CN116914836A - 一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，包括采集层、平台层、功能层和用户层，所述采集层将所有设备信息采集并介入到平台层中，所述平台层对采集层传输的信息进行批量接入并将数据进行整合之后传输至功能层中，本发明涉及零碳空间系统技术领域。该基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，采用光、风、储、柴、市等多种能源互补的供给方式，采集各个能耗设备的实时用电数据，基于能源分析模型，综合分析源、荷、储端情况和用能不合理行为，诊断分析节能增效潜力，结合源端分时电价，提高能源效率、降低用能成本，依托碳排技术模型，实现能源碳排数据自动核算和实时监测预警，诊断分析碳排减排潜力。
Description
技术领域
本发明涉及零碳空间系统技术领域，具体为一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统。
背景技术
低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，减少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量，目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势，一个经常被忽略的事实是：建筑在二氧化碳排放总量中，几乎占到了50％，这一比例远远高于运输和工业领域，在发展低碳经济的道路上，建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题，传统建筑中，钢材和水泥的生产碳排放占建筑业建材生产碳排放的95％以上，通过膜结构建筑方式，整个建筑的碳排放可降低至10％以内，气膜建成之后，需要给内部新风系统、照明、空气源热泵、智能冷热水系统以及消防系统等供电，目前供电来源为市电，市电故障的紧急状态下切换至柴油发电机供电。
传统建筑钢材和水泥的生产碳排放占建筑业建材生产碳排放的95％以上，市电持续供能，增加运营能耗，尤其白天用电高峰期，市电价格偏贵，柴油发电机具有不可靠性，若长时间不启动或不维护，将有极大可能在市电故障情况下无法启动，致使气膜因此坍塌，气膜需要全年365天24小时运行，能耗较大，二氧化碳排放较多，不符合国家双碳政策，而且传统建筑都是固定使用，不可进行移动。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，解决了碳排量较多，传统建筑都是固定使用，不可进行移动的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，包括采集层、平台层、功能层和用户层，所述采集层将所有设备信息采集并介入到平台层中，所述平台层对采集层传输的信息进行批量接入并将数据进行整合之后传输至功能层中，所述功能层中将数据进行统一处理并将数据传输至用户层中对不同用户进行展示。
优选的，所述采集层包括供电设备、用电设备和监测设备，所述供电设备包括太阳能发电设备、风力发电设备、储能系统和柴油发电机。
优选的，所述用电设备包括风机和照明设备，所述监测设备包括监控设备和消防设备。
优选的，所述平台层包括设备接入模块，所述设备接入模块的输出端与数据汇总模块的输入端连接，并且数据汇总模块的输出端与数据分类模块的输入端连接，所述数据分类模块的输出端与数据归集模块的输入端连接，并且数据归集模块的输出端与统计分析模块的输入端连接。
优选的，所述功能层包括碳排放数据实时监测模块、碳排放数据分析模块、碳排放指标分解模块、实时预警处置跟进模块和碳资产价值分析模块。
优选的，所述用户层包括企业、园区和政府，所述企业、园区和政府的输入端均与数据展示模块的输出端连接。
优选的，所述整体采用气承式建筑结构，可以实现建材的低碳化，气承式建筑结构具有可移动的特点，可以在数天之内实现快速移动，还可以进行打包重复使用，该建筑结构所有的材料以及设备均采用工厂预制式，现场仅需机械连接皆可投入使用。每个部件均为标准化部件，可以通过标准的包装箱以及工具进行储存、运输。让整个建筑空间是可标准化、可折叠、可重复使用。
有益效果
