Нов софтуер помага на инженерите в САЩ да разчитат бързо данните за енергийните характеристики на сградите

В САЩ Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) и Националната лаборатория на Лорънс Бъркли създадоха безплатен за използване и (и разработване) онлайн инструмент за управление на данни – наречен SEED – който позволява на цели градове да събират подробности за хиляди сгради и да ги използват, за да оценят загубата на енергия на ниво отделна сграда. Специалистът Моли Ретиг от NREL обяснява пред Energy Post, че за всяка сграда могат да се събират стотици точки с данни. Инструментите, заедно с интегрирани добавки и платените известни софтуерни версии, се използват в градове от Сан Франциско до Вашингтон. Някои нововъведения пък могат да направят препоръки за обновяване на отделни собственици на сгради. Както казва екипът зад софтуера – и политиците вече разбират – не можете правилно да обновите това, което не можете да измерите.

През 2018 г. Андрю Хелд е напълно заровен в електронни таблици. Той работи във Вашингтон, окръг Колумбия, помагайки на областния отдел по енергетика и околна среда да приложи първия стандарт за ефективност на сградата – закон, който да регулира използването на енергия от търговски сгради. Дом на известни забележителности като Белия дом, Капитолия на САЩ и Монумента на Вашингтон, районът също така има хиляди магазини, складове и офис сгради, някои от които датират от 1800 г. Областните лидери знаеха, че сградите произвеждат три четвърти от въглеродните емисии в района. Ако искат да постигнат целите си в областта на климата, трябва да започнат мерките си оттам. За щастие вече имаше много данни за работа. От 2012 г. Вашингтон проследява потреблението на енергия от своите търговски сгради съгласно своите наредби за сравнителен анализ. Но новият закон изисква собствениците на сгради не само да проследяват потреблението на енергия, но и да изпълняват определени цели - например, ако не са постигнали средна енергийна ефективност, те ще трябва да направят подобрения в сградите си или да платят глоба. Така че офисът на Хелд ще трябва да събере още повече данни за сградите.

Сградата на министерство на търговията на САЩ в окръг Колумбия е една от хилядите сгради, които трябва да отговарят на определени стандарти за енергийна ефективност съгласно спецификите на и изискванията на сградите на окръга. Законът се прилага за сгради, собственост с над 10 000 квадратни фута и частни сгради с площ над 50 000 квадратни фута / Снимка от Министерството на енергетиката и околната среда на окръг Колумбия.

Софтуерен инструмент за управление на всички данни за сгради

С навлизането на нови данни Хелд и колегите му бързо осъзнаха, че им липсва нещо критично: стабилен софтуерен инструмент за управление на всичко. Те събираха отчети от 2000 сгради, всяка от които съдържаше повече от 600 точки с данни, използвайки голямо разнообразие от единици и времеви линии. И какво трябваше да управляват и сортират всички тези данни? Само основни електронни таблици. „Исках да си сътруднича с моя колега, но не можахме да отворим електронните таблици едновременно. Не беше гъвкав. Не беше динамично. Беше бавно. Нямаше документация. Беше невероятно тромаво и отнемаше много време“, споделя Хелд пред изданието.

Стандартна платформа за данни за енергийна ефективност (SEED).

През 2019 г. Вашингтон, окръг Колумбия, започна да използва платформата Standard Energy Efficiency Data (SEED), уеб-базиран софтуер, създаден от Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) и Националната лаборатория на Лорънс Бъркли за управление на данни от големи групи сгради. Разработен ръка за ръка с градовете, за да се гарантира, че ще отговори на техните нужди, инструментът бе ключов за работата на Хелд, спестявайки ценно време, подобрявайки точността на тяхната програма и позволявайки им да се съсредоточат върху това, което наистина има значение: помага на собствениците на сгради да направят техните здания  по-добри.

Днес SEED и други подобни продукти на SEED се използват в 10 юрисдикции в Съединените щати за намаляване на потреблението на енергия и въглеродните емисии от техния сграден фонд. А това е важна стъпка към икономика с нулеви емисии, която спечели на NREL награда R&D 100 през 2022 г. „Много градове се опитват да постигнат целта на Белия дом за нулеви нетни емисии до 2050 г. Не всеки от тях може да си позволи да създаде свои собствени ИТ системи, за да направи това. SEED е тук и е готов да помогне“, каза Никълъс Лонг, строителен учен в NREL, който управлява разработката на SEED.

