区域供热和制冷的数字化

在许多工业化国家，占总能源消耗的一半以上，随着目前能源系统的转型，正面临新的挑战。所需的脱碳将导致一个更复杂的能源系统，因为一些使用化石燃料的大型工厂将被许多分布在系统周围的使用可再生能源或废弃能源的小型生产工厂所取代。许多这些来源是不稳定的；它们的产量受到天气和其他因素的影响。此外，地区供热和制冷系统必须更有效和灵活地运行，以确保一致和成本效益的热能供应，以及有效的参与电力系统平衡市场。

因为必要的能源系统的变化，地区供暖变得越来越有利于终端用户以及其他能源部门，和连接的数量正在增加在许多国家结合逐步淘汰化石燃料，如石油和天然气空间供暖和热水供应。在这种变化的环境下，地区供热和制冷部门增加采用数字技术，为使系统更智能、更灵活、更高效和可靠提供了机会，从而加速将额外的可再生能源和浪费能源整合到供应系统中。这一变化影响了整个地区供热能源链，从发电到最终用户的使用，并支持整个能源系统的转型。

地区供暖系统的数字化代表了在热量的生产、分配和消耗方面的一种范式转变。传感器技术、物联网连接和人工智能算法的进步为更高的能源效率、系统稳定性和增加可再生能源的集成提供了前景。然而，为了成功部署，必须解决数据隐私和系统集成等问题。地区供暖的未来是拥抱数字化，并利用其承诺，创造可持续、智能、集成和有弹性的能源系统。

国际能源署DHC附件TS4是一个为期三年的国际研究项目，旨在促进将数字过程集成到地区供暖和冷却系统的机会，并澄清数字化在这些供应系统操作和维护的不同部分的作用。该报告为公用事业公司、地区供暖运营商、系统供应商、地区供暖和能源供应行业以及科学界的目标决策者群体提供了有关地区供暖系统数字化的背景资料和当前知识。它已经证明了数字技术如何可以改善整个能源系统，同时提高效率和将更多的可再生能源集成到该系统中。数字应用将帮助地区能源系统运营商充分优化他们的工厂和网络运营，以及他们在未来参与更广泛的能源市场，同时进一步授权终端用户。编译 陈讲运

建筑和最终用户如何利用热能为潜在的改进提供了一个框架，例如地区供暖系统的系统温度下降。需求侧的优化被视为项目的一个关键部分，因为最终用户的操作为供应系统的优化设定了一个限制。此外，最近推行的促进需求侧数字化的新规则，为监测和管理建筑冷暖系统开辟了新的可能性，为区域供热行业的可持续转型铺平了道路。因此，建筑数字化的现状是基准的，并通过案例研究，以及经验证明如何实现低温、改善变电站和热配电系统的运行和故障检测。

对数字化在整个地区供暖和冷却系统以及在能源系统的其他部分中所能发挥的作用的调查，提供了几个关键的见解。在系统层面上，数字化可以分为两类。第一个是操作优化，这意味着数字资产直接干预网络或组件控制。与通常用于控制网络组件的基于规则的控制回路相比，数字工具可以用于优化系统操作。第二种是基于分析的优化策略，目前正在研究，除了操作优化。分析是指对（大量的）测量数据进行分析，以确保网络的故障安全和最佳运行。分析数字工具提供有关系统行为的信息，通常处于离线模式。

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