本发明提供了一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，通过采集层包括供电设备、用电设备和监测设备，供电设备包括太阳能发电设备、风力发电设备、储能系统和柴油发电机，用电设备包括风机和照明设备，监测设备包括监控设备和消防设备，平台层包括设备接入模块，设备接入模块的输出端与数据汇总模块的输入端连接，并且数据汇总模块的输出端与数据分类模块的输入端连接，数据分类模块的输出端与数据归集模块的输入端连接，并且数据归集模块的输出端与统计分析模块的输入端连接，采用光、风、储、柴、市等多种能源互补的供给方式，采集各个能耗设备的实时用电数据，基于能源分析模型，综合分析源、荷、储端情况和用能不合理行为，诊断分析节能增效潜力，结合源端分时电价，提高能源效率、降低用能成本，依托碳排技术模型，实现能源碳排数据自动核算和实时监测预警，诊断分析碳排减排潜力，智能化管理能源使用，降低建筑内碳排量，打造绿色移动式零碳空间，通过膜结构建筑方式，碳排放可降低至10％以内，而且气膜建筑可以移动，而且可以打包折叠，进行重复使用。
(2)、该基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，通过功能层包括碳排放数据实时监测模块、碳排放数据分析模块、碳排放指标分解模块、实时预警处置跟进模块和碳资产价值分析模块，用户层包括企业、园区和政府，企业、园区和政府的输入端均与数据展示模块的输出端连接，建筑的耗能全部来源于新能源发电，通过精准的数据采集设备并结合实时电量、无线传输、数据分析等技术，辅以物联采集、系统接入、手工录入等形式，全量采集碳排基础数据。同时，基于能源分析模型，综合分析源、荷、储端情况和用能不合理行为，诊断分析节能增效潜力，结合源端分时电价，制定合理能源使用策略，提高能源效率、降低用能成本，打造绿色零碳空间，通过多种能源的能源互补，风、光、储、市、柴等多能互补，对几种能源进行了明确的优先级分配，根据负荷用电实时需求，合理制定能源策略，可使整个零碳空间的供电保障率达到99％以上。
附图说明
图1为本发明系统的结构原理框图；
图2为本发明采集层的结构原理框图；
图3为本发明平台层的结构原理框图；
图4为本发明功能层的结构原理框图；
图5为本发明用户层的结构原理框图。
图中：1-采集层、11-供电设备、111-太阳能发电设备、112-风力发电设备、113-储能系统、114-柴油发电机、12-用电设备、121-风机、122-照明设备、13-监测设备、131-监控设备、132-消防设备、2-平台层、21-设备接入模块、22-数据汇总模块、23-数据分类模块、24-数据归集模块、25-统计分析模块、3-功能层、31-碳排放数据实时监测模块、32-碳排放数据分析模块、33-碳排放指标分解模块、34-实时预警处置跟进模块、35-碳资产价值分析模块、4-用户层、41-企业、42-园区、43-政府、44-数据展示模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，包括采集层1、平台层2、功能层3和用户层4，采集层1将所有设备信息采集并介入到平台层2中，平台层2对采集层1传输的信息进行批量接入并将数据进行整合之后传输至功能层3中，功能层3中将数据进行统一处理并将数据传输至用户层4中对不同用户进行展示。
采集层1：将可移动零碳空间的所有设备接入到统一监管平台，包括风、光、储、柴供电设备，风机、照明等用电设备以及监控、消防等监测设备，全部接入到平台中。
平台层2：所有设备的批量接入，数据汇总、分类、归集以及统计分析等。
功能层：碳排放数据的实时监测、分析，碳排指标分解，实时预警处置跟进，碳资产价值分析等。
用户层：面向企业41、园区42、政府43等不同用户的数据展示，实现可移动零碳空间的可视化管理。
通过精准的数据采集设备并结合实时电量、无线传输、数据分析等技术，辅以物联采集、系统接入、手工录入等形式，全量采集碳排基础数据，同时，基于能源分析模型，综合分析源、荷、储端情况和用能不合理行为，诊断分析节能增效潜力，结合源端分时电价，制定合理能源使用策略，提高能源效率、降低用能成本，打造绿色零碳空间。
本发明中，采集层1包括供电设备11、用电设备12和监测设备13，供电设备11包括太阳能发电设备111、风力发电设备112、储能系统113和柴油发电机114。
本发明中，用电设备12包括风机121和照明设备122，监测设备13包括监控设备131和消防设备132。
本发明中，平台层2包括设备接入模块21，设备接入模块21的输出端与数据汇总模块22的输入端连接，并且数据汇总模块22的输出端与数据分类模块23的输入端连接，数据分类模块23的输出端与数据归集模块24的输入端连接，并且数据归集模块24的输出端与统计分析模块25的输入端连接。
本发明中，功能层3包括碳排放数据实时监测模块31、碳排放数据分析模块32、碳排放指标分解模块33、实时预警处置跟进模块34和碳资产价值分析模块35。
通过多种能源的能源互补，风、光、储、市、柴等多能互补，对几种能源进行了明确的优先级分配，根据负荷用电实时需求，合理制定能源策略，可使整个零碳空间的供电保障率达到99％以上。
