הפקה קרתית חכמה: דוגמה ל- AI יישומי ולתאומים דיגיטליים בקרלסרואה סטאדוורקה

Stadtwerke karlsruhe: מערכות חכמות לאספקה ​​קרה עירונית

הצורך להשתמש באנרגיה בצורה יעילה יותר הופך להיות חשוב יותר ויותר בעיתות שינויי אקלים והגברת עלויות האנרגיה. זה חל לא רק על חימום ואספקת חשמל, אלא גם על תחום הייצור הקור, אשר חיוני במיוחד באזורים עירוניים מודרניים, בנויים בצפיפות, וליישומים מיוחדים כמו מרכזי נתונים או מתקנים רפואיים. לספקי אנרגיה עירונית, כמו Stadtwerke Karlsruhe, יש כאן אחריות מיוחדת. אתה לא צריך רק להבטיח אבטחת האספקה, אלא גם למצוא דרכים חדשניות להפחתת עלויות התפעול ובו זמנית לתרום לקיימות. דוגמה מרשימה לאופן בו ניתן להשיג זאת היא אופטימיזציה של הייצור הקור לאזור הגן קארי בקארלסרואה בעזרת טכנולוגיות דיגיטליות מתקדמות.

כחברה עירונית עם כ -1,100 עובדים, Stadtwerke Karlsruhe מספק באופן אמין יותר מ -400,000 אנשים באזור עם צורות אנרגיה חיוניות כמו חשמל, גז טבעי, חימום מחוז ומי שתייה. חלק ממגוון המשימות הרחב הזה כולל גם תפעול ותחזוקה של מערכות אנרגיה מורכבות למתחמי נדל"ן גדולים, כמו מערכת אספקת הקירור לגינה קארה. אזור זה הוא מתחם בניין רב -פונקציונלי הכולל תערובת של דירות, שטחי משרדים, פרקטיקות רפואיות, קו חנות, מסעדות ומרכז נתונים קריטי. יש חשיבות מכרעת להפסקת הפרעה וצריכים אספקה ​​קרה המבוססת על הפעלה חלקה של כל היחידות.

מערכת הקירור הקיימת של הגן קאריס אינה פשוטה. הוא משלב טכנולוגיות שונות כדי לאפשר את האספקה ​​הגמישה ביותר ועלולה להיות חסכונית. החלק המרכזי הוא שלוש מכונות חזה ספיגה המציעות את היתרון שלא ניתן להפעיל אותן באמצעות חשמל יקר, אך עם חימום מחוזי ידידותי לסביבה או אפילו זיגוג מבית זיקוק סמוך. מערכת זו משלימה על ידי מכונה קרה דחיסה קונבנציונאלית עם שני מקיפים, המשמשת בתנאי הפעלה קר או ספציפיים, כמו גם הישנות המשחררת את החום העודף לסביבה.

למרות העיקרון של תגובה בגמישות לטמפרטורות הקרות והחיצוניות באמצעות שילוב של יצרנים שונים, חברת השירות העירוני של קרלסרוה התמודדה עם אתגר משותף: היה חוסר שקיפות מפורטת לגבי צריכת האנרגיה בפועל של המערכת הכוללת והמשחק האינטרספי של המרכיבים האישיים. לפני הצגת פיתרון אינטליגנטי, התובנה לגבי היעילות הוגבלה במהותה למאזן השנתי. בסוף השנה יכול היה לראות כמה שעות מגה -וואט של הצטננות יוצרו וכמה חשמל וחימום מחוזי בילו על כך. עם זאת, ניתוח מפורט של איזה רכיב השתמש באיזה שעה והאם זה היה ביחס אופטימלי לקור שנוצר לא היה אפשרי. תנאי זה תואר בצורה נאותה על ידי האחראים בשירותים העירוניים כסוג של "טיסה עיוורת", מכיוון שהפוטנציאל לאופטימיזציות ממוקדות נותר ברובו מוסתר.

