Produksi Dingin Cerdas: Contoh AI Terapan dan Kembar Digital di Karlsruhe Stadtwerke

Stadtwerke Karlsruhe: Sistem Cerdas untuk Pasokan Dingin Perkotaan

Kebutuhan untuk menggunakan energi lebih efisien menjadi semakin penting di saat perubahan iklim dan meningkatkan biaya energi. Ini berlaku tidak hanya untuk pemanasan dan catu daya, tetapi juga untuk area produksi dingin, yang sangat diperlukan di area perkotaan modern yang dibangun padat dan untuk aplikasi khusus seperti pusat data atau fasilitas medis. Pemasok energi perkotaan, seperti Stadtwerke Karlsruhe, memiliki tanggung jawab khusus di sini. Anda tidak hanya harus memastikan keamanan pasokan, tetapi juga menemukan cara inovatif untuk mengurangi biaya operasi dan pada saat yang sama memberikan kontribusi untuk keberlanjutan. Contoh yang mengesankan tentang bagaimana hal ini dapat dicapai adalah optimalisasi produksi dingin untuk area Garden Carée di Karlsruhe dengan bantuan teknologi digital canggih.

Sebagai perusahaan kota dengan sekitar 1.100 karyawan, Stadtwerke Karlsruhe memasok lebih dari 400.000 orang di wilayah tersebut dengan bentuk energi penting seperti listrik, gas alam, pemanas distrik dan air minum. Bagian dari beragam tugas ini juga mencakup operasi dan pemeliharaan sistem energi yang kompleks untuk kompleks real estat besar, seperti sistem pasokan pendingin untuk kebun. Area ini adalah kompleks bangunan multifungsi yang menampung campuran apartemen, ruang kantor, praktik medis, jalur toko, restoran, dan pusat data kritis. Pasokan dingin berbasis gangguan -bebas dan kebutuhan sangat penting untuk kelancaran pengoperasian semua unit.

Sistem pendingin yang ada dari taman kebun tidak berarti sederhana. Ini menggabungkan berbagai teknologi untuk memungkinkan pasokan yang paling fleksibel dan berpotensi energi. Centerpiece adalah tiga mesin dada penyerapan yang menawarkan keuntungan bahwa mereka tidak dapat dioperasikan dengan listrik yang mahal, tetapi dengan pemanasan distrik yang ramah lingkungan atau bahkan glasir dari kilang terdekat. Sistem ini dilengkapi dengan mesin dingin kompresi konvensional dengan dua komprehensive, yang digunakan pada kondisi operasi dingin atau spesifik, serta kekambuhan yang melepaskan kelebihan panas ke lingkungan.

Terlepas dari prinsip bereaksi secara fleksibel terhadap suhu dingin dan luar melalui kombinasi produsen yang berbeda, perusahaan utilitas kota Karlsruhe menghadapi tantangan bersama: ada kurangnya transparansi terperinci tentang konsumsi energi aktual dari keseluruhan sistem dan interaksi komponen individu. Sebelum pengenalan solusi cerdas, wawasan tentang efisiensi pada dasarnya terbatas pada neraca tahunan. Pada akhir tahun Anda bisa melihat berapa jam dingin yang diproduksi dan berapa banyak listrik dan pemanasan distrik yang dihabiskan untuk ini. Namun, analisis terperinci tentang komponen mana yang digunakan pada jam berapa dan apakah ini dalam rasio optimal terhadap dingin yang dihasilkan tidak dimungkinkan. Kondisi ini dijelaskan dengan tepat oleh mereka yang bertanggung jawab di utilitas kota sebagai semacam "penerbangan buta", karena potensi optimisasi yang ditargetkan sebagian besar tetap tersembunyi.

Tujuan Proyek: lebih banyak transparansi dan peningkatan efisiensi yang signifikan

Karena itu tujuan yang jelas dari Stadtwerke Karlsruhe adalah untuk mengakhiri keadaan transparansi ini. Mereka tidak hanya ingin mengidentifikasi potensi tabungan, tetapi juga secara aktif dan otomatis mengimplementasikannya. Solusinya ditemukan dalam implementasi manajemen sistem energi otomatis. Sistem ini, yang dikembangkan oleh Specialist Factor4Solutions, didasarkan pada perangkat lunak berbasis AI dan menggunakan konsep kembar digital. Pengenalan sistem ini memungkinkan jenis kontrol baru yang mendasar dari sistem pendingin dan pengendalian energi yang sangat rinci.

