مدیریت انرژی هوشمند همان راهی است که همیشه به دنبالش بودیم. مدیریت انرژی هوشمند یکی از مطمئن‌ترین ابزار‌هایی که با دریافت و آنالیز اطلاعات اولیه، کل چرخه‌ی تولید، توزیع و مصرف انرژی را تحت کنترل قرار می دهد. به ما کمک نماید تا به بهینه‌ترین حالت ممکن از منابع گرانبهای انرژی استفاده نماییم.

ذخایر انرژی تمام شدنی ست: وقتي در هوای گرم جلوی باد خنک کولر می‌نشینیم و یا با آب سرد و زلال صورتمان را خنک می‌کنیم، احتمالاً کمتر به کمبود منابع انرژی و اهمیت مدیرت آن فکر می‌کنیم. اما زمانی که آب یا برق قطع می‌شوند تازه می‌فهمیم که بدون این انرژی‌ها تقریباً هیچ کاری در زندگیمان درست انجام نمی‌شود.

از یاد نبریم فرزندان ما به ذخایر انرژی نیاز دارند.

سازمان جهاني بهداشت اعلام نموده که هر روز سی هزار نفر از مردم در دنيا به خاطر دسترسی نداشتن به آب سالم و بهداشتي می‌ميرند و این در حالیست که هنوز خیلی از ما یادمان می‌رود که هنگام مسواک زدن شیر آب را باز نگذاریم. در شبکه‌های اجتماعی ویدئوهای زیادی از مشکلات قطع برق اتاق عمل در حین عمل بیمار وایرال می‌شود و این در حالیست که هنوز خیلی از ما یادمان می‌رود که از وسایل برقی پرمصرف در ساعت اوج مصرف استفاده نکنیم.

چگونه انرژی را هوشمندانه مدیریت کنیم؟

سامانه هوشمند مدیریت انرژی

انرژی از اصلی‌ترین نیازهای بشر است و مدیریت مصرف آن ارتباط زیادی با رشد و پیشرفت جوامع دارد. با افزایش جمعیت جهان در چند سال اخیر و به تبع آن افزایش بی‌رویه‌ی مصرف انرژی، کشورهای توسعه یافته در پی آنند که روش‌های نوآورانه‌ای برای استفاده‌ی بهینه از منابع گرانبهای انرژی، به ویژه منابع محدود و تجدیدناپذیر پیدا کنند.

بنابراین سیاست‌گذاران بخش انرژی این کشورها، فرهنگ‌سازی جهت مصرف درست انرژی و جلوگیری از هدر رفتن آن را در دستور کار خود قرار داده‌اند.

در سال‌های اخیر پیشرفت علم و تکنولوژی، روش‌های استفاده از انرژی را که پیش از این، تقریباً از دوران انقلاب صنعتی متداول بود، دگرگون ساخت و مدیرت انرژی هوشمند پا به عرصه‌ی وجود گذاشت.

بهترین راه مدیریت هوشمند انرژی در اروپا

با افزایش بهای انرژی در دهه‌ی هفتاد میلادی بسیاری از مهندسین در نقاط مختلف جهان به فکر ساختن خانه‌هایی با مصرف کم انرژی افتادند تا با یک هزینه‌ی اولیه، در هزینه‌های مصرف انرژی ساختمان‌ها کاهش چشمگیری را به وجود آورند.

در کنار آن با شناخت اشكال مختلف منابع انرژي‌هاي تجدید‌پذير، خیلی زود تأثيرات مثبتي كه استفاده از این منابع بر روی محیط زیست و حتی بازار انرژي داشته، آشکار شد و باعث شد که با وجود هزینه‌ی بهره‌برداری بالا، سیاست‌گذاران بخش انرژی اهداف حمايتي خود را براي ورود هر چه بیشتر اين منابع به بازار انرژي به کار گیرند.

به طوریکه در اروپا ميلياردها يورو بودجه به بخش تحقیقات و گسترش بازار شرکت‌های دولتی و خصوصی اختصاص داده می‌شود که تلاش می‌کنند با کمک منابع تجدیدپذیر انرژی و به کارگیری روش‌های نوین مدیرت انرژی هوشمند، انتشار گازهاي گلخانه‌اي را کاهش دهند.

سطوح مختلف مدیریت انرژی هوشمند

با توجه به اهميت تغييري اساسي در نحوه‌ی مصرف انرژی و جهت‌دهی آن به سمت استفاده‌ی هر چه بیشتر از منابع انرژی تجدیدپذیر، مدیریت انرژی هوشمند شکل گرفت.