Стандартът за енергийна ефективност на сгради във Вашингтон изисква всички търговски сгради над 50 000 квадратни фута да постигнат определени енергийни резултати или да платят глоба. Софтуерът, който използват за изпълнение на програмата, се захранва от платформата SEED, инструмент за управление на данни, създаден от NREL и Националната лаборатория на Лорънс Бъркли / Изображение от Министерството на енергетиката и околната среда на окръг Колумбия. 

SEED се справя с информационното претоварване чрез Smart Data Science

За много градове най-трудната стъпка в създаването на план за намаляване на парниковите газове е първата: да се разбере колко сгради всъщност имат. Техният единствен източник на информация са данните на данъчните оценители, които изброяват парцелите, а не сградите. Някои парцели имат множество сгради, като например университетски кампус, докато други сгради се простират на повече от един парцел. SEED решава този проблем чрез импортиране на данни от множество източници, включително данъчни партиди, измервателни уреди за комунални услуги и собственици на сгради, триангулирането им и генерирането на кратък списък на сградите и съответната информация за собствеността.

След това SEED почиства и сортира данните, така че градските работници да не трябва да го правят на ръка: например стандартизиране на единици, изтриване на дублиращи се записи и свързване на данните между различните години. Междувременно автоматичните проверки на качеството на данните „почистват“ данните, като улавят подозрителни числа, като например месец с изключително високо потребление на енергия, което може да означава дефектен измервателен уред. Тези функции спестиха огромно време за офиса на Хелд, намалявайки времето на персонала от трима служители на пълен работен ден до по-малко от един служител на пълен работен ден.

Предоставяне на прогнози, които трансформират пазара

Не можете да промените това, което не можете да измерите – и наличието на подробна картина на сградния фонд отваря свят от възможности за градските лидери. В Сан Франциско, например, градът използва SEED, за да анализира 1700 офис сгради и търговски сгради в района на залива и научи, че много от тях могат да намалят потреблението на енергия наполовина чрез дълбоки реконструкции. Това даде на градските лидери необходимата им информация за създаване на бюджети, политики и стимули за това обновяване. SEED също така позволява на градовете да стартират програми за намаляване на въглеродните емисии бързо и с ограничен бюджет. Платформата SEED не само е безплатна, но може лесно да се интегрира с другите софтуерни инструменти, които градовете използват, за да управляват своите имоти. Градовете например са свързали SEED със Salesforce, популярен инструмент за управление на връзките с клиентите, така че да могат да изпращат автоматизирани имейли до собствениците на сгради относно техния статус на съответствие.

„SEED и тези други инструменти могат да общуват помежду си; те могат да импортират и експортират данни напред и назад. Тъй като си партнираме с градове от самото начало, стана очевидно, че трябва да им дадем тази гъвкавост“, каза Робин Мичъл, строителен изследовател в Националната лаборатория на Лорънс Бъркли, който ръководи подкрепата за градове, използващи SEED.

Препоръчване на индивидуални решения за собствениците на сгради

NREL наскоро интегрира друга програма на Министерството на енергетиката в платформата, наречена BETTER, която може да преглежда енергийните данни на сградата и да прави конкретни препоръки към собствениците на сгради. Например, ако дадена сграда има високо потребление на електроенергия в сравнение с други в района, инструментът може да предложи модернизация на осветлението, заедно с данни за разходите и спестяванията.

„Наистина сме развълнувани от BETTER“, каза Амон Рейгън, който е използвал SEED както в Сан Франциско, така и сега в Бъркли, Калифорния. „Преди това не успяхме да върнем никаква комуникация на собствениците на сгради. Ние просто вземаме техните данни и им казваме дали се съобразяват. С тази нова функция можем да им кажем: „Въз основа на данните, които сте предоставили, ето някои неща, които можете да направите, за да намалите потреблението на енергия.“ SEED е създаден, за да расте, с безплатен код и структура с отворен код, която позволява на всеки да го модифицира и надгражда, за да отговори на нуждите си. Една компания, Clearly Energy, разшири ядрото на SEED, за да създаде друг инструмент, позволяващ на правителствата да управляват своите енергийни политики от край до край – от управление на данни до връзки с клиенти до операции от help desk услугите.

Тази комерсиализирана версия на SEED се използва в 10 юрисдикции, от Кеймбридж, Масачузетс, до щата Вашингтон. Този растеж е точно това, което Лонг, Мичъл и другите изследователи имаха предвид, когато за първи път създадоха SEED: че  правителствата ще го прегърнат и частните компании ще работят с него. „Това създава незабавни условия за развитие не само на пилотни проекти“, споделя Лонг, „което точно ни трябва да направим, за да минимизираме най-драстичните въздействия от изменението на климата.“

Повече за платформата SEED и проучването на NREL можете да видите на посочените линкове:

SEED и NREL Buildings research