本發(fā)明屬于碳減排,具體涉及一種風(fēng)光儲建筑零碳運行能源調(diào)控方法。
背景技術(shù):
1、風(fēng)光儲一體化建筑是非常關(guān)鍵的低碳建筑,其既可利用風(fēng)機(jī)和太陽能光伏板供應(yīng)清潔能源,又可通過電能儲存系統(tǒng)進(jìn)行能源存儲,具備能源調(diào)控硬件基礎(chǔ),使整體建筑運行階段零碳排放成為可能,由于獲取的風(fēng)、光能源受自然因素影響大,存在一定不穩(wěn)定性,因此對用電端量入為出的合理管控,是減少碳排放量較大的儲能元件使用、真正實現(xiàn)建筑長期零碳運行的關(guān)鍵。
2、公布號cn117540991a中公開了一種考慮人員熱舒適度的風(fēng)光儲建筑零碳運行能源調(diào)控方法,該專利通過對能力數(shù)據(jù)的采集、人員使用的舒適度、建筑能耗使用情況進(jìn)行綜合分析,以達(dá)到能源調(diào)控的目的;
3、公布號cn116245682a中公開了一種建筑群的能源調(diào)控方法及裝置,該專利通過采集獲得不同能源需求,可以對區(qū)域建筑能源需求進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測,并控制區(qū)域建筑各種設(shè)備的能源調(diào)度;
4、但在上述專利中,主要集中與對單一建筑內(nèi)部的能源進(jìn)行調(diào)控,無法實現(xiàn)區(qū)域化的聯(lián)結(jié),因此在整體調(diào)控上存在局限性,并且上述專利過于依賴各種對能源使用的時長、能耗大小進(jìn)行被動規(guī)定,無法形成自主、積極的主動參與調(diào)控,同時也沒有對建筑布局進(jìn)行優(yōu)化,故在實際使用中存在較大的局限性,具有可改進(jìn)的空間。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)光儲建筑零碳運行能源調(diào)控方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有對能源調(diào)控的方法存在被動性、局限性大的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種風(fēng)光儲建筑零碳運行能源調(diào)控方法,具體包括如下步驟:
3、步驟一:確定社區(qū)范圍和參與設(shè)施,該區(qū)域被視為潛在的能源存儲和利用場所;
4、步驟二:對社區(qū)內(nèi)部設(shè)施進(jìn)行能源系統(tǒng)的擴(kuò)展和技術(shù)整合,安裝能源存儲設(shè)備,如壓縮空氣能量儲存或水儲能系統(tǒng),以便將多余的能源存儲起來;
5、步驟三:建立實時數(shù)據(jù)連接和監(jiān)控系統(tǒng),使建筑內(nèi)部的能源系統(tǒng)與外部社區(qū)能源設(shè)施實現(xiàn)互聯(lián)互通,這種連接將支持能源的跨設(shè)施管理和優(yōu)化;
6、步驟四:建立能源儲備市場:
7、s1、設(shè)立區(qū)域性的能源儲備市場,制定能源交易的規(guī)則和市場機(jī)制;
8、s2、吸引不同類型的能量儲備設(shè)備供應(yīng)商和建筑業(yè)主注冊并認(rèn)證其設(shè)備;
9、s3、通過市場交易,實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)不同建筑和設(shè)施之間能源的有效流動和共享,最大化利用可再生能源和能源存儲設(shè)施;
10、步驟五:收集和分析區(qū)域內(nèi)多個建筑的實時能效數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)和分析工具,實現(xiàn)對能源消耗模式和趨勢的深入理解,并通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能算法和機(jī)器學(xué)習(xí)模型基于實時數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測和優(yōu)化建議,實現(xiàn)跨建筑的能效優(yōu)化和最佳能源調(diào)度;
11、步驟六:建立區(qū)塊鏈技術(shù)支持的能源共享平臺;
12、步驟七:通過社區(qū)驅(qū)動能源協(xié)作項目發(fā)展。
13、作為本發(fā)明中一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟一中的社區(qū)范圍還包括公共空間、停車場、城市綠化帶非建筑設(shè)施。
14、作為本發(fā)明中一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟三中建立試試數(shù)據(jù)連接和監(jiān)控系統(tǒng)的方法如下:
15、安裝各種類型的傳感器在建筑內(nèi)部和周圍環(huán)境,實時監(jiān)測能源生產(chǎn)和消耗的數(shù)據(jù);
16、利用物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸和存儲,如aws?iot、googlecloud?iot;
17、使用專門的數(shù)據(jù)采集工具和數(shù)據(jù)庫來記錄實時數(shù)據(jù),如influxdb、mongodb;
18、通過實時數(shù)據(jù)流處理技術(shù),如apache?kafka、apache?flink,對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和處理,以便及時調(diào)整能源調(diào)控策略;
