一種風光儲建筑零碳運行能源調控方法與流程

本發明屬于碳減排，具體涉及一種風光儲建筑零碳運行能源調控方法。

背景技術：

1、風光儲一體化建筑是非常關鍵的低碳建筑，其既可利用風機和太陽能光伏板供應清潔能源，又可通過電能儲存系統進行能源存儲，具備能源調控硬件基礎，使整體建筑運行階段零碳排放成為可能，由于獲取的風、光能源受自然因素影響大，存在一定不穩定性，因此對用電端量入為出的合理管控，是減少碳排放量較大的儲能元件使用、真正實現建筑長期零碳運行的關鍵。

2、公布號cn117540991a中公開了一種考慮人員熱舒適度的風光儲建筑零碳運行能源調控方法，該專利通過對能力數據的采集、人員使用的舒適度、建筑能耗使用情況進行綜合分析，以達到能源調控的目的；

3、公布號cn116245682a中公開了一種建筑群的能源調控方法及裝置，該專利通過采集獲得不同能源需求，可以對區域建筑能源需求進行精準預測，并控制區域建筑各種設備的能源調度；

4、但在上述專利中，主要集中與對單一建筑內部的能源進行調控，無法實現區域化的聯結，因此在整體調控上存在局限性，并且上述專利過于依賴各種對能源使用的時長、能耗大小進行被動規定，無法形成自主、積極的主動參與調控，同時也沒有對建筑布局進行優化，故在實際使用中存在較大的局限性，具有可改進的空間。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種風光儲建筑零碳運行能源調控方法，以解決上述背景技術中提出的現有對能源調控的方法存在被動性、局限性大的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種風光儲建筑零碳運行能源調控方法，具體包括如下步驟：

3、步驟一：確定社區范圍和參與設施，該區域被視為潛在的能源存儲和利用場所；

4、步驟二：對社區內部設施進行能源系統的擴展和技術整合，安裝能源存儲設備，如壓縮空氣能量儲存或水儲能系統，以便將多余的能源存儲起來；

5、步驟三：建立實時數據連接和監控系統，使建筑內部的能源系統與外部社區能源設施實現互聯互通，這種連接將支持能源的跨設施管理和優化；

6、步驟四：建立能源儲備市場：

7、s1、設立區域性的能源儲備市場，制定能源交易的規則和市場機制；

8、s2、吸引不同類型的能量儲備設備供應商和建筑業主注冊并認證其設備；

9、s3、通過市場交易，實現區域內不同建筑和設施之間能源的有效流動和共享，最大化利用可再生能源和能源存儲設施；

10、步驟五：收集和分析區域內多個建筑的實時能效數據，利用數據采集技術和分析工具，實現對能源消耗模式和趨勢的深入理解，并通過數據驅動的智能算法和機器學習模型基于實時數據進行預測和優化建議，實現跨建筑的能效優化和最佳能源調度；

11、步驟六：建立區塊鏈技術支持的能源共享平臺；

12、步驟七：通過社區驅動能源協作項目發展。

13、作為本發明中一種優選的技術方案，所述步驟一中的社區范圍還包括公共空間、停車場、城市綠化帶非建筑設施。

14、作為本發明中一種優選的技術方案，所述步驟三中建立試試數據連接和監控系統的方法如下：

15、安裝各種類型的傳感器在建筑內部和周圍環境，實時監測能源生產和消耗的數據；

16、利用物聯網平臺實現傳感器數據的實時采集、傳輸和存儲，如aws?iot、googlecloud?iot；

17、使用專門的數據采集工具和數據庫來記錄實時數據，如influxdb、mongodb；

18、通過實時數據流處理技術，如apache?kafka、apache?flink，對數據進行實時分析和處理，以便及時調整能源調控策略；

19、可視化和監控平臺：利用可視化工具和儀表板，如grafana、kibana，展示實時數據和能源調控狀態，幫助管理人員進行決策和優化。

20、作為本發明中一種優選的技術方案，所述步驟四的s1中，能源交易的規則和市場機制包括確定參與者的資格、交易流程和定價機制，確保市場運作的公平和透明。

21、作為本發明中一種優選的技術方案，所述步驟五中數據采集技術主要通過設置在能源存儲設備上的傳感器進行實時數據流采集，而分析工具包括數據挖掘工具，具體為weka、rapidminer。

22、作為本發明中一種優選的技術方案，所述步驟六中，能源共享平臺構建方法如下

23、①、利用智能合約在區塊鏈上編程執行能源交易和共享規則，建筑內部各種能源生產設施和能源消費設備可以通過智能合約實時交換和共享能源；

24、②、能源生產與消費數據的實時記錄：區塊鏈技術確保能源生產和消費的實時記錄和可追溯性，進而優化能源使用效率和節約成本；

25、③、跨建筑的能源共享：不僅限于單一建筑，區塊鏈能源共享平臺支持多個建筑之間的能源共享，例如鄰近建筑之間或者是城市層面的能源流動。

26、作為本發明中一種優選的技術方案，所述步驟七中，具體方式如下：

27、社區動員與組織：組織社區能源協作項目的發起人和志愿者團隊，進行社區動員和組織籌備工作；

28、制定合作計劃：與社區內的建筑業主和機構合作，制定能源共享和協作的具體計劃和目標；

29、實施項目：按照計劃，實施能源共享和協作項目，包括資源整合、信息共享、技術支持，推動社區能源協作的落地和發展。

30、作為本發明中一種優選的技術方案，所述步驟五中，數據驅動的智能算法和機器學習模型基于實時數據進行預測和優化建議的方法如下：

31、收集跨建筑的實時能源數據，包括能源生產、消耗、儲存方面的數據，并對其進行預處理和清洗，以確保數據質量和一致性；

32、從實時數據中提取關鍵特征，如能源生產量、消耗模式、建筑屬性，選擇最具代表性和相關性的特征用于建模；

33、借鑒生物系統中的優化策略，具體為蟻群算法、免疫算法，設計能夠模擬建筑間能源流動和優化的算法；

34、基于實時數據和模型預測結果，實現智能決策和調度系統，動態調整建筑能源生產和消耗的策略，實現能源的最優利用和跨建筑能效的優化。

35、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

36、1、將建筑的能量系統擴展到周邊社區，允許社區內的非建筑設施，如公共空間、停車場、城市綠化帶等，參與能量存儲和利用，實現更廣泛的能源共享和利用；

37、2、建立區域性的能源儲備市場，鼓勵不同類型的能量儲備設備，如壓縮空氣能量儲存、水儲能系統等在市場上交易和共享能量，平衡區域內能源供需；

38、3、利用區域內多個建筑的實時能效數據，采用數據驅動的智能算法和機器學習模型，進行跨建筑的能效優化和最佳能源調度，實現整體能源利用效率的提升；

39、4、建立基于區塊鏈技術的能源共享平臺，確保能源交易的透明性和安全性，激勵更多的建筑主動參與能源的共享和交易，促進能源最大化利用；

40、5、發起社區參與的能源協作項目，通過集體智慧和協作機制，促進能源的共享和協同管理，推動能源資源在社區內的最優配置。