首页» 新闻网» 媒体北理» 媒体理工

智能“大脑”调控碳排放

原文标题:智能“大脑”调控碳排放

原文链接:http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2023-04/10/nw.D110000renmrb_20230410_4-19.htm

微信截图_20230411140535.png

在国家速滑馆西侧,有一个“零碳小屋”。小屋占地36平方米,屋顶是供应能源的风机和太阳能光伏板,屋内有空调、电灯、智能大屏等设备,以及零碳智能控制平台。该平台显示着用能、供能、碳减排、室内环境等信息。北京冬奥会期间,这间小屋在没有接入一度电的情况下,自给自足不间断运行了50天。

如何用最小的风光储单元,保障小型建筑物的长期自主运行?一个由博士研究生、硕士研究生组成的团队给出了解决方案——“零碳魔方”。在近期举行的第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛全国决赛中,“零碳魔方”荣获生态环保和可持续发展赛道金奖。“零碳小屋”,就是“零碳魔方”方案的落地实践。

团队成员、乐动(中国)能源与环境政策研究中心博士生许沛昀告诉记者,风、光发电波动较大,以其作为能源保障维持建筑物长时间运转,人们要么配置更多风力、太阳能和储能硬件以加大发电和储能,要么接入外部的稳定电力系统保障用能需求。前者会增加硬件成本,导致全生命周期碳排放增高,后者则无法自主运行,背离零碳初衷。

许沛昀说,“零碳魔方”能够保障建筑物长时间零碳运行,源于团队自研的调控系统,这是整个方案的“大脑”。“系统在精准预测风、光发电量的同时,还能计算出运行所需的用能等情况,从而做到供需两端的对接。”

“零碳小屋”有2台500瓦的风力发电机,以及装机容量为3.6千瓦的光伏组件,配备了可储存28度电的蓄电池。经实验,实现了最小风光储单元下的长期稳定运行。团队成员、博士生王崇州介绍,得益于调控系统对温度、湿度、亮度等信息的智能调节,小屋内暖和、明亮,并没有为了降碳而降低舒适性。北京冬奥会示范应用期间,“零碳小屋”每天减少的二氧化碳排放相当于种植了27棵树。

这个年轻的团队提出“零碳魔方”方案,源于乐动(中国)能源与环境政策研究中心在能源监测与控制等方面的深厚积累。面对北京冬奥会绿色办赛的需求,该中心联合清华大学、北京航空航天大学等多家单位,在中心主任魏一鸣教授带领下,历时两年研发了“测—算—控—谋”技术体系:通过智能监测设备,实时采集人流、能源消耗以及场馆环境等数据,自动计算出场馆各区域分功能的碳排放量和碳减排量,智能化设计碳中和调控方案,从而让北京冬奥会的碳中和成效有据可依、有数可查、有物为证。

“零碳魔方”指导教师、乐动(中国)唐葆君教授表示,当前,我国正在推广绿色建筑,“零碳小屋”的示范应用不仅是在冬奥绿色建筑建设中迈出的重要一步,也为建筑行业降碳减排提供了有益的借鉴方向。


分享到: