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三大路径助力建筑智慧减碳,ABB持续践行“零排放”使命 作者:单行科技 来源:搜狐网 时间:2022-5-6 12:01:48

当下,全球各国都在积极探索碳减排的思路和方向,而伴随着中国经济逐步转向高质量绿色发展阶段,降碳战略也成为“十四五”生态环境保护的总抓手,为低碳转型绘制了路线总图。

ABB布局面向未来的净零碳和低能耗建筑已久,在中国“十三五”规划建设的最大的国内民用枢纽机场 -- 成都天府国际机场项目中,便通过提供电气解决方案和智能建筑控制系统科学管理和有效节能,在确保旅客舒适度的同时降低机场的能源消耗,助力天府国际机场获评中国三星级绿色建筑。正如《ABB电气碳中和白皮书》(简称《白皮书》)所述,未来ABB将全面借助电气化、数字化、智能化的领先方案,借鉴全球绿色转型的经验成果,加速建筑产业的提质增效和转型升级。

基于全生命周期分析,建筑净零排放的关键之所在

数据显示,建筑行业消耗了全球超过30%的能源,占全球能源和过程相关二氧化碳排放的近40%。同时,中国也是世界上既有建筑和每年新建建筑量最大的国家,根据《中国建筑能耗研究报告(2020)》披露,2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨,占全国碳排放比重的51.3%。因此,实现建筑的绿色低碳化发展势在必行。

同时,国务院2021年10月份印发的《2030年前碳达峰行动方案》为建筑行业如何实现绿色低碳指明了大方向,即加快优化建筑用能结构、加快提升建筑能效水平与全面提升节能管理能力。具体来看,在我国逐渐进入城镇化新阶段的过程中,纵观建筑全生命周期产业链,相较建筑建造的碳排放,建筑运行阶段的碳排放占比正在逐年上升。

而《白皮书》则进一步指出,在建筑运营的过程中,暖通空调系统和照明系统能耗占比将近50%~70%,针对暖通和照明系统的节能增效,将成为实现建筑碳中和目标的重中之重。由于目前驱动建筑的大部分能源仍是化石能源,可再生能源比例只有约6%,因此,建设更多清洁能源并实现最大消纳,将成为建筑行业碳减排的最佳路径。

聚焦三大路径,ABB践行建筑行业碳中和承诺

突破创新技术是赋能建筑迈向碳中和的关键所在,ABB在全球多地相继启动“零排放”(ABB Mission to Zero?)项目,通过ABB Ability?数字化和智慧能源管理解决方案等技术,积极践行推动建筑行业碳减排的承诺。《白皮书》从能源供给、能源消费、运营管理三个维度剖析了如何解决建筑用能供需全链条的矛盾和挑战,为建筑安全稳定高效使用清洁能源提供保障,同时帮助建筑在不断优化用户体验的基础上,从而实现整体能源使用需量和碳排放的降低。

优化建筑的能源结构和能源管理

三月初,在住建部印发的《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》中提到,需要基于建筑用户负荷精准预测、以及多能互补的区域建筑能效提升技术,来开展高效智能光伏建筑一体化(BIPV)和电力系统“光储直柔”等清洁能源利用方案,这将成为优化能源结构的积极实践。

借助ABB光伏建筑一体化技术,用户可以便捷地接入屋顶光伏等新能源设施,提升建筑自身清洁能源生产能力。同时,ABB针对未来建筑,前瞻性的带来了直流配电技术,助力用户方便地布局分布式能源、储能和直流负载及变频交流负载的接入,省去部分交直流变换装置。与此同时,直流微电网也可与现有交流微电网或配电网互联,形成多元电源支撑,大大增加用电灵活性,极大程度地优化建筑能源结构并提升能效。

此外,供给侧和需求侧的不同步问题是建筑光电消纳问题的关键节点。ABB智慧能源管理系统可对“源-网-荷-储-端”进行多策略的柔性调控,根据清洁能源发电量、环境因素、电费规律,负荷情况等调配清洁能源、储能和可调节负载,以释能和蓄能的形式实现建筑本体的“虚拟电厂”管理和“源荷互动”。在尖峰时段和清洁能源供给紧张时,根据光伏实际发电状况和可调节负载属性灵活调整使用时间,实现建筑内部的能源共济和有序用电,实现清洁能源供需的紧平衡。