در سطح کلان، سیستم مدیریت انرژی هوشمند تمام تجهیزات و ميكروپروسسورهاي مستقر در سيستم شبكه‌ی تولید و توزیع انرژی را در بر می‌گیرد و علاوه بر اینکه باعث می‌شود تمام تجهیزات با شبكه‌ی اصلي در ارتباط باشند، به كل شبكه‌ی انرژی امكان محاسبه‌ی ميزان انرژي مصرفي در هر زمان و مکانی را می‌دهد. در واقع سیستم مدیرت انرژی هوشمند بر ايجاد شبكه دروني انرژي تمرکز دارد و خواستار تركيب شبكه‌های انرژی و در نتیجه تشكيل شبكه‌اي واحد و مستقل‌تر از شركت‌هاي توليد انرژي است. این کار باعث می‌شود که تولید، توزیع و فروش انرژی به راحتی توسط سیستم مدیریت انرژی هوشمند قابل کنترل باشد و تمام شبكه‌ها از اطلاعات موجود در شبكه به منظور کنترل انرژی استفاده کنند.

 

مدیریت انرژی هوشمند در خانه هوشمند

مدیریت انرژی هوشمند در ساختمان های هوشمند

شاید از مهمترین کاربردهای پیاده‌سازی سیستم مدیرت انرژی هوشمند در سطح کلان، این است که کنترل مصرف کنندگان و جهت دادن مصرف انرژي، به ویژه در ساعات اوج مصرف، به منظور انطباق شبكه‌ با تغييرات مداوم قيمت انرژی امکان می‌پذیرد.

در واقع به دليل اينكه قيمت انرژی به پارامترهای متغیر مختلفی بستگی دارد و به عنوان مثال در ساعات و فصول مختلف به طور مداوم تغيير می‌کند، سیستم مدیریت انرژی هوشمند این امکان را به مصرف کننده‌های مختلف می‌دهد تا ميزان مصرف انرژی خود را به طور اتوماتیک متناسب با قيمت کاهش یا افزایش دهند.

اصول مدیریت انرژی

در برخی از کشورها نیز شركت‌های تولیدکننده‌ی انرژی مانند شرکت برق، برای مصرف‌كنندگاني كه ميزان مصرف خود را مطابق با ساعات اوج مصرف بهینه نمایند، مزایا و تخفيف‌های قابل توجهی در نظر گرفته است.

مدیریت انرژی در صنعت

مدیریت انرژی هوشمند در سطح کلان برای شبكه‌ها این امکان را به وجود می‌آورد که ظرفيتي انعطاف‌پذير نسبت به تغییرات انرژی عبوري از شبكه داشته باشند. برای مثال: اگر مدیرت انرژی هوشمند در شبكه برق پیاده‌سازی شود، در زمان‌های سوء مصرف ناشی از مصرف بیش از اندازه‌ی بار می‌تواند از وسایل پرمصرف برقی مانند کولر گازی بخواهد که درجه دمای خود را بالاتر بياورد و یا از ماشين لباسشويي بخواهد كه متوقف شود و اضافه بار تحميلي را حذف خواهد شد. همچنین مدیرت انرژی هوشمند به شبکه‌ها این امکان را می‌دهد که نحوه‌ی مصرف انرژی را با تغييرات آب و هوايي مانند تغییرات دما، میزان تابش نور خورشيد، شدت وزش باد و … کنترل نمایند.

میزان مصرف انرژی در ساختمان

با توجه به مطالب گفته شده، امروزه در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته از کنتور‌های هوشمند که توانایی ارتباطات دو سویه میان شرکت‌های توزیع کننده‌ی انرژی و مشترکین را دارد استفاده می‌شود تا به تمام مشترکین این امکان را دهد که اولین گام را در مدیریت انرژی هوشمند بردارند.

یک راه مناسب برای مدیریت انرژی هوشمند

کنتور‌های هوشمند این قابلیت را دارند که نسبت به میزان انرژی توزیع شده و میزان تقاضا واکنش نشان دهند و اطلاعاتی را از شرایط و قیمت انرژی متناسب با مصرف در شبکه، به مشترکین ارائه دهند تا آن‌ها بتوانند در هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنند. این کنتورها همچنین به شرکت‌‌‌‌‌‌‌‌‌های توزیع کننده‌ی انرژی اطلاعاتی مفید ارائه می‌دهند.

نمونه راهکارهای کنترل مصرف انرژی

برای مثال نوعی از کنتور‌های هوشمند برق وجود دارند که از خاموشی‌های ناشی از اختلال‌های شبکه، اطلاعات دقیقی را به شرکت‌های خدمات برق ارائه می‌دهند تا با کمک این اطلاعات خدمت‌رسانی به مشترکین با سرعت بیشتری انجام شود و زمان خاموشی‌های شبکه تا حد زیادی کاهش یابد. و یا کنتورهای هوشمند آب وجود دارند که از طریق دریافت اطلاعات مصرف کننده‌ها، الگوی مصرف را ثبت می‌کنند و در صورت تغییر آن، نشتی آب را تشخیص می‌دهند و به مصرف کننده و شرکت‌های خدماتی هشدار لازم را می‌دهند.

