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AI在能源管理系统中的应用

发布时间:2024-10-15 浏览次数:


    一、传统能源管理系统面临的挑战
    能源管理系统(EMS)在现代工业和商业环境中已经成为优化能源使用、降低成本和提高效率的关键工具。随着技术的进步和能源需求的不断增长,传统的EMS面临以下挑战:
    能源需求波动大:随着生产活动和气候条件的变化,能源需求呈现出高度波动性,需要更加灵活和智能的管理策略。
    能源价格波动:能源市场价格波动频繁,需要精确预测和优化能源采购策略。
    多能源系统的复杂性:包括电力、天然气、可再生能源等多种能源形式,需要协调管理和优化。
    设备维护和故障预防:复杂的设备系统需要高效的维护和故障预防策略,以保证持续运行。
    碳排放和环境法规:随着环保要求的提高,企业需要更加精细地管理碳排放,符合法规要求。

    能源管理系统

     
    二、康派智能AI模型
    AI的核心是算法和模型的建立,康派智能的能耗预测模型是按照麦肯锡六步法思路进行创建,且已在多个项目有实际应用,并均已获得良好的评价,康派智能能耗预测模型建立过程主要步骤如下:
    步骤一:识别问题;识别影响能耗的主要因数,包含但不局限于产量、温度、环境以及其他主要参数。
    步骤二:定义问题;确定影响能耗的主要因数。
    步骤三:收集数据;通过计量设备或工控系统对接获取核心数据;
    步骤四:建立模型;使用采用多元回归模型、SVM、LGB等机器学习模型以及LSTM、NBeats、Transformer等深度学习模型进行训练再利用训练好的模型进行预测,绘制实际电耗和预测能耗的变化曲线。
    步骤五:解释产出;通过评价指标、交叉验证、残差分析、学习曲线等方式进行模型评价。
    步骤六:沟通结果;定期评估优化效果,记录能耗变化和成本节约。

     
    三、康派智能AI模型的其他应用
    (1)精准的能耗预测
    AI可以基于历史数据、天气预报、生产计划等因素,进行高精度的能耗预测,帮助企业制定更合理的能源使用和采购计划,避免能源浪费。
    (2)智能需求响应
    通过实时监控和分析用电数据,AI可以动态调整用电策略,响应电网的需求响应信号,平衡电网负载,降低用电成本,并获取需求响应市场的经济激励。
    (3)故障预测与预测性维护
    AI算法能够分析设备的运行数据,提前识别潜在的故障模式,并发出警报。预测性维护可以减少设备的非计划停机时间,提高设备的可靠性和使用寿命。
    (4)优化能源使用策略
    AI可以实时优化能源分配和使用策略,考虑多种因素(如能源价格、设备状态、生产需求等),以达到最佳能效。例如,在多能源系统中,AI可以智能调度电网电力、自发电系统和储能设备。
    (5)能源价格预测与交易优化
    AI能够分析能源市场动态和历史价格数据,预测未来的能源价格波动,帮助企业在价格低谷时采购电力,避免高峰期的高额电费,并优化能源交易策略。
    (6)碳排放管理与优化
    AI可以实时监控能源使用和碳排放情况,识别高排放源,并提供优化建议,帮助企业实现碳减排目标。AI还可以模拟不同能源使用策略对碳排放的影响,辅助决策。
    (7)自适应控制
    AI可以基于实时数据和历史数据,自主调整能源使用策略,实现自适应控制。例如,根据室内外温度和湿度等环境因素,动态调整空调系统的运行参数,以达到最佳舒适度和能效。
    (8)虚拟电厂管理
    AI可以整合和优化分布式能源资源(如太阳能、风能、储能系统等),形成虚拟电厂。通过智能调度和控制,AI可以最大化虚拟电厂的发电和储能效益,并参与电网调频等辅助服务市场。