打造以人为本的建筑节能降耗和深度减排

根据联合国预测,到2040年将有近60亿人居住在城市中,城市化进程将促使人们对建筑的安全性、舒适性、节能性与信息化等多方面均提出更高要求。而在实现建筑碳中和、减少建筑总体能源消耗和二氧化碳排放的过程中,首先要保证建筑的安全性和舒适性,这也与ABB绿色科技赋能智能生活的理念不谋而合。ABB致力于打造以人为本的建筑节能降耗和深度减排,通过科技手段,在不降低用户体验的前提下实现低碳与体验的双赢。

构建以电气化数字化为核心的智慧建筑是达成这一目标的主要途径。例如,作为监控和管理所有建筑机电设施的中央系统,ABB智慧楼宇控制系统能实现从暖通空调(HVAC)、照明控制、安全到公用设施和废弃物不同场景的控制,同时具有强大的灵活性,可以根据建筑物内不同区域的要求和被控系统的各个特点,灵活并合理地提供针对性的解决方案,实现优化的控制。

ABB楼宇自控系统还可以与ABB i-bus?KNX智能照明控制系统相结合,两者无缝对接整合在同一个软件平台上,为客户提供全面、智能的解决方案。

利用数字化技术实现建筑智慧低碳运营管理

数字化技术的应用大大提高了建筑运营的效率与安全性,通过对数据的分析去找到对电能更有效利用的方法,以此达到节能的目的,满足建筑行业碳减排的直观诉求。拥有一颗“智慧大脑”,能让建筑真正实现数字化运营,也能给建筑带来更多的附加值。

借助ABB Doc Win数字化设计和选型工具、EAM能效与资产健康管理平台的可视化统计数据,和云端大数据给出的建议与结论,可以科学地制定建筑能源管理和运营策略,为新能源、储能、配用电设计等提供依据,获得最优方案。

此外,ABB希望把每栋建筑作为一个整体通过统一的平台来管理,运用大数据算法以及人工智能的手段提高安全性并降低能耗,同时使之可视化以便做高效率的预测性维护。依托于更全面的ABB Ability?数字化解决方案,还能实现建筑的的远程监控、远程诊断、远程管理、在线升级等功能,并与智能充电桩、智慧电网等设施实现联动运营,从而打造从强电到弱电的一套完整的、一站式解决方案与服务,让建筑轻松实现更加低碳的运营。

构建零碳建筑模型,赋能美好绿色生活空间

建筑减碳,全产业链需协同发力,运行阶段则净零先行。作为可参考的借鉴案例,《白皮书》中前瞻性的介绍了ABB携手天津大学打造的被动式太阳能新型建筑R-CELLS,以太阳能为主要电能来源,辅以蓄电池组在满足日常生活所需电能基础上,将多余电能传输至电网,实现建筑的“零能耗”。R-CELLS 建筑还能将太阳能、暖通、新风、空调系统互联互通,打造“零能耗、恒温、恒湿”的住宅居住环境,并通过性能模拟优化和参数化设计方法,来适应不同环境和气候条件。

R-CELLS集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的设计,既是“光储直柔”建筑的一个典型缩影,也充分体现建筑业的智慧化和低碳化趋势,对推进住宅建筑领域的节能环保和可持续发展具有重大意义。

另一方面,北京ABB低压电器有限公司光伏发电及系统集成项目成功并网,其中运用的ABB智慧能源管理技术对屋顶光伏系统以及楼宇自动化系统的控制,同时集成了ABB电动汽车充电桩技术,实现了整个工厂的数字化管理,预计每年将减少约400吨温室气体排放。这既是ABB在2030年前实现自身运营碳中和的另一个重要里程碑,也论证了ABB可持续建筑模型已成为更有效和可扩展的解决方案,能在全球广泛适用于厂房、家居、建筑、城市和工业,帮助降低对环境的影响,加速践行ABB“零排放”使命。

未来,中国还将持续改善生态环境,推进建筑等行业节能降碳发展,极力加快形成更为绿色的建筑模式,充分体现中国主动承担应对气候变化的担当和加快智慧建筑建设的决心。万丈高楼平地起,建筑亦将呼吸盎然绿意,ABB秉承创新、绿色、开放的发展理念,积极利用技术和行业专长提升能源效率、降低建筑运营成本,同时关注空间效率,提升用户的舒适度,催化低碳建筑模式加速到来,为全球用户赋能更加美好绿色的生活空间。

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