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智能“大腦”調(diào)控碳排放|天天視點
來源:人民日報 2023-04-10 10:10:40


(資料圖)

最小風(fēng)光儲單元保障建筑長期持續(xù)運轉(zhuǎn)

智能“大腦”調(diào)控碳排放

在國家速滑館西側(cè),有一個“零碳小屋”。小屋占地36平方米,屋頂是供應(yīng)能源的風(fēng)機和太陽能光伏板,屋內(nèi)有空調(diào)、電燈、智能大屏等設(shè)備,以及零碳智能控制平臺。該平臺顯示著用能、供能、碳減排、室內(nèi)環(huán)境等信息。北京冬奧會期間,這間小屋在沒有接入一度電的情況下,自給自足不間斷運行了50天。

如何用最小的風(fēng)光儲單元,保障小型建筑物的長期自主運行?一個由博士研究生、碩士研究生組成的團隊給出了解決方案——“零碳魔方”。在近期舉行的第十三屆“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽全國決賽中,“零碳魔方”榮獲生態(tài)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展賽道金獎?!傲闾夹∥荨?,就是“零碳魔方”方案的落地實踐。

團隊成員、北京理工大學(xué)能源與環(huán)境政策研究中心博士生許沛昀告訴記者,風(fēng)、光發(fā)電波動較大,以其作為能源保障維持建筑物長時間運轉(zhuǎn),人們要么配置更多風(fēng)力、太陽能和儲能硬件以加大發(fā)電和儲能,要么接入外部的穩(wěn)定電力系統(tǒng)保障用能需求。前者會增加硬件成本,導(dǎo)致全生命周期碳排放增高,后者則無法自主運行,背離零碳初衷。

許沛昀說,“零碳魔方”能夠保障建筑物長時間零碳運行,源于團隊自研的調(diào)控系統(tǒng),這是整個方案的“大腦”?!跋到y(tǒng)在精準(zhǔn)預(yù)測風(fēng)、光發(fā)電量的同時,還能計算出運行所需的用能等情況,從而做到供需兩端的對接?!?/p>

“零碳小屋”有2臺500瓦的風(fēng)力發(fā)電機,以及裝機容量為3.6千瓦的光伏組件,配備了可儲存28度電的蓄電池。經(jīng)實驗,實現(xiàn)了最小風(fēng)光儲單元下的長期穩(wěn)定運行。團隊成員、博士生王崇州介紹,得益于調(diào)控系統(tǒng)對溫度、濕度、亮度等信息的智能調(diào)節(jié),小屋內(nèi)暖和、明亮,并沒有為了降碳而降低舒適性。北京冬奧會示范應(yīng)用期間,“零碳小屋”每天減少的二氧化碳排放相當(dāng)于種植了27棵樹。

這個年輕的團隊提出“零碳魔方”方案,源于北京理工大學(xué)能源與環(huán)境政策研究中心在能源監(jiān)測與控制等方面的深厚積累。面對北京冬奧會綠色辦賽的需求,該中心聯(lián)合清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等多家單位,在中心主任魏一鳴教授帶領(lǐng)下,歷時兩年研發(fā)了“測—算—控—謀”技術(shù)體系:通過智能監(jiān)測設(shè)備,實時采集人流、能源消耗以及場館環(huán)境等數(shù)據(jù),自動計算出場館各區(qū)域分功能的碳排放量和碳減排量,智能化設(shè)計碳中和調(diào)控方案,從而讓北京冬奧會的碳中和成效有據(jù)可依、有數(shù)可查、有物為證。

“零碳魔方”指導(dǎo)教師、北京理工大學(xué)唐葆君教授表示,當(dāng)前,我國正在推廣綠色建筑,“零碳小屋”的示范應(yīng)用不僅是在冬奧綠色建筑建設(shè)中邁出的重要一步,也為建筑行業(yè)降碳減排提供了有益的借鑒方向。

作者:喻思南來源: 人民日報

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