יעד הפרויקט: יותר שקיפות ועלייה משמעותית ביעילות

המטרה הברורה של Stadtwerke Karlsruhe הייתה אפוא לסיים את מצב השקיפות הזה. הם לא רק רצו לזהות פוטנציאל חיסכון, אלא גם ליישם אותם באופן פעיל ואוטומטי. הפיתרון נמצא ביישום ניהול מערכות אנרגיה אוטומטיות. מערכת זו, שפותחה על ידי Factor4solutions המומחים, מבוססת על תוכנה מבוססת AI ומשתמשת במושג התאום הדיגיטלי. הצגת מערכת זו אפשרה סוג שליטה חדש ביסודו של מערכת הקירור ובקרת אנרגיה מפורטת מאוד.

על ידי התקנת התוכנה והחיישנים הדרושים, כל זרימת האנרגיה בתוך מערכת הקירור הפכה לגלויה ומדידה לראשונה. פרמטרים כמו זרימת הנפח של המים הקרים והקירור, הטמפרטורות בנקודות שונות במערכת כמו גם צריכת האנרגיה המדויקת (חשמל וחימום מחוז) של כל רכיב בודד- מבולבלים למדחסים והשאבות לקירור החזרה- נרשמים כעת ומוערכים בזמן אמת. בסיס נתונים מקיף זה הוא המפתח לאופטימיזציה. התוכנה יכולה כעת לנתח ברציפות אילו מדינות הפעלה חסכוניות ביותר. דוגמה פשוטה אך יעילה לפוטנציאל אופטימיזציה כזה, שנחשף על ידי רכישת הנתונים השקופה, היא השליטה במשאבות. משאבות במערכות קרה פועלות לרוב ללא קשר לצורך בפועל עם זרימת נפח של 100 אחוז. עם זאת, הניתוח המפורט מראה כי בהתאם לשירותי הקירור הנדרשים ומצב המערכת, 60 אחוז או אפילו פחות יספיקו גם הם. השיעור הידני או השטוח מפעיל יחידות כאלה מוביל לצריכת חשמל משמעותית, מיותרת.

בעיה שהתעלמה בתדירות גבוהה במערכות קרה, הנראיות רק באמצעות ניתוח מפורט, היא צריכת החשמל של יחידות העזר שנקראו כך. משאבות, מאווררים בקירור החזרה או סוכני צד אחרים עשויים להיות בעלי צריכת חשמל דומה או אפילו גבוהה יותר מאשר יצרני הקירור בפועל, במיוחד אם הם אינם מבוקרים בצורה אופטימלית. בצמחים רבים, האופטימיזציה מוגבלת גם לרכיב האינדיבידואלי או למצב הפעלה אידיאלי שמושג לעיתים רחוקות במציאות - בדרך כלל בפחות משלושה אחוזים מכל שעות הפעילות. כתוצאה מכך, כמויות ניכרות של אנרגיה חשמלית מבוזבזות במהלך הפעולה השולטת. השיפור הממוקד של האינטראקציה של כל רכיבי המערכת הוא בדיוק המומחיות של הפיתרון המיושם.

אחרי שישה חודשים: הצלחות מוחשיות ופוטנציאל גבוה

התוכנה החכמה של Factor4Solutions נוקטת בגישה הוליסטית. זה לא מחשיב כל רכיב בבידוד, אלא את המערכת הקרה כולה כיחידה דינאמית. הוצאות התפעול האנרגטיות של כל המצרפים הרלוונטיים - יצרנים קרים, משאבות, מאווררים וכו ' - מוערכים יחד. זה מתאפשר על ידי שימוש בתאומים דיגיטליים של הרכיבים האישיים והמערכת כולה. תאום דיגיטלי הוא בעצם מודל וירטואלי, גבוה, המשקף את המערכת האמיתית בזמן אמת. מודל זה מאפשר ל- AI לחשב תרחישי הפעלה שונים ולקבוע ברציפות כיצד הרכיבים האישיים צריכים לעבוד יחד כדי להשיג את יעילות המערכת המרבית.

