数字孪生技术在零碳智慧建筑(园区)建设的应用
近年来在“双碳”任务的紧迫性和重要性双重影响下,我国出台了一系列政策文件,积极推动园区绿色低碳转型,绿色园区、生态工业园区、低碳园区、低碳工业园区、近零碳园区、零碳智慧园区等新概念、新模式不断出现。随着“双碳”战略的提出,相关概念认识持续深化,建设重点更加聚焦,标准愈发清晰。
国务院各部委及重要企业双碳相关政策会议
零碳智慧园区是指在园区规划、建设、管理、运营全方位系统性融入碳中和理念,依托零碳操作系统,以精准化核算规划碳中和目标设定和实践路径,以泛在化感知全面监测碳元素生成和消减过程,以数字化手段整合节能、减排、固碳、碳汇等碳中和措施,以智慧化管理实现产业低碳化发展、能源绿色化转型、设施集聚化共享、资源循环化利用,实现园区内部碳排放与吸收自我平衡,生产生态生活深度融合的新型产业园区。
零碳智慧园区发展阶段
零碳智慧园区建设是复杂的系统性工程,需要在园区规划、建设、管理等全生命周期融入“碳中和”理念。零碳智慧园区的实现,离不开节能、减排、固碳、碳汇等多种手段的支撑。同时,需要通过产业低碳化发展、能源绿色化转型、设施集聚化共享、资源循环化利用、碳要素智慧化管理,以在园区内部达到碳排放与吸收自我平衡,实现生产、生态、生活深度融合。零碳智慧园区建设需要明确目标愿景和建设思路,构建零碳转型的能力保障,并依托关键技术和要素支撑,依据行之有效的路径持续推进。
(近)零碳园区建设的重点路径
云计算、移动互联网、大数据、区块链、5G等数字技术的融合发展,正在改变各产业链的管理、运行、生产、传输模式,促进绿色低碳转型,数字化赋能是建设零碳智慧园区的必由之路。
首先,数字化提高经济社会效率:企业通过数字化转型提升管理效率和生产效率,园区通过数字化管理提高运行效率,从而减少碳排放。
第二,数字化驱动技术创新:随着数字化、智能技术的辅助与规模效应的形成,驱动零碳、减碳、负碳技术的研发、推广及商业化应用,引领园区经济绿色低碳循环高质量发展。
第三,数字化助力碳监测体系构建:构建碳监测体系是零碳智慧园区建设中重要一环,数字化技术可助力打造碳排放智能监测系统,实现对碳排放、碳减排实时“全景画像”。
第四,数字化支撑碳核算体系运转:碳核算是一个多元主体的体系,涉及从中央到地方、从政府到企业等跨部门、跨层级、跨组织的社会行为主体,包含数据来源、测量方式、数据形式、数据质量、测量地域及时间范围等多样化因素,计算方式繁杂,数据量庞大。大数据、人工智能等数字技术的应用能够提高园区碳排放数据的准确性,有助于园区管理者通过在线监测的方式,更加精准地进行碳排放核算,支撑碳核算体系运转。
第五,数字化实现碳生命周期全程智慧管理:园区作为城市的重要组成单元,依托“城市数字大脑”,将“双碳”作为一个关键模块纳入城市操作系统,汇聚重点企业、楼宇、园区的监测、污染、交通等多方数据,实现对园区碳排放的全生命周期智慧管理。此外,数字化联接园区和城市碳管控体系,数字化可实现园区内部管理者、经营者和消费者的全联接,同时联接城市碳管控体系。
数字化赋能零碳智慧园区建设
关键技术:数字孪生
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生通过信息链接,能够实现对物理世界镜像映射、全域呈现、动态仿真,达到虚实联动的效果,从而辅助完成各种研究和管控。数字孪生技术已经成为智慧园区的关键技术之一,并且被逐步应用到园区的碳管理之中,其中比较典型的应用为园区能源管理方案,通过数字孪生应用技术可以在全息镜像的展示环境下,实现园区能源系统的系统规划、智能诊断和远程维护等功能。
数字孪生技术以丰富高效的核心服务,实现综合能源管理服务的快速上线和创新,对机电设备进行智能化监、管、控,使园区运行保障的安全性得到质的提升。依托集成管理平台,实时获取设备运行数据、环境状态数据等,实现资源环保、综合物业、项目管理等综合管理数字化。普及数字孪生技术应用,全面采集园区排放数据,让园区生产线与虚拟数字孪生系统高度融合,不断改进生产与制造流程。通过构绘产业链、供应链知识图谱,将不同类别的碳排放及碳制造基础数据进行知识分类和建模,加强知识提取、关系挖掘、多领域融合,构建知识服务平台,提高双链流程中各类问题的预见和解决能力。利用物联网、大数据和人工智能等技术,对入驻企业进行相关数据的跟踪、监测,实现园区在生活服务、医疗预约、餐饮服务、交通出行等方面的数字化转型,扩大信息共享范围,提升园区治理水平。
信息引用来源:《零碳智慧园区2022白皮书》
portant; letter-spacing: normal; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial">天津信树碳汇科技有限公司,智慧建筑解决方案集成商,数字孪生建筑践行者。致力于物联网、大数据、人工智能技术的研究和应用,以实现建筑、社区、城市从智能到智慧零碳建设。
天津信树碳汇科技有限公司深耕建筑智能化领域,业已构建完成研发、产品、设计、交付四位一体的完整电子智能化产业生态。我们专注于物联网、大数据、人工智能技术的研究和应用,在数字孪生技术方面重点突破,助推建筑(园区)运维管理工作的数字化转型。
天津信树碳汇科技有限公司主推以数字孪生技术为数据底座的智慧楼宇整体解决方案,整合物联网络和AIot设备,打通BIM+AIOT+FM三个环节,软硬一体,虚实交互,为客户搭建“在线即在场”的智慧建筑集成管理平台。在多个重大项目中落地交付,实现建筑全生命周期运维管理并取得良好收益,为客户带来“安全、节能、细致、人性化”的舒适体验。
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