建筑“智能化”可降低能耗與碳排放量

新一屆美國政府認為，這個(gè)國家和整個(gè)星球“面臨的最大挑戰就是氣候危機”;美國能源部，一直是美國為應對氣候緊急情況挑戰提供科學(xué)和創(chuàng )新解決方案責任部門(mén)。它的項目辦公室和17個(gè)國家實(shí)驗室，每天都在研究、開(kāi)發(fā)和部署未來(lái)的清潔能源技術(shù)，包括電池存儲、可再生能源、電動(dòng)汽車(chē)、碳捕獲和彈性電網(wǎng)基礎設施。ABB智能建筑部門(mén)總裁奧利弗•伊爾蒂斯伯格(Oliver Iltisberger)認為[1]，“智能”建筑也是降低能源消耗和碳排放的關(guān)鍵。依據是國際能源機構(IEA)的數據，建筑和建筑行業(yè)合計占全球能源消耗的30%以上，占碳排放量接近40%[2]。

隨著(zhù)世界上許多國家的政府為減少碳排放制定嚴格的目標，“綠色”建筑不再是奢侈的選擇。預計建筑開(kāi)發(fā)商從一開(kāi)始就會(huì )主動(dòng)把減排技術(shù)納入其開(kāi)發(fā)，以滿(mǎn)足監管部門(mén)、客戶(hù)和居住者的可持續發(fā)展需求。

因此IEA認為，現在轉向更節能的建筑，是實(shí)施成功碳減排戰略的核心。它還發(fā)現，到2040年，智能控制和連接設備，全球可累計節省能源230 EJ[3]，建筑物的能耗降低高達10%，也提高了建筑使用者的舒適度[4]。

智能建筑[5]可以通過(guò)多種方式幫助實(shí)現這一目標。

利用數據解決效率低下問(wèn)題

因為建筑要適應使用者的需求和管理者的目標，節能、減排、降低成本變得更直觀(guān)了。

雖然許多商業(yè)建筑，從中央控制照明、暖通空調系統(HVAC)到安全保衛和能源管理系統的遠程管理，已裝設了某些智能技術(shù)元素，但并非所有的管理者都能運用這些設備產(chǎn)生的數據，采取措施，減少他們碳污染的特性。

采用智能技術(shù)，建筑物管理者能夠隨時(shí)查看他們的資產(chǎn)(如供暖、照明和門(mén)禁控制)的運行狀態(tài)。這些數據可以用來(lái)全面了解建筑物中不同系統如何相互作用，以及可能影響它們的外部因素。

運用這種洞察力，運營(yíng)商可以實(shí)施有效的建筑控制，管控效率，確定維護事項，確保住戶(hù)安適，通告未來(lái)投資的順序。例如，一個(gè)建筑物因住戶(hù)變了，以不同的方式使用，數據就會(huì )告訴管理者需要做些什么，以確保盡可能高效地運營(yíng)。

在工、商和住宅環(huán)境，利用有綜合方案的數字平臺支持智能建筑，可實(shí)現節能、降低電耗和成本。

這種方案，如全面實(shí)施，通?？墒构┡?、照明和家電的能源成本降低30%。例如節能控制裝置，可從根本上提高暖通空調系統的性能，能耗減少高達50%。

相對于安裝一個(gè)基本智能管理系統節能的成本下降，智能建筑立即可證明它們的價(jià)值。據匯豐銀行(HSBC)的一份報告說(shuō)，如果一個(gè)智能系統使能源成本節省25%，一座5萬(wàn)平方英尺的建筑物，系統的安裝成本只有3.75萬(wàn)美元，每年可節省2.3萬(wàn)美元，不到兩年即可回收投資。

整合技術(shù)創(chuàng )建“能動(dòng)”的建筑物

智能技術(shù)，除了減少碳排放量，還可用來(lái)整合一系列技術(shù)，使建筑具有“能動(dòng)性”：能發(fā)電，足夠自用;多余電力，儲存或回售電網(wǎng)。

例如，德國呂登沙伊德(Lüdenscheid)的二氧化碳中和廠(chǎng)[6]，把各種技術(shù)，包括太陽(yáng)能光伏、電動(dòng)汽車(chē)充電樁、能源智能管理和高效熱電聯(lián)產(chǎn)裝置等，整合成一個(gè)數字網(wǎng)絡(luò )化和可控的智能系統。陽(yáng)光明媚的日子里，太陽(yáng)能技術(shù)可以產(chǎn)生工廠(chǎng)所需100%的電力，而且與當地的熱電聯(lián)產(chǎn)電廠(chǎng)聯(lián)網(wǎng)，Lüdenscheid發(fā)的電多14%，每年少排630噸的二氧化碳。盈余的電力可回售公共電網(wǎng)，意味著(zhù)這個(gè)現場(chǎng)是“能動(dòng)”的。

ABB Lüdenscheid工廠(chǎng)現場(chǎng)，硬件：光伏系統(占地3500平方米，安裝在公司停車(chē)場(chǎng)(棚)上);電池儲能系統(BESS，容量275 kWh，輸出200kw)

邁向可持續發(fā)展的未來(lái)

如果要實(shí)現雄心勃勃的全球碳減排目標，未來(lái)10年至關(guān)重要，而建筑物脫碳是需要克服的主要挑戰之一。隨著(zhù)建筑物變得越來(lái)越智能化，可以研究居民如何使用空間和服務(wù)，前瞻地調整照明、暖通空調和其他系統，智能技術(shù)的使用將發(fā)揮關(guān)鍵作用，以改進(jìn)應用，減少排放和降低能耗。

隨著(zhù)時(shí)間的推移，各種類(lèi)型的建筑將會(huì )變成“能動(dòng)”和“負碳”的建筑，并將有助于對抗氣候變化。充分利用智能技術(shù)將確保以最優(yōu)方式利用空間，建設一個(gè)更安全、更智能和更可持續的世界。

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