مدیریت انرژی در ساختمان

سیستم مدیرت انرژی هوشمند نه تنها روش نوین و كارآمدی جهت تولید، توزيع و فروش انرژی است، بلکه در سطوح پایین‌تر، به مصرف‌كنندگان نهايي نیز این امکان را می‌دهد که ميزان انرژي مصرفي‌شان را انتخاب نمایند.

کاربران در کارخانه‌ها، فروشگاه‌ها، ساختمان‌ها و خانه‌ها می‌توانند با استفاده از مدیریت انرژی هوشمند، نحوه‌ی مصرف انرژی خود را کنترل کنند، بهینه سازند و در هزینه‌ها صرفه‌جویی قابل توجهی داشته باشند. سیستم مدریت انرژی هوشمند با دریافت اطلاعاتی شامل اطلاعات اولیه مصرف کننده‌های هر ساختمان، میزان متوسط مصرف در زمان‌های مختلف و هزینه‌های انرژی مصرفی در بازه‌های مختلف زمانی، به آنالیز این اطلاعات پرداخته و آن‌ها را با استانداردهای تعریف شده و همچنین دوره‌های گذشته مورد مقایسه قرار می‌دهد و در نتیجه پیشنهادات، راهکارها و تذکرات لازم را جهت اصلاح الگوی مصرفی ارائه می‌نماید.

برای مثال می‌تواند با آلارم زدن مصرف‌کننده‌ی پرمصرف در ساعات اوج مصرف، هشدار لازم را به کاربر بدهد. حتی نرم افزارهایی جهت مدیریت انرژی هوشمند وجود دارند که می‌توانند گزارش‌های آماری شامل انواع نمودارها و جداول را نیز تهییه نمایند.

نقش ساختمان های هوشمند در مدیریت مصرف انرژی

علاوه بر کنترل مصرف‌کننده‌ها از طریق سیستم مدیریت انرژی هوشمند، برخی از تجهیزات نیز وجود دارند که با قابلیت کنترل اتوماتیک می‌توانند میزان مصرف انرژی را به حداقل برسانند. این تجهیزات که نیازی به شبکه شدن ندارند و به صورت مجزا عمل می‌کنند می‌توانند زیرمجموعه‌ای از مدیریت انرژی هوشمند محسوب شوند.

 

بیشتر بدانید: مدیریت مصرف انرژی با هوشمندسازی ساختمان

سیستم Bms ، مدیریت هوشمند انرژی ساختمان

برای مثال می‌توان به کنترل روشنایی اتوماتیک اشاره کرد که توسط سنسورهای حرکتی یا چشمی‌ها انجام می‌پذیرد و ایت امکان را فراهم می‌کند تا چراغ‌ها تنها زمانی که لازم است روشن شوند. این مسأله به ویژه در مسیرهایی مانند راه پله‌ها بسیار تأثیرگذار است. و یا انواع شیرهای آب اتوماتیک که یک چشمی بر روی آن قرار وجود دارد و با نزدیک شدن دست، شیر آب باز می‌شود و زمانی که دست از آن فاصله می‌گیرد جریان آب قطع می‌شود.

همچنین می‌توان سیستم‌های کنترل آبیاری را نیز در این رده قرار داد، که علاوه بر اتوماتیک نمودن و زمانبندی فرایند آبیاری با استفاده از کنترل کننده‌ها و تایمرها، به علت استفاده از سنسورهای رطوبتی، قادرند میزان رطوبت خاک را بررسی کنند و در صورت کافی بودن رطوبیت خاک، آبیاری را متوقف نمایند. برخی از این سیستم‌های آبیاری قادر به دریافت اطلاعات هواشناسی مانند دما، رطوبت، میزان تابش خورشید و بارش باران نیز می‌باشند تا با درنظر گرفتن شرایط آب و هوایی، میزان مورد نیاز آبیاری را تعیین کنند.

ضرورت طراحی مدیریت انرژی هوشمند در ساختمان

بررسي آمارهای مختلف نشان مي‌دهد كه در حال حاضر بيشتر مصرف کننده‌ها به ویژه مصرف‌کننده‌های بخش صنعت و کشاورزی، از نظر شاخص مصرف انرژي در سطح مصرفی بیشتر از استاندارها قرار دارند.

این مسأله متأسفانه در کشور ما چند برابر متوسط مصرف جهانی است و حتی مصارف شخصی و خانگی را هم در بر می‌گیرد. فاصله‌ی زیاد تا میزان مصرف بهینه‌ی انرژي و هدر رفتن نزدیک به يك سوم از كل انرژي در فرآيندهای صنعتي، و همچنین مشکلات زيست محيطي ناشي از آن، ضرورت استفاده از مدیریت انرژی هوشمند را هم در سطح کلان و هم در سطوح پایین‌تر نشان می‌دهد.