一、傳統能源管理系統面臨的挑戰
能源管理系統(EMS)在現代工業和商業環境中已經成為優化能源使用、降低成本和提高效率的關鍵工具。隨著技術的進步和能源需求的不斷增長,傳統的EMS面臨以下挑戰:
能源需求波動大:隨著生產活動和氣候條件的變化,能源需求呈現出高度波動性,需要更加靈活和智能的管理策略。
能源價格波動:能源市場價格波動頻繁,需要精確預測和優化能源采購策略。
多能源系統的復雜性:包括電力、天然氣、可再生能源等多種能源形式,需要協調管理和優化。
設備維護和故障預防:復雜的設備系統需要高效的維護和故障預防策略,以保證持續運行。
碳排放和環境法規:隨著環保要求的提高,企業需要更加精細地管理碳排放,符合法規要求。
二、康派智能AI模型
AI的核心是算法和模型的建立,康派智能的能耗預測模型是按照麥肯錫六步法思路進行創建,且已在多個項目有實際應用,并均已獲得良好的評價,康派智能能耗預測模型建立過程主要步驟如下:
步驟一:識別問題;識別影響能耗的主要因數,包含但不局限于產量、溫度、環境以及其他主要參數。
步驟二:定義問題;確定影響能耗的主要因數。
步驟三:收集數據;通過計量設備或工控系統對接獲取核心數據;
步驟四:建立模型;使用采用多元回歸模型、SVM、LGB等機器學習模型以及LSTM、NBeats、Transformer等深度學習模型進行訓練再利用訓練好的模型進行預測,繪制實際電耗和預測能耗的變化曲線。
步驟五:解釋產出;通過評價指標、交叉驗證、殘差分析、學習曲線等方式進行模型評價。
步驟六:溝通結果;定期評估優化效果,記錄能耗變化和成本節約。
三、康派智能AI模型的其他應用
(1)精準的能耗預測
AI可以基于歷史數據、天氣預報、生產計劃等因素,進行高精度的能耗預測,幫助企業制定更合理的能源使用和采購計劃,避免能源浪費。
(2)智能需求響應
通過實時監控和分析用電數據,AI可以動態調整用電策略,響應電網的需求響應信號,平衡電網負載,降低用電成本,并獲取需求響應市場的經濟激勵。
(3)故障預測與預測性維護
AI算法能夠分析設備的運行數據,提前識別潛在的故障模式,并發出警報。預測性維護可以減少設備的非計劃停機時間,提高設備的可靠性和使用壽命。
(4)優化能源使用策略
AI可以實時優化能源分配和使用策略,考慮多種因素(如能源價格、設備狀態、生產需求等),以達到最佳能效。例如,在多能源系統中,AI可以智能調度電網電力、自發電系統和儲能設備。
(5)能源價格預測與交易優化
AI能夠分析能源市場動態和歷史價格數據,預測未來的能源價格波動,幫助企業在價格低谷時采購電力,避免高峰期的高額電費,并優化能源交易策略。
(6)碳排放管理與優化
AI可以實時監控能源使用和碳排放情況,識別高排放源,并提供優化建議,幫助企業實現碳減排目標。AI還可以模擬不同能源使用策略對碳排放的影響,輔助決策。
(7)自適應控制
AI可以基于實時數據和歷史數據,自主調整能源使用策略,實現自適應控制。例如,根據室內外溫度和濕度等環境因素,動態調整空調系統的運行參數,以達到最佳舒適度和能效。
(8)虛擬電廠管理
AI可以整合和優化分布式能源資源(如太陽能、風能、儲能系統等),形成虛擬電廠。通過智能調度和控制,AI可以最大化虛擬電廠的發電和儲能效益,并參與電網調頻等輔助服務市場。