案例研究:莫纳什大学 100% 使用可再生能源的未来

October 1, 2019 Georganne Benesch

人工智能,物联网,智能电网,智慧城市

在绿色创新方面,莫纳什大学处于领先地位。其 NetZero 计划将在 2030 年之前消除燃煤能源,对于这家澳大利亚规模最大的大学,这是一个雄心勃勃的目标。实施 NetZero 的路线图包括:

  • 部署全国最大的城市太阳能发电场,将屋顶和停车场变成太阳能发电机
  • 用商业可再生能源来满足能源需求
  • 将所有建筑物及电器的能源由煤气转换为电力和/或可再生能源
  • 在 150 座建筑中推广智能建筑技术和节能照明
  • 构建现场微电网来管理有效的能源使用

其愿景和行动屡获殊荣。2018 年,联合国授予莫纳什大学和 ClimateWorks Australia 变革动力奖。莫纳什 NetZero 视频说明了为什么(视频 1)。

 

视频 1。莫纳什大学正在建造一个改变游戏规则的能源孵化器。

 

为了实现目标,该大学也在其他领域进行创新:融资、研发、发展伙伴关系等。

例如,它是第一所在美国私募市场发行认证“绿色债券”的大学。引领绿色金融是大学和市场的双赢之举:既提供了投资机会,又筹集了超过 2.18 亿澳元的资金。

该大学还在开发超过 25 个与能源相关的研究项目,并资助 10 个致力于推动可持续技术进步的博士奖学金。

将大学变成智慧城市

Net Zero 的核心是智慧能源城市项目,这是该大学与一家 Indra 公司 Minsait 的合作项目。Minsait 和莫纳什一起在克莱顿校区实施一个智能能源管理平台。

为了构建、测试和部署公司的主动电网管理 (AGM) 解决方案,Minsait 从澳大利亚可再生能源署 (ARENA) 获得了 297 万澳元的资金。

智慧能源城市项目的一个目标是展示每一栋互联建筑如何参与互动式能源市场。它可以实时提供灵活的能源使用,以响应本地和来自批发市场的市场价格信号。

通过微电网,该大学可以优化和协调自己的发电、存储和负载控制。进而,能让其参与到辅助服务市场中。

“这个项目将走出校园,” Minsait 数字能源解决方案业务发展总监 GiovanniPolizzi 说道:“它是一个可复制模型,适用于由客户和分布式能源组成的、更广泛的网络。从这个意义上讲,它展示了在可再生能源和服务高度渗透到电网的情况下,区域能源项目如何为客户带来价值。”

边缘人工智能

AGM 是一个工业互联网软件平台,包含集中式模块和在网关(由英特尔® 提供技术支持)上运行的边缘组件。该平台通过分析在电网资产上采集的数据,对电能质量实施监测和控制。

在网关上运行的算法根据阈值参数控制相关数值。例如,如果变压器负载达到其容量的 90%,边缘系统会直接计算得出警告并发出警报。没有必要连续地将数据传输到集中式系统。

它还充当中间件,可跨能源管理和交互式能源平台等其他电网资产分发实时数据。这样就实现了这些组件之间的互动,并能看到对微电网性能所产生的影响。

最终,集中式管理平台可以监测和控制整个电网(图 1)。基于云的分析最适合做出长期决策。例如,如果一场大风暴即将来临,就可以决定给电池充电,而不是用太阳能来满足需求。

主动电网管理 — 从边缘到云端
图 1. 主动电网管理 — 从边缘到云端。

开放式集成

莫纳什需要一个解决方案来帮助其向公用事业部门提供和实施创新的智能电网解决方案,后者要能处理分布式能源 (DER) 密集型电网 —— 澳大利亚配电系统的许多区域都是这种情况。AGM 系统满足了这一需求。

有了该开源平台,莫纳什就能开发或使用第三方软件来与 Minsait 系统通信。

“该大学希望促进与行业的合作,并整合其学术知识,以形成新的认知” Polizzi 介绍说,“平台必须摆脱专有协议,尽可能多地使用开源代码来无缝集成第三方应用程序。”

其中一个例子是集成了一种算法来预测短期的太阳能光伏发电。这项集成可以精确地预测未来 15 分钟或 2 个小时内给定太阳能板的可用电量。如果要将可再生能源整合到电网运营中,这两者都是关键的数据点。

“例如,当暴风雨来临时,了解太阳能将产生多少电能是很重要的,” Polizzi 表示,“实际上,我们唯一要做的就是在 AGM 网关上部署市场上已有 API 之一。”

Minsait 系统还支持一系列专有协议,以便集成太阳能或电池变流器、楼宇自动化系统 (BAS) 和其他设备。管理软件会直接在各个网关上配置协议通信。例如,与 Honeywell BAS 的集成部署在网关上,从而允许 Modbus 通信。

每个节点上都会处理数据,然后数据会通过中间件选择性地分发出去。第三方软件以 Docker 容器的形式在网关上运行,共享公共数据空间。“这种开放性使得参与开发资产管理和电能质量保证算法的学者可以相互协作,” Polizzi 如是说。

超越技术的合作伙伴关系

Minsait 采用了一种更广泛的方法,从头设计软件来配合多个市场和应用领域中的英特尔技术。英特尔的处理能力支持 Minsait 电网和其他解决方案所需的分布式智能。

但该公司决定使用英特尔处理器设计其边缘平台,则不仅仅是技术问题。

Polizzi 总结道:“与英特尔合作是我们整个团队和客户群的宝贵财富。这样我们就能与其他英特尔合作伙伴展开合作,快速、稳健且很安全地为每个客户量身定制解决方案。”

作者简介

Georganne Benesch

Georganne Benesch is the Senior Content Editor and Writer for insight.tech. Before this she was an independent writer, authoring blogs, web content, solution guides, white papers and more. Prior to her freelance career Georganne held product management and marketing positions at companies such as Cisco, Proxim and Netopia. She earned a B.A. at University of California at Santa Cruz.

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