המערכת כבר לא נשלטת על ידי תוכניות קשיחות ומוגדרות מראש (למשל מכונה מסוימת פועלת תמיד כעומס בסיס, כזו שונה כעומס שיא), אך דינאמית וצריכה מכוונת. הבחירה והוויסות של היחידות נבחרים כעת על בסיס תנאי מזג האוויר הנוכחיים (טמפרטורה חיצונית), דרישת הקרה בפועל והיעילות הנחושה. באמצעות פרוטוקולי תקשורת סטנדרטיים, ניהול מערכות אינטליגנטיות מספק את מחוללי הקירור האישיים ויחידות עזר באופן ממוקד ומווסת את ביצועיהם. התוצאה היא חברה שמשיגה את היעילות הגבוהה ביותר האפשרית ברמת המערכת בכל מצב עומס שניתן להעלות על הדעת ובכל התנאים הסביבתיים.

היעילות של גישה זו הוצגה על ידי Stadtwerke karlsruhe זמן קצר לאחר השלמת שלב הבדיקה והזמנת המערכת במלואה. כבר בששת החודשים הראשונים שלאחר המעבר לבקרה אינטליגנטית, השירותים העירוניים הצליחו לרשום ירידה משמעותית בצריכת האנרגיה החשמלית - חיסכון של מעל 20 אחוזים בהשוואה לתקופה המקבילה בשנה הקודמת. רווח יעילות זה בא לידי ביטוי בעלויות התפעול והוביל לחיסכון כספי בטווח החמישה הדגימות בתוך ששת חודשים אלה.

עם זאת, לטענת המומחים, זו רק ההתחלה. ששת החודשים הראשונים להפעלה תחת השליטה החדשה כללו גם תקופות בהן המערכת התבססה באופן חלקי או לחלוטין על הסדרה הישנה והקונבנציונאלית. הפוטנציאל המלא של הפיתרון האינטליגנטי נפרש על מחזור שנתי שלם, מכיוון שסגנון הנהיגה האופטימלי של גנרטורים הקרים השונים (בולם, דחיסה, קירור חופשי) תלוי מאוד בעונה, בטמפרטורה החיצונית ובדרישה הקרה הספציפית. החישובים של Factor4Solutions, המבוססים על נתוני ההפעלה וההדמיות הראשונים עם התאום הדיגיטלי, מנבאים חיסכון באנרגיה אפשרי של מעל 40 אחוזים במהלך שנת פעולה שלמה. המטרה השאפתנית הזו נמצאת כעת במראות של סטאדוורקה קרלסרוה.

מהסורגים לגלובלי: SMEs כובשים את השוק העולמי עם אסטרטגיה חכמה - תמונה: xpert.digital

בתקופה בה נוכחותה הדיגיטלית של חברה מחליטה על הצלחתה, האתגר של האופן בו ניתן לתכנן נוכחות זו באופן אותנטי, אינדיבידואלי וברחבה. Xpert.Digital מציע פיתרון חדשני שממצב את עצמו כצומת בין רכזת תעשייתית, בלוג ושגריר מותג. זה משלב את היתרונות של ערוצי תקשורת ומכירות בפלטפורמה יחידה ומאפשר פרסום ב -18 שפות שונות. שיתוף הפעולה עם פורטלי שותפים וההזדמנות לפרסם תרומות ל- Google News ומפיץ עיתונאים עם כ -8,000 עיתונאים וקוראים ממקסמים את טווח ההגעה והנראות של התוכן. זה מייצג גורם חיוני במכירות ושיווק חיצוניות (סמלים).