Dengan memasang perangkat lunak dan sensor yang diperlukan, semua aliran energi dalam sistem pendingin menjadi terlihat dan dapat diukur untuk pertama kalinya. Parameter seperti aliran volume air dingin dan pendingin, suhu pada titik yang berbeda dalam sistem serta konsumsi energi yang tepat (listrik dan pemanasan kabupaten) dari masing-masing komponen individu- dari peredam ke kompresor dan pompa ke pendinginan kembali- sekarang direkam dan dievaluasi secara real time. Basis data komprehensif ini adalah kunci untuk optimasi. Perangkat lunak ini sekarang dapat terus menganalisis negara operasi mana yang paling ekonomis. Contoh sederhana namun efektif dari potensi optimasi tersebut, yang ditemukan oleh akuisisi data transparan, adalah kontrol pompa. Pompa dalam sistem dingin sering berjalan terlepas dari kebutuhan aktual dengan aliran volume 100 persen. Namun, analisis terperinci menunjukkan bahwa, tergantung pada layanan pendingin yang diperlukan dan status sistem, 60 persen atau bahkan lebih sedikit juga akan cukup. Manual atau flat rate mengoperasikan unit tersebut mengarah pada konsumsi daya yang signifikan dan tidak perlu.

Masalah yang sering diabaikan dalam sistem dingin, yang hanya terlihat melalui analisis terperinci, adalah konsumsi daya unit bantu yang disebut SO. Pompa, kipas dalam pendinginan pengembalian atau agen sisi lain mungkin memiliki konsumsi listrik yang serupa atau bahkan lebih tinggi daripada produsen pendingin yang sebenarnya, terutama jika mereka tidak dikontrol secara optimal. Di banyak pabrik, optimasi juga terbatas pada komponen individu atau keadaan operasi ideal yang jarang dicapai dalam kenyataan - biasanya dalam waktu kurang dari tiga persen dari semua jam operasi. Akibatnya, sejumlah besar energi listrik terbuang sia -sia selama operasi dominan. Peningkatan yang ditargetkan dari interaksi semua komponen sistem adalah persis keistimewaan dari solusi yang diimplementasikan.

Setelah enam bulan: keberhasilan nyata dan potensi tinggi

Perangkat lunak cerdas Factor4Solutions sedang mengejar pendekatan holistik. Itu tidak mempertimbangkan setiap komponen dalam isolasi, tetapi seluruh sistem dingin sebagai unit dinamis. Biaya operasi energik dari semua agregat yang relevan - produsen dingin, pompa, kipas, dll. - dinilai bersama. Hal ini dimungkinkan dengan penggunaan kembar digital dari masing -masing komponen dan seluruh sistem. Kembar digital pada dasarnya adalah model virtual, presisi tinggi yang mencerminkan sistem nyata secara real time. Model ini memungkinkan AI untuk menghitung skenario operasi yang berbeda dan terus menerus menentukan bagaimana komponen individu harus bekerja bersama untuk mencapai efisiensi sistem maksimum.

Sistem ini tidak lagi dikendalikan oleh skema yang kaku dan telah ditentukan sebelumnya (mis. Mesin tertentu selalu berjalan sebagai beban dasar, yang berbeda sebagai beban puncak), tetapi dinamis dan perlu diorientasikan. Seleksi dan regulasi unit sekarang dipilih berdasarkan kondisi cuaca saat ini (suhu luar), persyaratan dingin yang sebenarnya dan efisiensi yang ditentukan. Melalui protokol komunikasi terstandarisasi, manajemen sistem cerdas memberikan generator pendingin individu dan unit tambahan dengan cara yang ditargetkan dan mengatur kinerja mereka. Hasilnya adalah perusahaan yang mencapai efisiensi tertinggi di tingkat sistem dalam setiap situasi muatan yang mungkin dan dalam semua kondisi lingkungan.

Efektivitas pendekatan ini ditunjukkan oleh Stadtwerke Karlsruhe tak lama setelah fase pengujian selesai dan commissioning sepenuhnya sistem. Pada awal enam bulan pertama setelah beralih ke kontrol cerdas, utilitas kota mampu mencatat pengurangan yang signifikan dalam konsumsi energi listrik - penghematan lebih dari 20 persen dibandingkan dengan periode yang sama pada tahun sebelumnya. Keuntungan efisiensi ini tercermin dalam biaya operasi dan menyebabkan penghematan finansial dalam kisaran lima digit dalam enam bulan ini.