本发明中，用户层4包括企业41、园区42和政府43，企业41、园区42和政府43的输入端均与数据展示模块44的输出端连接。
本发明中，整体采用气承式建筑结构，可以实现建材的低碳化，气承式建筑结构具有可移动的特点，可以在数天之内实现快速移动，还可以进行打包重复使用，该建筑结构所有的材料以及设备均采用工厂预制式，现场仅需机械连接皆可投入使用。每个部件均为标准化部件，可以通过标准的包装箱以及工具进行储存、运输。让整个建筑空间是可标准化、可折叠、可重复使用。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时，白天以光伏、风力发电设备112为主，系统自动检测气膜建筑的用电需求，当发电量>用电量时，系统会自动将多余电能存储至储能系统113中赚取峰谷差价，或者输送到电网中创造效益，当发电量<用电量时，系统会自动将储能柜中的电能输送至用电负荷，或者将市电切入进来，给系统补充电能，进入夜晚之后，光伏无法再产生电能，由风机121、市电、储能系统113等可以提供电能，若风力发电正常时，当发电量>用电量时，系统会自动将多余电能存储至储能系统113中，或者输送到电网中，当发电量<用电量时，系统会自动将储能柜中的电能输送至用电负荷，或者将市电切入进来，给系统补充电能，若没有风电，可以将市电和储能切入进来给零碳空间提供电能，另外，也可以根据当地峰谷电价时间段，电价低谷时，可以将储能柜充满，当电价处于峰值时，可以将储能柜中的电能输送出来，即可有效降低用电成本，减少二氧化碳排放，另外，当风、光、市电均存在异常，供电不足时，系统会自动启动柴油机发电，确保零碳空间的供电稳定性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，包括采集层(1)、平台层(2)、功能层(3)和用户层(4)，其特征在于：所述采集层(1)将所有设备信息采集并介入到平台层(2)中，所述平台层(2)对采集层(1)传输的信息进行批量接入并将数据进行整合之后传输至功能层(3)中，所述功能层(3)中将数据进行统一处理并将数据传输至用户层(4)中对不同用户进行展示。
2.根据权利要求1所述的一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，其特征在于：所述采集层(1)包括供电设备(11)、用电设备(12)和监测设备(13)，所述供电设备(11)包括太阳能发电设备(111)、风力发电设备(112)、储能系统(113)和柴油发电机(114)。
3.根据权利要求2所述的一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，其特征在于：所述用电设备(12)包括风机(121)和照明设备(122)，所述监测设备(13)包括监控设备(131)和消防设备(132)。
4.根据权利要求1所述的一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，其特征在于：所述平台层(2)包括设备接入模块(21)，所述设备接入模块(21)的输出端与数据汇总模块(22)的输入端连接，并且数据汇总模块(22)的输出端与数据分类模块(23)的输入端连接，所述数据分类模块(23)的输出端与数据归集模块(24)的输入端连接，并且数据归集模块(24)的输出端与统计分析模块(25)的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，其特征在于：所述功能层(3)包括碳排放数据实时监测模块(31)、碳排放数据分析模块(32)、碳排放指标分解模块(33)、实时预警处置跟进模块(34)和碳资产价值分析模块(35)。
6.根据权利要求1所述的一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，其特征在于：所述用户层(4)包括企业(41)、园区(42)和政府(43)，所述企业(41)、园区(42)和政府(43)的输入端均与数据展示模块(44)的输出端连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于新型能源体系的可移动零碳空间系统，其特征在于：所述整体采用气承式建筑结构，可以实现建材的低碳化，气承式建筑结构具有可移动的特点，可以在数天之内实现快速移动，还可以进行打包重复使用。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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