يُظهر مشروع تجريبي مشترك بين شركة «إنيرسيتي» (Enercity) المتخصصة في خدمات الطاقة في هانوفر وتعاونية «أوستلاند» السكنية كيف يمكن لمستخدمي شبكات التدفئة المركزية تحقيق وفورات كبيرة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمساعدة الذكاء الاصطناعي (AI). وإجمالاً، يستفيد الآن حوالي 2,000 شخص في حوالي 900 شقة من هذه التقنية الجديدة — ومعهم قطاع الإسكان نفسه. ومن المقرر تنفيذ مشاريع أخرى، وفقًا لما أعلنته الشركة في 22 سبتمبر 2020.
تقوم البرمجيات القائمة على تقنية الذكاء الاصطناعي بدمج المباني في عملية تحسين نظام التدفئة المركزية، وتقوم، استنادًا إلى قياسات مستمرة في الوقت الفعلي، بتعديل التحكم في المباني المدفأة ديناميكيًا لتتناسب مع الاحتياجات الفعلية. ويستفيد جميع الأطراف المعنية من برنامج التحكم الذاتي التعلم: حيث يسعد المستأجرون بتوفير تكاليف الطاقة، وتستفيد جمعية الإسكان من إمكانيات التحليل والتواصل المحسّنة، وتستفيد شركة Enercity من مزيد من المرونة بالإضافة إلى انخفاض درجات الحرارة في شبكة التدفئة المركزية. فدرجة حرارة العودة، على وجه الخصوص، تؤثر بشكل حاسم على كفاءة نظام التدفئة: فإذا تم خفضها من 60 إلى 40 درجة مئوية، يمكن زيادة القدرة الحرارية بنسبة تصل إلى 70 في المائة. وكلما انخفض مستوى درجة حرارة شبكة التدفئة، زادت نسبة الطاقة المستمدة من مصادر الحرارة المتجددة.
وبفضل استخدام الذكاء الاصطناعي، أصبح نظام التدفئة المركزية متوافقًا مع معايير «المدينة الذكية»، حيث إن جانب العملاء في معظم شبكات التدفئة — أي العالم الواقع خلف محطة التسليم — لم يكن حتى الآن مندمجًا بشكل فعال في تشغيل الشبكة. «أظهر المشروع التجريبي بعد عام واحد توفيرًا في الطاقة بنسبة 9% تقريبًا، وانخفاضًا في درجات حرارة العودة إلى الشبكة بمقدار يصل إلى 10 درجات/كلفن. كما تم خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون"، تقول الدكتورة سوزانا زابريفا، الرئيسة التنفيذية لشركة «enercity». ومن خلال الرقمنة، يمكن أيضًا تحسين شبكة التدفئة عن بُعد بدءًا من مرحلة الإنتاج وصولاً إلى العميل.
بناءً على التجربة التجريبية الإيجابية مع البرنامج القائم على السحابة والقدرة على التعلم الذاتي، قامت شركة «إينرسيتي» في المرحلة الثانية بتجهيز 100 مبنى سكني متصل آخر. ومنذ ذلك الحين، يستفيد حوالي 2,000 ساكن في 900 شقة من نظام التحكم القائم على الذكاء الاصطناعي. وقد ارتفعت نسبة رضا العملاء بشكل ملحوظ. «يحصل مستأجرونا بفضل نظام التحكم هذا على تدفئة لطيفة ومريحة، مما يساهم في توفير الطاقة وحماية المناخ. كما أصبح التواصل مع فنيي الصيانة في enercity أسهل. وعند وجود شكاوى، يمكنهم الرجوع في الوقت الفعلي إلى البيانات الحقيقية من عقاراتنا وتقديم اقتراحات حلول أسرع وأكثر دقة"، هكذا يوضح أندرياس فال، عضو مجلس إدارة Ostland، المزايا. تدير التعاونية السكنية في منطقة هانوفر حوالي 2,000 شقة في 254 عقارًا.
تركز المرحلة الثانية من المشروع بشكل أكبر على تحسين إدارة أحمال الذروة. يعمل البرنامج الذي يتم التحكم فيه بواسطة الذكاء الاصطناعي على التخفيف من أحمال الذروة من خلال التنبؤ بها والتحكم الذكي في تدفئة الغرف، وذلك عن طريق تأجيل عملية التدفئة دون التأثير على مناخ الأماكن الداخلية. وفي هذا السياق، تستخدم البرمجية المباني نفسها كمخازن حرارية موزعة. ويؤدي تأجيل الاحتياجات، وبالتالي تأجيل استهلاك الحرارة، إلى خفض أحمال الذروة بشكل فعال، مما يقلل التكاليف على العملاء. وتحتاج Enercity إلى قدرات توليد أقل لتلبية الطلب. وبذلك يصبح التدفئة المركزية مصدرًا للحرارة أكثر استدامة في المستقبل. تسهم البنية التحتية الحديثة للتدفئة المركزية إسهامًا كبيرًا في الجهود التي تبذلها المدن للحد من تغير المناخ. وكما أظهر المشروع التجريبي لشركة Enercity، فإن المفتاح يكمن في الرقمنة.
"أدى استخدام نظام التحكم الذكي في هذا المشروع، إلى جانب توفير الطاقة، إلى خفض الحمل الأقصى بنحو 20 في المائة. ومن شأن هذا الخفض في الحمل الأقصى على مستوى الشبكة ككل أن يسمح لشركة «إينرسيتي» بربط 25 في المائة من العملاء الإضافيين بشبكة التدفئة المركزية، دون الحاجة إلى توسيع قدرات الإنتاج الحالية"، وفقًا لما صرحت به زابريفا، الرئيسة التنفيذية لشركة «إينرسيتي». وعلى المدى الطويل، يمكن أن يؤدي استخدام المباني كمخازن للحرارة إلى تقليل استخدام غلايات الحمل الأقصى، التي تُستخدم لتغطية الطلب المتزايد، بشكل ملحوظ. ومن شأن ذلك أن يقلل بشكل أكبر من تكلفة توليد التدفئة عن بُعد في محطات توليد الطاقة الحرارية والكهربائية، وبالتالي انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
(نُشر في 22 سبتمبر 2020)