域的改造或是一些升級、改建以及擴建的項目。“這需要我們在技術上運用整體思路互相聯動去實現,在實踐中我們要不斷迭代升級技術,同時也要在過程中讓參與的人看到有經濟收益回報。我們也要做好思想準備,智慧城市的建成是一個日積月累的過程。首先是對于概念的認知,然后人們才會轉變觀念,接受新技術。”

西門子從1872年就開始在中國開展業務,中國已經成為西門子在全球的第二大海外市場。憑借對中國市場的深刻理解,相信西門子未來在中國的智能樓宇以及智慧城市建設方面,將給出更多的本地化技術以及實施解決方案,讓更多人、更多企業乃至整個社會從中獲益。

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