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南北方比冷,智慧供暖何時成型?

2018-12-15 06:24
曾響鈴
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近日,南方大部分地區氣溫驟減,“南方究竟應不應該集中供暖”這一話題又被渴望暖氣的南方人帶上了熱搜。

然而,南方人羨慕北方有暖氣,北方人享受溫暖的同時,卻也有苦說不出。如何才能讓南北方共享舒適,成為人們在這個冬日里最為關心的話題。

面對南北方不同的需求,供暖顯然需要一個更加系統的、科學的管理平臺。人工智能全面爆發以來,在“智慧城市”和“智慧地球”理念的引導下,“智慧供暖”的構想也應運而生。

那些亟待解決的供暖問題,AI正在做些什么

從上世紀50年代起,中國城市民用建筑集中供暖開始展開,到如今,北方大多數城市已經具有集中供暖的設施,并且每年改建與擴建的多數民用建筑都會采用集中供暖。

然而,我國供暖事業迅速發展的同時,也帶來了一些問題。比如建筑物內水平和垂直溫度失調,用戶不能自由控制供暖,進而造成能源浪費,還有因設計不合理、用戶私改、管理不當帶來的安全隱患,更廣為人知的,則是供暖系統高能耗、高排放帶來的環境污染。

而這些,還只是集中供暖客觀上存在的問題。在主觀上,還有系統惰性供熱,用戶舒適度不夠等問題,此類問題往往也得不到很好的解決,用戶時常覺得自己的“暖氣費被黑了”。一到冬天,微博上都是南方為什么不供暖的質疑,而到了北方本地,其媒體上常常會有暖氣不夠暖的新聞。

總的來看,管理問題是集中供暖最大的病因,而要想解決供暖帶來的弊端,智能化是一個重要途徑。

所以,人們首先要做的就是利用信息化手段建立智能管理系統,通過網絡平臺實時監控和調度供暖區內的系統運行,依據用戶狀態信息、室內外溫度乃至氣候等因素自動完成室內溫度調控。國內某企業做過相關的測試,在使用了AI和云服務后,當用戶室內溫度保持在21攝氏度左右時,在智能供暖服務控制下的供暖能耗比人工控制降低了10%。

同時,隨著我國互聯網、智能硬件的發展,供暖的管理工作應該更加直接連接用戶端,供暖系統從設計到運行維護再到退役的每一個過程,用戶都能采用現代信息技術手段比如智能手機進行監控。去年,杭州就曾推出天然氣家庭分戶式供暖服務,用戶可以根據自己的實際情況自由設置供暖時長、溫度,用熱也可單獨計量。

另外,從供熱企業層面來看,各企業應該在大數據的基礎之上,建立智慧供熱計量體系。通過供暖計量數據的實時監測,包括實時掌握各個關鍵點的溫度,流量,壓力,水,電,熱等能耗指標,數據的挖掘分析,數據的多方位交叉共享,為智慧供熱的優化決策提供科學依據。

在我國,太原市的相關企業自12年就開始了供熱計量的改革。通過這一改革,一方面,政府和企業能夠及時發現系統運行中存在的問題,針對性的給予解決方案,另一方面,通過對單位面積能耗進行分析,并結合當地的地理氣候特征、室外溫度等參數,熱企能夠在大數據的基礎上進行系統改造和維護。

最大的爭議,南方何時能智慧供暖?

說起供暖,北方人最有體會,而南方人最有話說。

只要溫度一降下來,各種南北方抗寒的段子可謂是層出不窮,“我在南方的艷陽里冷成狗,你在北方的雪紛飛里穿短袖“,“北方人過冬靠暖氣,南方人過冬靠一身正氣”……諸如此類的調侃,背后是南方人對北方暖氣求而不得的心酸。

南方為何沒有暖氣?總的來說,還是成本的問題,當然,從地形、氣候、濕度等自然條件來分析,集中供暖也不適合南方。清華大學的調查顯示,南方現在經常采用局部間歇式空調取暖,只在需要時打開,煤的消耗反而更低,僅為集中供熱煤耗的63%。不僅更節省能耗,這種在小空間內的取暖也能實現更快升溫。

