Концепция энергетической экосистемы города

Abstract

В настоящее время вопросы устойчивого развития и рационального потребления ресурсов выходят на первое место. В работе представлена концепция энергетической экосистемы города, цели которой — соблюдение принципов устойчивого развития и снижение темпов роста энергопотребления городов на территории РФ. Основу концепции составляют технологии BEM и IoT. Представлена актуальность данного подхода с точки зрения как общемировых трендов, так и следования национальной политике развития государства. Энергетическая модель здания формируется на стадии проектирования, поэтому уже на начальных этапах жизненного цикла объект капитального строительства проектируется с учетом всех требований энергоэффективности. Затем энергетическая модель проходит сертификацию по «зеленым» стандартам. На стадии эксплуатации сформированные энергетические модели зданий передаются на сервер, где, объединяясь, формируют энергетическую модель города — UBEM. Данные о текущем состоянии зданий, внутреннем микроклимате и количестве потребляемой энергии передаются с датчиков IoT, установленных на основных узлах ввода энергоресурсов. Вся информация обрабатывается, хранится на серверах и предоставляется пользователю на специальной цифровой платформе. Использование такого комплексного подхода на стадиях проектирования и эксплуатации объекта капитального строительства позволяет добиться существенной экономии энергоресурсов и оптимизировать энергопотребление города. В качестве примера приведен сравнительный анализ энергопотребления школы на 1600 мест как с применением BEM, так и без. Экономический эффект применения данной концепции может составить 5,82 млн руб. в год.

Currently, the issues of sustainable development and rational consumption of resources come out on top. The paper presents the concept of the city’s energy ecosystem, the purpose of which is to comply with the principles of sustainable development and reduce the growth rate of energy consumption of cities in the territory of the Russian Federation. The concept is based on BEM and IoT technologies. The relevance of this approach is presented both from the point of view of global trends and the implementation of the national development policy of the state. The energy model of the building is formed at the design stage, therefore, already at the initial stages of the life cycle, the capital construction object is designed with all energy efficiency requirements. Then, the energy model is certified according to “green” standards. At the operational stage, the generated energy models of buildings are transmitted to the server, where, combining, they form an energy model of the city — UBEM. Data on the current state of buildings, the internal microclimate and the amount of energy consumed are transmitted from IoT sensors installed at the main energy inputs. All information is processed, stored on servers and provided to the user on a special digital platform. The use of such an integrated approach at the stages of design and operation of the capital construction facility allows achieving significant energy savings and optimizing the energy consumption of the city. As an example, the paper presents a comparative analysis of the energy consumption of a school for 1600 places without and with the use of BEM. The economic effect of applying this concept may amount to 5.82 million rubles per year.