Namun, menurut para ahli, ini hanyalah permulaan. Enam bulan pertama operasi di bawah kontrol baru juga termasuk periode di mana sistem sebagian atau sepenuhnya didasarkan pada peraturan konvensional yang lama. Potensi penuh dari solusi cerdas terungkap selama siklus tahunan yang lengkap, karena gaya mengemudi yang optimal dari berbagai generator dingin (penyerap, kompresi, pendinginan bebas) sangat tergantung pada musim, suhu luar dan kebutuhan dingin spesifik. Perhitungan solusi Factor4, berdasarkan data operasi pertama dan simulasi dengan kembar digital, memprediksi kemungkinan penghematan energi lebih dari 40 persen selama satu tahun operasi. Tujuan ambisius ini sekarang berada di pemandangan Stadtwerke Karlsruhe.

Dari lokal ke global: UKM menaklukkan pasar global dengan strategi cerdas - Gambar: Xpert.Digital

Di saat kehadiran digital sebuah perusahaan menentukan keberhasilannya, tantangannya adalah bagaimana menjadikan kehadiran ini autentik, individual, dan berjangkauan luas. Xpert.Digital menawarkan solusi inovatif yang memposisikan dirinya sebagai persimpangan antara pusat industri, blog, dan duta merek. Ini menggabungkan keunggulan saluran komunikasi dan penjualan dalam satu platform dan memungkinkan publikasi dalam 18 bahasa berbeda. Kerja sama dengan portal mitra dan kemungkinan penerbitan artikel di Google Berita serta daftar distribusi pers dengan sekitar 8.000 jurnalis dan pembaca memaksimalkan jangkauan dan visibilitas konten. Ini merupakan faktor penting dalam penjualan & pemasaran eksternal (SMarketing).

Lebih lanjut tentang itu di sini:

• Autentik. Secara individu. Global: Strategi Xpert.Digital untuk perusahaan Anda

Keamanan operasional 100 persen melalui pengawasan cerdas

Selain efisiensi energi murni dan pengurangan biaya, keamanan perusahaan dari penciptaan ini sangat penting bagi pemasok seperti Stadtwerke Karlsruhe. Ketersediaan dingin yang berkelanjutan adalah wajib khususnya ketika memasok pusat data, di mana bahkan kegagalan jangka pendek dapat memiliki konsekuensi serius. Solusi cerdas menawarkan keunggulan menentukan lain di sini: sistem ini tidak hanya diatur sekali dan kemudian dikelola sendiri, tetapi dipantau secara permanen, diperiksa dan dioptimalkan oleh solusi Factor4 Penyedia.

Meskipun utilitas kota juga memiliki sistem pengawasan mereka sendiri dan staf yang memenuhi syarat, perawatan khusus dan khusus oleh tim ahli dari Factor4Solutions dengan pengetahuan mendalam mereka di bidang teknologi pendingin dan optimasi sistem berbasis AI merupakan tambahan yang berharga. Pemantauan jarak jauh permanen menggunakan AI seringkali dapat mengenali anomali atau potensi masalah sebelum mengarah. Berkat kembar digital dan perbandingan real-time dari data operasi saat ini dengan keadaan ideal model, dimungkinkan untuk mengidentifikasi penyimpangan lebih awal dan untuk secara proaktif memberi tahu pelanggan tentang kegagalan yang akan datang atau langkah-langkah pemeliharaan yang diperlukan. Ini memungkinkan pemeliharaan prediktif dan menghindari standar yang tidak direncanakan. Jaminan kemampuan bisnis setiap saat adalah hal yang sangat penting bagi Stadtwerke Karlsruhe, paling tidak karena kewajiban kontraktual untuk memberikan referensi, terutama ke pusat data sensitif di Garden Carée.

Pendahuluan dan integrasi solusi

Pendahuluan dan implementasi solusi cerdas lancar dan tidak rumit dari perspektif utilitas kota. Kerja sama dengan penyedia layanan eksternal, yang sudah mengawasi pengukuran dan teknologi kontrol dari utilitas kota, sangat penting.

Bersama -sama, titik data yang diperlukan untuk pengaturan perangkat lunak diidentifikasi dan dirilis. Factor4Solutions, yang mengendalikan solusi dari lokasinya di Berlin dari Remote, telah dikomunikasikan dengan jelas di muka mana titik data spesifik dari sistem sistem diperlukan. Ini termasuk, misalnya, aliran volume, suhu dan nilai pasti dari panas dan meter dingin.

Setelah data ini disediakan, perangkat lunak dikonfigurasi dengan sangat cepat. Sistem ini pada dasarnya ditetapkan dalam satu hari dan dapat memulai akuisisi data dan analisis pertama. Setelah hanya empat hingga enam minggu, analisis komprehensif pertama dari data sistem tersedia. Berdasarkan pengetahuan yang diperoleh dari analisis ini, sistem ini bisa lebih baik -diatur. Misalnya, menjadi jelas titik data tambahan mana yang akan bermanfaat untuk optimasi yang lebih tepat, dan sistem diperluas dan dikalibrasi.

Integrasi yang relatif sederhana dan cepat ini membuat teknologi ini menarik untuk berbagai aplikasi dan industri, di mana pun sistem pendingin yang kompleks digunakan dan efisiensinya harus ditingkatkan.

Amortisasi cepat sebagai argumen yang kuat untuk perluasan kerja sama

Efek positif dari optimasi dingin yang cerdas sangat cepat dan meyakinkan untuk Stadtwerke Karlsruhe. Melihat konsumsi energi tahunan dan produksi pendingin dibandingkan dengan tahun sebelumnya, bahkan jika kontrol baru hanya bekerja ke rentang penuh selama enam bulan, menunjukkan peningkatan efisiensi yang signifikan dan penghematan energi yang terukur.

Pertimbangan ekonomi sangat memuaskan: periode amortisasi sistem sangat singkat. Biaya tahunan yang dikeluarkan untuk penggunaan perangkat lunak dan dukungan berkelanjutan oleh spesialis teknologi pendingin dari Factor4Solutions sudah dikompensasi oleh penghematan energi yang dicapai dalam lima bulan operasi pertama. Ini berarti bahwa sistem sudah menghasilkan penghematan biaya yang melampaui biaya sistem dari bulan keenam tahun ini. Pengembalian investasi cepat (ROI) ini adalah argumen yang kuat untuk implementasi teknologi tersebut.

Mengingat pengalaman positif dan peningkatan efisiensi yang terbukti, tidak mengherankan bahwa Stadtwerke Karlsruhe tidak hanya mempertimbangkan kerja sama dengan solusi Factor4, tetapi sudah diterapkan. Sistem pasokan dingin lainnya dari Stadtwerke sekarang juga diawasi dan dioptimalkan oleh sistem cerdas. Selain itu, utilitas kota mengoperasikan sejumlah sistem dingin lainnya dengan berbagai ukuran dan kompleksitas, yang berpotensi memenuhi syarat untuk mengoptimalkan solusi AI. Karena teknologi ini telah terbukti fleksibel dan terintegrasi dalam hampir semua sistem dingin yang umum, peluangnya bagus bahwa analisis yang signifikan, keuntungan transparansi dan potensi penghematan lainnya juga dapat direalisasikan dalam sistem ini dengan menggunakan AI dan kembar digital.

Proyek di Garden Carée di Karlsruhe adalah contoh yang sukses tentang bagaimana teknologi digital modern - khususnya kecerdasan buatan dan kembar digital - dapat merevolusi efisiensi energi dalam bidang intensif energi tradisional seperti pendinginan. Dengan mengubah sistem operasi menjadi sistem yang transparan dan terkontrol secara cerdas, pemasok energi tidak hanya dapat menghemat biaya operasi yang signifikan, tetapi juga meningkatkan keselamatan operasional dan memberikan kontribusi penting terhadap pengurangan konsumsi energi dan dengan demikian terhadap perlindungan iklim. Keberhasilan di Stadtwerke Karlsruhe menunjukkan bahwa investasi dalam sistem optimisasi berbasis data yang cerdas dengan cepat mengharapkan dan membuka jalan bagi pasokan energi yang lebih berkelanjutan dan efisien. Penghematan yang awalnya mengesankan lebih dari 20 persen dan potensi yang diprediksi lebih dari 40 persen menggarisbawahi potensi besar yang merupakan kontrol cerdas dan jaringan sistem energi.

☑️ Dukungan UKM dalam strategi, konsultasi, perencanaan dan implementasi

☑️ Penciptaan atau penataan kembali strategi digital dan digitalisasi

☑️ Perluasan dan optimalisasi proses penjualan internasional

☑️ Platform perdagangan B2B Global & Digital

☑️ Pelopor Pengembangan Bisnis

Konrad Wolfenstein

Saya akan dengan senang hati menjadi penasihat pribadi Anda.

Anda dapat menghubungi saya dengan mengisi formulir kontak di bawah ini atau cukup hubungi saya di +49 89 89 674 804 (Munich) .

Saya menantikan proyek bersama kita.

Xpert.Digital adalah pusat industri dengan fokus pada digitalisasi, teknik mesin, logistik/intralogistik, dan fotovoltaik.

Dengan solusi pengembangan bisnis 360°, kami mendukung perusahaan terkenal mulai dari bisnis baru hingga purna jual.

Kecerdasan pasar, pemasaran, otomasi pemasaran, pengembangan konten, PR, kampanye surat, media sosial yang dipersonalisasi, dan pemeliharaan prospek adalah bagian dari alat digital kami.

Anda dapat mengetahui lebih lanjut di: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus