行業(yè)聯(lián)動(dòng)、數(shù)字化和客戶導(dǎo)向均是能源服務(wù)提供商Avacon Natur的重點(diǎn)服務(wù)。這些服務(wù)可以提高能源系統(tǒng)和區(qū)域供暖系統(tǒng)的效率，并提供以需求驅(qū)動(dòng)的信息。最重要的是，行業(yè)聯(lián)動(dòng)(對(duì)供暖、供電和電動(dòng)汽車的集成控制)需要執(zhí)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集。
Avacon Natur GmbH董事會(huì)成員Andreas Klesse表示：“數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)行業(yè)聯(lián)動(dòng)的關(guān)鍵凝聚力，使社區(qū)和區(qū)域的高效解決方案成為可能。” 該公司是區(qū)域能源服務(wù)提供商Avacon AG的子公司，并在薩克森-安哈爾特、下薩克森、北萊茵-威斯特法倫和黑森經(jīng)營熱電聯(lián)產(chǎn)廠、供暖網(wǎng)絡(luò)、供暖服務(wù)系統(tǒng)和各種可再生能源系統(tǒng)。該公司目前擁有80名員工，并且還在繼續(xù)發(fā)展壯大。
能源轉(zhuǎn)型將由客戶推動(dòng)
第一階段能源轉(zhuǎn)型主要發(fā)生在電力行業(yè)，重點(diǎn)關(guān)注可再生能源的擴(kuò)展需求。第二階段將由客戶驅(qū)動(dòng)，而客戶的需求正在發(fā)生變化。越來越多的客戶實(shí)現(xiàn)了能源系統(tǒng)生產(chǎn)和消費(fèi)自家能源的統(tǒng)一，并在能源系統(tǒng)中扮演著積極的角色。這就把挑戰(zhàn)從單純的能源供應(yīng)轉(zhuǎn)向了供暖、電力和電動(dòng)交通的綜合解決方案。
新住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)可以輕松、高效地實(shí)施創(chuàng)新能源解決方案。在這種開發(fā)形勢(shì)下，可以在規(guī)劃階段綜合分析能源需求，從而優(yōu)化地區(qū)的能源供應(yīng)。盡管如此，Avacon Natur公司仍為很多新建區(qū)域和現(xiàn)有區(qū)域?qū)嵤┝松鲜鼋鉀Q方案。
挑戰(zhàn)在于協(xié)調(diào)來自熱電聯(lián)產(chǎn)廠、光伏發(fā)電廠和其他熱能生產(chǎn)廠的電力供應(yīng)以及熱能供應(yīng)，以滿足相應(yīng)區(qū)域的客戶需求。這就需要精確的數(shù)據(jù)，因此必須以數(shù)字方式收集和處理這些數(shù)據(jù)。為此，Avacon Natur采用了萬可系統(tǒng)配電箱，可以充分滿足這種數(shù)據(jù)采集需求。
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氣候友好型能源解決方案
在Salzwedel大都會(huì)地區(qū)，該公司已經(jīng)開始測(cè)試這種氣候友好型能源解決方案。Avacon Natur公司在那里運(yùn)營著一個(gè)綜合發(fā)電設(shè)施，其中包括熱電聯(lián)產(chǎn)廠、光伏系統(tǒng)以及電轉(zhuǎn)熱廠。已成功實(shí)施集中式與分散式熱能發(fā)電相結(jié)合的方案。住戶也從中受益，因?yàn)樽鈶綦娏δＪ讲粌H為他們提供了電力供應(yīng)，還優(yōu)化了成本。此外，小型熱電聯(lián)產(chǎn)廠還連接到Salzwedel地區(qū)供暖網(wǎng)絡(luò)，與光伏系統(tǒng)一起有效提供電力和熱能。產(chǎn)生的多余熱量被輸送到現(xiàn)有的供暖網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)字化供暖網(wǎng)絡(luò)
現(xiàn)有系統(tǒng)也在不斷推進(jìn)數(shù)字化。其中的重點(diǎn)是提高區(qū)域供暖網(wǎng)絡(luò)的效率。目前，Avacon Natur公司正在為約100個(gè)能源系統(tǒng)配置萬可系統(tǒng)配電箱，以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。其中一個(gè)能源系統(tǒng)位于呂訥堡的Bockelsberg地區(qū)，為呂訥堡大學(xué)和鄰近的住宅區(qū)供暖，也為大學(xué)主禮堂的服務(wù)器室和講堂空調(diào)提供冷空氣。此站點(diǎn)的Avacon本地供暖網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)子網(wǎng)組成，長度達(dá)到2英里(3.3公里)。它包括住宅區(qū)的55個(gè)傳輸站和大學(xué)的一個(gè)中央傳熱點(diǎn)。校園的下游網(wǎng)絡(luò)由呂訥堡大學(xué)負(fù)責(zé)。子網(wǎng)絡(luò)在不同的流動(dòng)溫度下運(yùn)行。那里安裝的熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備是產(chǎn)生熱能的核心，以沼氣形式提供可再生能源。借助供暖網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化，他們可以通過更加智能的操作來充分利用其熱/電耦合潛力。電機(jī)頻繁啟停會(huì)對(duì)其使用壽命和效率產(chǎn)生不良影響。這個(gè)問題也可以借助數(shù)字化來解決。
位于呂訥堡的Bockelsberg區(qū)域供暖網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域供暖站就位于呂訥堡大學(xué)的主禮堂大樓旁邊
通過云實(shí)現(xiàn)附加值
“如果我們知道網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在的溫度，我們可以更有效地控制熱電聯(lián)產(chǎn)工廠，”Andreas Klesse解釋說。因此，Avacon Natur將網(wǎng)絡(luò)溫度數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)以及區(qū)域供暖站的數(shù)據(jù)相連接。在這種情況下，萬可系統(tǒng)配電箱可以收集所有重要數(shù)據(jù)，例如熱量、流量以及供應(yīng)和回流溫度。熱電聯(lián)產(chǎn)廠的電機(jī)數(shù)據(jù)也包含在內(nèi)。