顯然,南方取暖方式基本可以定下來了,即分戶取暖。然而,不管是壁掛爐還是空調制熱,似乎都不能應付日益嚴寒的南方天氣。根據有關調研顯示,有91%的南方居民希望冬季集中供暖,有48%的家用式空調居民表示這種取暖方式并不舒適,而且空調采暖電能消耗量大,資源利用率較低。

所以,要想提升南方人的生活幸福感,還得從分戶取暖的舒適性差和熱效率低這兩大問題著手。

這時,具有更好供暖效果的智能硬件顯然更有優勢。當然了,這個硬件指的可不是能夠溫暖雙手的“發燒”小米。去年,法國就有一家公司嘗試著用發熱的計算機設備為家庭供暖,該公司的電暖器采用了3塊電腦CPU,單臺功率為500瓦,足夠為14-28平米的房間供暖。

在供暖的同時,這個智能電熱器中內置的計算單元還能為電影和動畫工作室、銀行或研究機構等地貢獻運力。也就是說,它同時也是一臺分布式的計算節點。于是,用戶只需要支付購買設備的錢,而該“計算機”運行時的電費,將會有其他的支付方為用戶買單。

人工智能能做的不僅如此,通過數據驅動,我們能夠更加了解一個城市的行為模式。智能手機的普及也使得直接測量人類行為成為可能,利用這些數字痕跡收集數據,我們可能會更容易回答這些問題:他們幾時對暖氣的需求較多?主臥室比客臥的供暖應該更高?房間內的溫度對他們的生活是否造成了嚴重的影響?

如此,南方供暖就可以更加個性化、市場化、集成化,關于人類行為的連續的數據流可以讓我們更加準確地預報暖氣系統的使用情況。

糞便也能供暖?最重要的還是能源突破

所謂擒賊先擒王,要想讓人們更好地享受溫暖,還是得把供暖源頭——能源先搞定。

面對日益嚴重的環境污染問題,較之于使用煤炭、柴油等供暖,天然氣等新能源供暖更為便捷,也更加符合節能減排的需要。

當然,除了天然氣,人們還想用更多的辦法產生更多的清潔能源。比如比爾蓋茨就致力于從糞便中獲得能源或資源。位于美國華盛頓州西雅圖的Janicki生質能源公司,研發的“全能處理器”就很好地解決了這個問題,它的處理過程是把人類糞便分解成水蒸汽和干燥污物。干燥污物再經過高溫燃燒,就能成為能源,為發電機供應電力,電力可以輸送到需要的社區,成為一種能源。

中國雄安新區也采用了類似的系統來處理生活污水,根據生活污水冬夏兩季與環境溫度差大的特點,該系統能從園區每天產生的生活污水中提取能量,作為輔助供能來源。與單獨使用電能的供能方案相比,該系統節約能源折合標煤超過600噸,減少二氧化碳排放約1510噸。

除了糞便和污水,還有更多的清潔能源能夠利用,比如山西太原啟動的干熱巖供暖項目,也能夠降低運行成本,減少有害氣體的排放量。

當然,在能源利用的過程中,人工智能的作用也不可小覷。比如在能源采用時,利用光纖電纜和傳感器實現數據傳輸,為團隊的監控、維護、設備優化等工作進行支持,并最終節約運行成本。作為世界上最大的石油和天然氣公司之一,英國石油在去年便計劃在整個公司層面啟用人工智能驅動的數字轉型,擴大智能應用的部署規模。

顯而易見的是,在未來,智慧供暖將成為智慧能源必不可少的終端之一。

參考文獻:

1. 田燕青,《打造一流熱力企業 智慧供暖計量先行》

2. 浪潮工作室,《請給我們南方人裝暖氣》

3. 康慧,《雄安新區供暖模式探討》

4. 渠義杭,高磊,《南方供暖需求現狀及技術分析》

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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