В статье рассмотрено понятие информационной системы управления энергоэффективностью, приведен обзор решений предлагаемых ведущими мировыми и отечественными производителями автоматизированных систем в области управления энергетическими ресурсами на уровне предприятий или зданий.
Ключевые слова: энергоэффективность, информационные системы управления энергоэффективностью, управление энергетическими ресурсами, энергоресурсы, энергосбережение.
В последнее время вопросам эффективного использования энергетических ресурсов уделяется повышенное внимание, в большинстве стран, в том числе и в России, принято множество документов, посвященных этой теме. Повышение энергетической эффективности существенно влияет на решение проблем, связанных с экономическим развитием, энергетической безопасностью, изменением климата. Не последнюю роль в энергопотреблении играют промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор, располагающие высоким потенциалом энергосбережения, сопоставимым с приростом производства всех первичных энергоресурсов, по способности обеспечения экономического роста [1].
Прямое влияние на эффективность предприятия, оказывает объем энергетических ресурсов, используемых предприятием в процессе осуществления деятельности. В отсутствии адекватного управления энергоресурсами, количество затрачиваемых ресурсов, приобретает тенденцию к росту, вызывая тем самым увеличение соответствующих расходов.
В связи с повсеместным распространением информационных технологий и средств автоматизации, стало возможным появление информационных систем управления энергоэффективностью, обеспечивающих информационную поддержку принятия решений, относительно реализации комплекса мер, направленных снижение потребления энергоресурсов до уровня, необходимого для эффективного функционирования предприятия.
Информационная система управления энергоэффективностью представляет собой эффективный инструмент позволяющий строить процессы учета энергопотребления, планирования, разработки и внедрения энергосберегающих мероприятий, формировать отчетность, анализировать данные полученные на всех этапах сбора информации и на их основе производить прогнозирование энергопотребления. Основными входными данными для подобных систем являются фактические измерения абсолютного и удельного расхода энергетических ресурсов по наблюдаемым объектам, что позволяет считать энергоэффективность измеримой величиной. Таким образом, появляется возможность наблюдения и эффективного управления реализацией программ повышения энергоэффективности и энергосбережения.
Рынок информационных систем мониторинга и управления энергетическими ресурсами стремительно развивается [2], в связи с чем, существует ряд доступных инструментов, которые могут помочь в мониторинге, управлении и оптимизации энергопотребления.
В настоящее время на мировом рынке наиболее распространены следующие системы от ведущих производителей [3]:
– Schneider Electric StruxureWareTM [4] — представляет собой набор открытых, совместимых и масштабируемых программных компонент, объединенных в полноценную систему энергоменеджмента, которая агрегирует данные о распределительной сети предприятия и представляет их в качестве понятной информации через интуитивный веб-интерфейс.
– Honeywell Attune Advisory Services — предназначена для непрерывного мониторинга и оптимизации энергетических характеристик зданий. Данная система основана на облачном программном обеспечении (ПО), предоставляемом по схеме ПО как сервис (SaaS — Software as a Service). Помимо программного обеспечения, также предоставляются услуги экспертов по энергетике и автоматизации, которые помогают предприятиям определить каким образом можно повысить энергоэффективность, экономя тем самым время, энергетические и финансовые ресурсы [5].
– Siemens SyncoTM — это система управления для малых и средних многофункциональных зданий, таких как магазины, офисы и квартиры. Система в основном осуществляет управление энергетическими установками, производя мониторинг и контролируя отопительное оборудование, установки для вентиляции и кондиционирования воздуха, обеспечивая поддержку всего жизненного цикла здания [6].
– Cylon Energy — система мониторинга энергоресурсов зданий. Решение может быть адаптировано для любого типа здания, независимо от установленной системы управления энергопотреблением или системы учета. Основным предназначением системы является предоставление информации об использовании и потреблении энергии в здании в режиме реального времени [7].
Наиболее популярными отечественными производителями систем мониторинга и управления энергоресурсами являются [2] НТЦ «АРГО», ЗАО «НПФ Прорыв», АО «Связь инжиниринг М», предлагающие следующие продукты:
– АРГО: Энергоресурсы — программный комплекс, в основе которого лежит модульный принцип, позволяющий конфигурировать комплекс под конкретные задачи, увеличивать производительность, наращивать функционал по мере возрастания требований. Система включает в себя такие компоненты, как модули сбора данных, визуализации данных, мониторинга параметров и состояния объекта, импорта/экспорта, сервисные модули, модули анализа, конфигураторы регистраторов и первичных приборов. «Программное обеспечение при необходимости, может быть доукомплектовано программными системами сторонних производителей, которые функционально и логически тесно связаны с ПО «АРГО: Энергоресурсы» [8]
– Автоматизированная система учета электроэнергии Телескоп плюс — программный комплекс разработанный предприятием ЗАО «НПФ Прорыв», предназначен для автоматизированного сбора данных о потреблении электроэнергии на объектах cетевых компаний, крупных генерирующих компаний, крупных потребителей электроэнергии. В системе выполняется анализ данных, а также формирование отчетных документов для оператора рынка электроэнергии и контрагентов. Предоставляется возможность интеграции с другими системами учета энергоресурсов, обеспечивается возможность круглосуточного доступа к актуальным данным об энергопотреблении из любой точки мира, и практически любого компьютера или мобильного устройства, подключенного к сети Интернет [9].