19、可視化和監(jiān)控平臺:利用可視化工具和儀表板,如grafana、kibana,展示實時數(shù)據(jù)和能源調(diào)控狀態(tài),幫助管理人員進(jìn)行決策和優(yōu)化。
20、作為本發(fā)明中一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟四的s1中,能源交易的規(guī)則和市場機(jī)制包括確定參與者的資格、交易流程和定價機(jī)制,確保市場運作的公平和透明。
21、作為本發(fā)明中一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟五中數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要通過設(shè)置在能源存儲設(shè)備上的傳感器進(jìn)行實時數(shù)據(jù)流采集,而分析工具包括數(shù)據(jù)挖掘工具,具體為weka、rapidminer。
22、作為本發(fā)明中一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟六中,能源共享平臺構(gòu)建方法如下
23、①、利用智能合約在區(qū)塊鏈上編程執(zhí)行能源交易和共享規(guī)則,建筑內(nèi)部各種能源生產(chǎn)設(shè)施和能源消費設(shè)備可以通過智能合約實時交換和共享能源;
24、②、能源生產(chǎn)與消費數(shù)據(jù)的實時記錄:區(qū)塊鏈技術(shù)確保能源生產(chǎn)和消費的實時記錄和可追溯性,進(jìn)而優(yōu)化能源使用效率和節(jié)約成本;
25、③、跨建筑的能源共享:不僅限于單一建筑,區(qū)塊鏈能源共享平臺支持多個建筑之間的能源共享,例如鄰近建筑之間或者是城市層面的能源流動。
26、作為本發(fā)明中一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟七中,具體方式如下:
27、社區(qū)動員與組織:組織社區(qū)能源協(xié)作項目的發(fā)起人和志愿者團(tuán)隊,進(jìn)行社區(qū)動員和組織籌備工作;
28、制定合作計劃:與社區(qū)內(nèi)的建筑業(yè)主和機(jī)構(gòu)合作,制定能源共享和協(xié)作的具體計劃和目標(biāo);
29、實施項目:按照計劃,實施能源共享和協(xié)作項目,包括資源整合、信息共享、技術(shù)支持,推動社區(qū)能源協(xié)作的落地和發(fā)展。
30、作為本發(fā)明中一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟五中,數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能算法和機(jī)器學(xué)習(xí)模型基于實時數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測和優(yōu)化建議的方法如下:
31、收集跨建筑的實時能源數(shù)據(jù),包括能源生產(chǎn)、消耗、儲存方面的數(shù)據(jù),并對其進(jìn)行預(yù)處理和清洗,以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量和一致性;
32、從實時數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵特征,如能源生產(chǎn)量、消耗模式、建筑屬性,選擇最具代表性和相關(guān)性的特征用于建模;
33、借鑒生物系統(tǒng)中的優(yōu)化策略,具體為蟻群算法、免疫算法,設(shè)計能夠模擬建筑間能源流動和優(yōu)化的算法;
34、基于實時數(shù)據(jù)和模型預(yù)測結(jié)果,實現(xiàn)智能決策和調(diào)度系統(tǒng),動態(tài)調(diào)整建筑能源生產(chǎn)和消耗的策略,實現(xiàn)能源的最優(yōu)利用和跨建筑能效的優(yōu)化。
35、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
36、1、將建筑的能量系統(tǒng)擴(kuò)展到周邊社區(qū),允許社區(qū)內(nèi)的非建筑設(shè)施,如公共空間、停車場、城市綠化帶等,參與能量存儲和利用,實現(xiàn)更廣泛的能源共享和利用;
37、2、建立區(qū)域性的能源儲備市場,鼓勵不同類型的能量儲備設(shè)備,如壓縮空氣能量儲存、水儲能系統(tǒng)等在市場上交易和共享能量,平衡區(qū)域內(nèi)能源供需;
38、3、利用區(qū)域內(nèi)多個建筑的實時能效數(shù)據(jù),采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能算法和機(jī)器學(xué)習(xí)模型,進(jìn)行跨建筑的能效優(yōu)化和最佳能源調(diào)度,實現(xiàn)整體能源利用效率的提升;
39、4、建立基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源共享平臺,確保能源交易的透明性和安全性,激勵更多的建筑主動參與能源的共享和交易,促進(jìn)能源最大化利用;
40、5、發(fā)起社區(qū)參與的能源協(xié)作項目,通過集體智慧和協(xié)作機(jī)制,促進(jìn)能源的共享和協(xié)同管理,推動能源資源在社區(qū)內(nèi)的最優(yōu)配置。