PFC200控制器是萬可系統(tǒng)配電箱的核心組件。它包括電源、斷路器、16路數(shù)字量輸入、4路模擬量輸入、M-Bus主站模塊以及用于傳感器和執(zhí)行器的傳輸接線端子。此外，還提供一個(gè)SD卡槽，使軟件更新變得非常簡單。
這種系統(tǒng)配電箱配置可確保單個(gè)硬件滿足各種Avacon Natur能源系統(tǒng)的所有要求。Avacon Natur資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Lars Baumann表示：“根據(jù)我們的規(guī)范生產(chǎn)的萬可系統(tǒng)配電箱，即Avacon Natur Cloud Box，為我們提供了一種可隨意擴(kuò)展的定制化解決方案。”
除了專用硬件，萬可還根據(jù)Avacon Natur的規(guī)范打造了CODESYS應(yīng)用程序。M-Bus儀表的連接可通過PFC200中的Web界面進(jìn)行配置，數(shù)字量輸入可配置為脈沖計(jì)數(shù)器輸入或故障消息輸入。Avacon Natur的測(cè)量和控制技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)安裝和調(diào)試。該小組成員Jörn von Horsten補(bǔ)充表示：“Web界面非常實(shí)用，尤其是在調(diào)試期間。借助這種界面，可以一目了然地洞察能源數(shù)據(jù)發(fā)送到云環(huán)境的情況。”
除了通過開放接口收集數(shù)據(jù)外，我們還可以借助萬可系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)控制和調(diào)節(jié)功能建模。
——Lars Baumann，Avacon Natur資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人
自由編程 更加安全
萬可系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)還包括：符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、支持開放式協(xié)議、獨(dú)立于現(xiàn)場總線，而且CODESYS支持自由、靈活地進(jìn)行編程。Baumann表示：“除了通過開放接口收集數(shù)據(jù)外，我們還可以借助萬可系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)控制和調(diào)節(jié)功能建模。” Klesse強(qiáng)調(diào)說：“萬可是我們找到的一個(gè)強(qiáng)大合作伙伴，我們可以與之合作進(jìn)一步開發(fā)我們的項(xiàng)目并為項(xiàng)目進(jìn)行理想的編程。” Avacon Natur使用基于Microsoft Azure云計(jì)算平臺(tái)的WAGO Cloud，對(duì)其能源系統(tǒng)和供暖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初步數(shù)據(jù)分析。這使得公司總部的資產(chǎn)管理員工以及分布在整個(gè)系統(tǒng)中的員工可以隨時(shí)檢查所有能源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
WAGO Cloud存儲(chǔ)所有測(cè)量數(shù)據(jù)，并作為Avacon Natur現(xiàn)有能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的接口。該能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)也在MS Azure平臺(tái)上運(yùn)行， 可對(duì)儀表讀數(shù)自動(dòng)進(jìn)行合理性檢查，監(jiān)測(cè)能源系統(tǒng)的效率并用于報(bào)告。除了功能方面的作用，它還可以揭示安全問題。固件經(jīng)過強(qiáng)化而且所有數(shù)據(jù)都會(huì)加密，這實(shí)際上排除了第三方訪問云端數(shù)據(jù)的可能性。
Jörn von Horsten負(fù)責(zé)監(jiān)控Avacon Natur的測(cè)量和控制技術(shù)
萬可是我們找到的一個(gè)強(qiáng)大合作伙伴，我們可以與之合作進(jìn)一步開發(fā)我們的項(xiàng)目并為項(xiàng)目進(jìn)行理想的編程。
——Andreas Klesse，Avacon Natur GmbH首席執(zhí)行官
基于預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)控制
Avacon Natur在Bockelsberg也開展了試點(diǎn)項(xiàng)目，測(cè)試天氣預(yù)報(bào)可以在何種程度上提高供暖網(wǎng)絡(luò)的效率。根據(jù)歷史負(fù)荷概況和天氣條件預(yù)測(cè)下一天的負(fù)荷概況，并相應(yīng)地調(diào)整產(chǎn)熱。與儲(chǔ)熱系統(tǒng)結(jié)合，存儲(chǔ)管理系統(tǒng)得以優(yōu)化，可以限制臨時(shí)負(fù)荷峰值，始終以最大限度提高熱電聯(lián)產(chǎn)的潛力為目標(biāo)。
然而，Avacon正在通過基于預(yù)測(cè)的方法展望未來，并將電力市場數(shù)據(jù)納入優(yōu)化過程，因?yàn)橐獙㈦S時(shí)間波動(dòng)的分布式熱發(fā)生器(如太陽能集熱器、電轉(zhuǎn)熱廠或工業(yè)廢熱)整合到供暖網(wǎng)絡(luò)中，就必須實(shí)施這些方法。
除了新地區(qū)的行業(yè)聯(lián)動(dòng)和現(xiàn)有系統(tǒng)的效率提升外，董事會(huì)成員Andreas Klesse還指出了推進(jìn)供暖網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的進(jìn)一步動(dòng)力：數(shù)字化有助于為客戶提供某些數(shù)據(jù)。例如，房屋管理公司可以快速、可靠地處理租戶賬單。
（轉(zhuǎn)載）