– Houses Monitoring 4 «СИМ 2007» — программный комплекс разработанный предприятием АО «Связь инжиниринг М», позволяет производить автоматический и ручной сбор данных об электроэнергии потребляемой объектом, формировать отчеты о потреблении электроэнергии для контролирующих органов, воспроизведение исторических данных о потребляемой энергии [10].
Некоторые из вышеупомянутых инструментов представляют собой системы мониторинга и управления энергопотреблением на уровне здания, другие предоставляют функции моделирования и анализа, помогающие прогнозировать энергопотребление, выявлять неэффективные элементы энергетической системы с целью последующей оптимизации. Доступные решения, в основном, направлены на визуализацию данных об энергопотреблении и уведомления. Основными проблемами существующих решений является закрытость архитектур предлагаемых на рынке комплексов и отсутствие стандартизации в области информационных систем управления энергоэффективностью [2, 3], что усложняет обмен данными между большим количеством разнородных систем, а также предоставление данных на региональный или национальный уровни.
В ряде публикаций [2, 3, 11] и др., предлагаются различные решения этих и других проблем. В работах [2, 3] представлены проекты систем строящихся на базе технологий т. н. «Интернета вещей» (IoT), где большое количество датчиков производят различные измерения, передают свои показания в систему, в которой осуществляется агрегация и обработка данных. Многие авторы предлагают стандартизировать форматы энергетических данных (стандартизация позволит упростить обмен данными между большим количеством разнородных систем, в том числе между множеством устройств от разных производителей), разрабатывают обобщенные методики оценки энергоэффективности.
Литература:
- Кузнецов Н. М. Управление энергоэффективностью и энергосбережением / Н. М. Кузнецов, А. М. Клюкин, С. Н. Трибуналов // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2016. — No 2 (25). — С. 97–102.
- Кычкин А. В. Проектирование IoT-платформы для управления энергоресурсами интеллектуальных зданий / А. И. Дерябин, О. Л. Викентьева, Л. В. Шестакова // Прикладная информатика. — 2018. — Т. 13, № 4(76). — С. 29–41.
- Marinakis, V., Doukas, H. An advanced IoT-based system for intelligent energy management in buildings. Sensors (Switzerland) 2018, 18, 610.
- EcoStruxureTM Power Monitoring Expert [Электронный ресурс] — URL: http://www.schneider-electric.com/b2b/en/solutions/enterprise-solutions/enterprise-software-suites/index.jsp (дата обращения: 01.12.19).
- AttuneTM Advisory Services [Электронный ресурс] — URL: http://hbsmicrosites.honeywell.com/HBSCDMS/Attune/ (дата обращения: 01.12.19).
- Synco HVAC Building Automation [Электронный ресурс] — URL: http://www.buildingtechnologies.siemens.com/bt/global/en/buildingautomation-hvac/building-automation/building-automation-for-small-applications-synco/pages/hvac-building-automation.aspx (дата обращения: 01.12.19).
- Cylon Active Energy [Электронный ресурс] — URL: http://www.cylon.com/about/cylon-active-energy.html (дата обращения: 01.12.19).
- НТЦ «АРГО» — Программа АСКУЭ [Электронный ресурс] — URL:https://argoivanovo.ru/catalog/index.php?IBL=23 (дата обращения: 07.12.19).
- Программное обеспечение: ЗАО «НПФ Прорыв» — программы и оборудование для нефтедобычи [Электронный ресурс] — URL: http://www.proryv.com/soft/ (дата обращения: 07.12.19).
- Программное обеспечение Houses Monitoring 4 [Электронный ресурс] — URL: https://www.allmonitoring.ru/programmnoe_obespechenie/programmnoe_obespechenie/Houses_Monitoring_4 (дата обращения: 08.12.19).
- Papastamatiou, I.; Doukas, H.; Spiliotis, E.; Psarras, J. How “OPTIMUS” is a city in terms of energy optimization? e-SCEAF: A web based decision support tool for local authorities. Inf. Fusion 2016, 29, С. 149–161.
