節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)

節(jié)能錯(cuò)峰實(shí)驗(yàn)室

舜禹股份在自己的實(shí)驗(yàn)基地驗(yàn)證了以上算法的有效性，與全國(guó)各地的自來(lái)水公司合作廣泛開(kāi)展試點(diǎn)和工程驗(yàn)證。節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)是由合肥供水集團(tuán)和舜禹股份共同發(fā)起的研究項(xiàng)目，希望引領(lǐng)水務(wù)行業(yè)裝備制造和智慧低碳新變革。舜禹股份目前已經(jīng)取得國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、國(guó)家“專(zhuān)精特新‘小巨人’企業(yè)”等多項(xiàng)榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，在與水司的合作中取得了良好的口碑和信任。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證完成之后，舜禹股份與合肥供水集團(tuán)合作，共同選定了合肥市北城區(qū)高速以北9個(gè)小區(qū)作為首批試點(diǎn)。自從去年8月份上線運(yùn)營(yíng)至今，整個(gè)效果非常顯著。

03 節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)帶來(lái)的顯著成效

節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)對(duì)供水廠能耗的降低、漏損的控制和水質(zhì)的提升等諸多方面都帶來(lái)了顯著的應(yīng)用成效。姜帥博士從流量、壓力、液位和能耗角度分別對(duì)比了節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)帶來(lái)的成效。

節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)調(diào)控前，有早晚兩大用水高峰期和兩大平谷期，夜間的低谷期用水量比較低，下午的閑時(shí)時(shí)段也是用水的平谷期。通過(guò)節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)的植入，可以看到，調(diào)控后的曲線相比調(diào)控之前平穩(wěn)了許多，高峰期流量削減可以達(dá)到24.84%。“這僅僅是在9個(gè)小區(qū)進(jìn)行的試點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)全天的流量削峰填谷的作用。”姜帥博士介紹。

將流量削減下來(lái)可以帶來(lái)的一大延展效果是可以降低管網(wǎng)壓力的波動(dòng)。如上圖所示，應(yīng)用這個(gè)系統(tǒng)前，壓力曲線波動(dòng)明顯，在早晚高峰期壓力的下降比較明顯，正是因?yàn)樵缤砀叻迤谒^的損失才會(huì)造成區(qū)域缺水欠壓的現(xiàn)象，也會(huì)為直供用戶帶來(lái)缺水欠壓的用水體驗(yàn)不足。通過(guò)系統(tǒng)的植入，藍(lán)色曲線在一天之內(nèi)變得更加平穩(wěn)，同時(shí)高峰期的時(shí)候水頭損失也有所抬升。整個(gè)節(jié)能錯(cuò)峰系統(tǒng)通過(guò)流量的調(diào)節(jié)達(dá)到了緩解管網(wǎng)壓力波動(dòng)的作用。

姜帥博士表示，很多城市的管網(wǎng)漏損率偏高，現(xiàn)在很多企業(yè)做漏損治理時(shí)，嘗試用各種手段檢測(cè)到漏損點(diǎn)，采用人工方式將這些漏損點(diǎn)補(bǔ)上，這個(gè)系統(tǒng)有效地改善了管網(wǎng)的壓力波動(dòng)，從造成管網(wǎng)漏損的根本原因上降低了管網(wǎng)的漏損率。

另外一個(gè)應(yīng)用對(duì)比是從水箱液位的角度，如上圖所示，未調(diào)控的水箱液位是在水箱液位的上限附近，高峰期時(shí)液位下降也不是很明顯，調(diào)控后的液位與單純的浮球閥控制的水箱相比，模式上有了明顯的區(qū)別，一天之內(nèi)在上下限之間至少有兩次循環(huán)的變化。這種變化對(duì)不同的小區(qū)而言也是不一樣的。

“產(chǎn)生這種液位的變化是由于調(diào)度算法自動(dòng)生成調(diào)度指令下發(fā)到終端泵房?jī)?nèi)，執(zhí)行了指令之后，產(chǎn)生了液位變化的結(jié)果。水箱的利用率在調(diào)控之前只有4%左右，調(diào)控之后高達(dá)94.52%。通過(guò)水箱液位的調(diào)整，不僅可以把調(diào)蓄能力利用起來(lái)，水質(zhì)也會(huì)得到提升。”姜帥博士分析。

節(jié)能也是節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)的關(guān)鍵詞，節(jié)能效果并沒(méi)有體現(xiàn)在終端泵房?jī)?nèi)，而是通過(guò)區(qū)域性的調(diào)度反饋在水廠這一端，使得水廠在一天內(nèi)可以更均勻地配水。就像高速路上的汽車(chē)，勻速的行使比時(shí)常加速減速的汽車(chē)更省油一些。基于這樣的原理，節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)可以綜合地降低水廠的能耗。

今年，舜禹股份也嘗試在二次泵房植入新研發(fā)的節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水設(shè)備，比如，在合肥的某個(gè)小區(qū)內(nèi)，通過(guò)植入該設(shè)備，依據(jù)用水量預(yù)測(cè)算法結(jié)果，系統(tǒng)判斷節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)二次供水泵房節(jié)能最大化。“泵房?jī)?nèi)的二供設(shè)備的能耗有了非常明顯降低，打通了從市政管網(wǎng)二次供水前端的調(diào)度以及到泵房?jī)?nèi)終端節(jié)能的呈現(xiàn)，整個(gè)鏈條變得更加完整。”

目前，節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)已經(jīng)取得階段性成果。據(jù)介紹，去年9月份，安徽省人民政府辦公批準(zhǔn)的《安徽省建筑節(jié)能降碳行動(dòng)計(jì)劃》，明確了在安徽的5個(gè)市建設(shè)建筑智慧錯(cuò)峰供水試點(diǎn)項(xiàng)目。舜禹股份與合肥供水集團(tuán)聯(lián)合編制的節(jié)能錯(cuò)峰團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)在今年的8月1號(hào)正式發(fā)布實(shí)施。

2021年，該系統(tǒng)入選了國(guó)家住建部科技計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)，現(xiàn)在正在籌備項(xiàng)目結(jié)題的工作。為了研發(fā)這套系統(tǒng)，建立了研發(fā)中心，并和許多高校開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，比如中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)和安徽建筑大學(xué)等。圍繞這項(xiàng)技術(shù)，還建立了牢固的節(jié)能錯(cuò)峰知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局。今年3月份，舜禹股份榮登了央視，進(jìn)一步廣泛宣傳該項(xiàng)技術(shù)。

從產(chǎn)業(yè)效應(yīng)上來(lái)講，運(yùn)用了節(jié)能錯(cuò)峰智慧供水系統(tǒng)，可以解決搶水問(wèn)題，響應(yīng)雙碳政策;提高供水效率，優(yōu)化能源利用;匹配城市需求，節(jié)省新建投入;平衡管網(wǎng)壓力，提升供水水質(zhì)。

編輯：趙凡