עוד על זה כאן:

• אוֹתֶנְטִי. בנפרד. גלובלי: אסטרטגיית xpert.digital עבור החברה שלך

100 אחוז בטיחות תפעולית באמצעות מעקב אינטליגנטי

בנוסף ליעילות אנרגיה טהורה והפחתת עלויות, בטיחות החברה ביצירה חשובה מאוד עבור ספק כמו Stadtwerke Karlsruhe. הזמינות הרציפה של הקור היא חובה בפרט בעת אספקת מרכז נתונים, כאשר אפילו תקלות קצרות לטווח יכולות להיות בעלות השלכות חמורות. הפיתרון האינטליגנטי מציע כאן יתרון מכריע נוסף: המערכת לא מוגדרת רק פעם אחת ואז מנצלת את עצמה, אלא מנוטרת לצמיתות, נבדקת ומותאמת על ידי ה- Cofficument Factor4solutions.

למרות שלשירותים העירוניים יש גם מערכות מעקב משלהם וצוותים מוסמכים, הטיפול הנוסף והמיוחד של צוות המומחים מ- Factor4Solutions עם הידע העמוק שלהם בתחום טכנולוגיית הקירור ואופטימיזציה של מערכת מבוססת AI מייצגת תוספת חשובה. הניטור המרוחק הקבוע באמצעות AI יכול לעתים קרובות לזהות חריגות או בעיות פוטנציאליות לפני שהוא מוביל. הודות לתאום הדיגיטלי וההשוואה בזמן אמת של נתוני ההפעלה הנוכחיים עם המצב האידיאלי של המודל, ניתן לזהות סטיות מוקדם וליידע באופן יזום לקוחות על כישלונות הממשמש ובא או אמצעי תחזוקה הכרחיים. זה מאפשר תחזוקה חזויה ונמנע מתקנים לא מתוכננים. הערבות ליכולת העסקית בכל עת היא בעלת חשיבות מהותית עבור Stadtwerke karlsruhe, לא מעט בגלל החובה החוזית להעביר הפניות, במיוחד למרכז הנתונים הרגיש בגן ​​הקארה.

מבוא ושילוב הפיתרון

הצגתו ויישום הפיתרון החכם היה חלק ולא מסובך מנקודת המבט של השירות העירוני. שיתוף הפעולה עם ספק השירות החיצוני, שכבר מפקח על טכנולוגיית המדידה והבקרה של השירות העירוני, היה חיוני.

יחד, נקודות הנתונים הנדרשות להגדרת התוכנה זוהו ושוחררו. Factor4solutions, ששלטו על הפיתרון ממיקומו בברלין משלט מרחוק, העבירו בבירור מראש אילו נקודות נתונים ספציפיות ממערכת המערכת נדרשות. זה כלל, למשל, זרימות נפח, טמפרטורות והערכים המדויקים של החום והמטרים הקרים.

לאחר סיפקה נתונים אלה, התוכנה הוגדרה במהירות רבה. המערכת נקבעה באופן בסיסי תוך יום אחד והצליחה להתחיל ברכישת נתונים וניתוחים ראשונים. לאחר ארבעה עד שישה שבועות בלבד, ניתן היה להשיג ניתוח מקיף ראשון של נתוני המערכת. בהתבסס על הידע שנצבר מניתוח זה, ניתן יהיה לכוונן את המערכת עדיפה. לדוגמה, התברר אילו נקודות נתונים נוספות יעזרו לאופטימיזציה מדויקת עוד יותר, והמערכת הורחבה וכיול בהתאם.

שילוב פשוט יחסית ומהיר זה הופך את הטכנולוגיה למעניינת עבור מגוון יישומים ותעשיות, בכל מקום בו מערכות קירור מורכבות נמצאות בשימוש והיעילות שלהן צריכה להיות מוגברת.

הפחתה מהירה כטיעון חזק להרחבת שיתוף הפעולה

ההשפעות החיוביות של אופטימיזציה קרה אינטליגנטית היו מהירות ומשכנעות מאוד עבור Stadtwerke Karlsruhe. מבט על צריכת האנרגיה השנתית וייצור הקירור בהשוואה לשנה הקודמת, גם אם השליטה החדשה עבדה רק לטווח המלא במשך שישה חודשים, הראתה עלייה משמעותית ביעילות ובחיסכון באנרגיה מדידה.

השיקול הכלכלי משמח במיוחד: תקופת ההפחתה של המערכת קצרה להפליא. העלויות השנתיות שנגרמות לשימוש בתוכנה והתמיכה המתמשכת של מומחי טכנולוגיית הקירור מפני Factor4solutions כבר פיצו על ידי החיסכון באנרגיה שהושגו בחמשת החודשים הראשונים. המשמעות היא שהמערכת כבר מייצרת חיסכון בעלויות החורגות מעלויות המערכת מהחודש השישי של השנה. תשואה מהירה זו על ההשקעה (ROI) היא טיעון חזק ליישום טכנולוגיות כאלה.

לאור החוויות החיוביות והגידול המוכח ביעילות, אין זה מפתיע כי Stadtwerke karlsruhe לא רק שוקל את שיתוף הפעולה עם Factor4solutions, אלא כבר מיישם. מערכת אספקה ​​קרה נוספת מ- Stadtwerke היא כעת מפוקחת ומותאמת על ידי המערכת החכמה. בנוסף, השירותים העירוניים מפעילים מספר מערכות קרות אחרות בגדלים ומורכבות שונים, אשר עשויים להיות זכאים לייעול פיתרון ה- AI. מכיוון שהטכנולוגיה הוכיחה כגמישה ומשולבת כמעט בכל מערכות הקרה הנפוצות, הסיכויים טובים כי ניתן לממש ניתוחים משמעותיים, רווחי שקיפות ופוטנציאל חיסכון אחר במערכות אלה באמצעות AI ותאומים דיגיטליים.

הפרויקט בגן קארה בקרלסרואה הוא דוגמה מוצלחת לאופן בו טכנולוגיות דיגיטליות מודרניות - בפרט בינה מלאכותית ותאומים דיגיטליים - יכולים לחולל מהפכה יעילות אנרגטית באזור אינטנסיבי אנרגיה באופן מסורתי כמו קירור. על ידי המרת מערכות הפעלה למערכות שקופות, מבוקרות באופן מושכל, ספקי אנרגיה יכולים לא רק לחסוך עלויות תפעול משמעותיות, אלא גם להגביר את הבטיחות התפעולית ולתרום תרומה חשובה להפחתת צריכת האנרגיה ובכך להגנה על האקלים. ההצלחה ב- Stadtwerke karlsruhe מראה כי השקעות במערכות אופטימיזציה חכמות מבוססות נתונים מצפות במהירות וסוללות את הדרך לאספקת אנרגיה בת קיימא ויעילה יותר. החיסכון המרשים בתחילה של מעל 20 אחוזים והפוטנציאל החזוי של מעל 40 אחוז מדגיש את הפוטנציאל העצום שהוא שליטה אינטליגנטית ורשתות של מערכות אנרגיה.

☑️ תמיכה ב- SME באסטרטגיה, ייעוץ, תכנון ויישום

☑️ יצירה או התאמה מחדש של האסטרטגיה הדיגיטלית והדיגיטציה

☑️ הרחבה ואופטימיזציה של תהליכי המכירה הבינלאומיים

Platforms פלטפורמות מסחר B2B גלובליות ודיגיטליות

פיתוח עסקי חלוץ

קונרד וולפנשטיין

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

אתה יכול ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר למטה או פשוט להתקשר אליי בטלפון +49 89 674 804 (מינכן) .

אני מצפה לפרויקט המשותף שלנו.

Xpert.Digital הוא מוקד לתעשייה עם מיקוד, דיגיטציה, הנדסת מכונות, לוגיסטיקה/אינטרלוגיסטיקה ופוטו -וולטאים.

עם פיתרון הפיתוח העסקי של 360 ° שלנו, אנו תומכים בחברות ידועות מעסקים חדשים למכירות.

מודיעין שוק, סמוקינג, אוטומציה שיווקית, פיתוח תוכן, יחסי ציבור, קמפיינים בדואר, מדיה חברתית בהתאמה אישית וטיפוח עופרת הם חלק מהכלים הדיגיטליים שלנו.

אתה יכול למצוא עוד בכתובת: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus