近日,博锐尚格执行总裁窦强博士就“商业建筑数字化如何转型与双碳政策布局”等相关话题,接受弘阳集团机电设计专业总监林文辉的特邀专访!

曾在国际及国家级各类刊物发表学术论文十余篇,申请国家发明专利11项,出版专著2部,获第五届中国政府出版图书奖,2017年吴文俊人工智能科技进步奖(企业技术创新工程),主持国家重点研发课题十余项,负责的建筑能效提升建设项目总面积超过2000万平方米,实现公共建筑节能量超过5亿千瓦时,减碳50万吨,为我国建筑低碳运营体系的建设和推广做出了卓越贡献。

访谈背景

“碳达峰、碳中和”已经是当今社会非常热门的话题,关于如何响应国家号召,如何围绕双碳政策进行战略布局,如何制定可持续发展的方针,许多企业正在积极地探索着。

借由南京大弘阳广场建筑能源管理系统改造的契机,接触到了行业的龙头企业“博锐尚格科技股份有限公司”,经过几轮技术交流后,还邀请到了博锐尚格执行总裁窦强博士亲述自己对建筑数字化转型以及双碳政策布局的深刻理解。

访谈纪要

一、国家双碳战略重点

问:您认为国家的双碳战略重点是什么?

窦:如何实现2030碳达峰、2060碳中和的目标,我认为最核心的是经济结构转型带动的能源结构转型,同时还需做到用能与产能的有机匹配。建筑、交通和工业是能耗大户,其中建筑的能耗主要还分为运营期的能耗和建造期的能耗;建筑内机电设备的选择,不仅对前期造价会有一定影响,更是对后续30~50年的建筑运营期能耗和建筑自身碳中和的难度有重大的影响,这也是前期设计阶段需要重点考虑的事项。

博锐尚格致力于利用数字化手段实现建筑设备系统可知可控,提升整个项目的设备运行效率,避免造成能源浪费,同时利用数字化使建筑具备用电负荷调节能力,可以更多消纳可再生能源,帮助建筑运行达到碳中和。

二、建筑数字化及转型

问:请问您认为什么才是建筑的数字化?

窦:建筑数字化概念最早从2000年前后开始,后来逐渐有了智能建筑、智慧建筑、智慧城市等概念,但最早的一批实践始终未达到行业预期的效果。

我认为数字化的核心是能让计算机识别数据,帮助人类计算、分析和处理这些数据。

能源管理是建筑数字化的典型应用场景,第一步是利用数据与计算机工具做好建筑能源的管理;第二步是利用计算机技术实现建筑设备的自动化故障诊断与工单派发;最终在数字化导向下完成整栋建筑运行策略的升级,形成建筑数字化的完整模型,并释放人力。

还可以通过底层的数字化基础做出具体场景设计,形成对应场景下可使用的软件工具,可以提高项目管理者与执行者的工作效率。

问:现有的商业建筑要如何实现数字化转型?是否有案例?

窦:新建项目一定要从后期运营维护的角度出发,在前期设计阶段把整个“建筑运维大脑”的概念提前代入,把各类型的系统进行搭接,完成面向运维的数字化系统升级,实践证明这是成本最优的方式。

既有的项目需要数字化升级改造,需要明确升级的具体目标,可对末端物联网传感器和控制系统进行改造,完成动态数据收集和分析能力的搭建,以及管理控制能力的匹配,再结合可投入的资源配置定义出本次升级必须要实现的能力,以及可以暂缓建设的能力。

回到“双碳”,数字化可以通过管理的精细化来提升整体的效益,一般单个项目可以产生5%~10%的节能减碳空间,并提高30%以上相关人员的工作效率,并因此提升项目管理和运营的品质。

商业地产为了满足持续扩张的需求,需要把团队的经验和业务能力提炼形成组织能力,以达到有序扩张的目的。万达、华润、龙湖、新城等企业就是很好的例子,他们在每年两位数增长的同时保证所有项目的品质。我们也在与这些头部商业企业的配合过程中学习到他们的管理思路和经验,所以我认为国内头部开发商都是我们的老师。

组织能力中对机电设备的运营管理能力也是非常重要的一环,每个项目的机电系统都比较复杂,需要更高的管理能力。博锐尚格用数字化手段一定程度上解决了这个复杂领域的管理问题,目前是国内领先的水平。

三、商业地产应对“双碳”政策提前布局

问:落实到具体的“双碳”目标,您觉得现有的商业地产开发商可以做哪些工作和布局?对于建筑来说又有哪些软硬件的要求?

窦:国家的“双碳”政策非常有智慧,先“碳达峰”再“碳中和”。

先要满足“碳达峰”。对于开发商而言,要达峰就需要减少开工量,未来的地产开发趋势会从增量市场到存量市场。对商业来说,轻资产输出模式会成为主流。

再说到“碳中和”,“中和”的核心不是碳的零排放,不是零能耗,而是碳中和。建筑运营产生的能耗和碳排放,需要可再生能源进行中和,最终达到碳的生产和排放有机平衡。

这其中有一个核心难点,建筑的用能曲线和未来的可再生能源发电曲线是不一致的,所以要求建筑用电需要具备可调节的能力,这就是建筑的 “柔性用电”,也是现在要解决的核心问题。

目前,部分省份已经开始试行15分钟一个电价,未来也会15分钟给一个碳排放因子,同时开放了电力市场的日前交易,日前电价也代表着电网的用电建议。通过数字化措施与电网实时交互与响应,调整建筑用能策略,是我们未来建筑需要具备的核心能力。

问:您预计电网侧的政策支持可能需要多久可以落地?

窦:目前电网用电的日前交易已经在好几个省份试运行,比如山西、广东等,要等到全国执行可能还需要3年以上的时间,碳排放因子还没有确切的消息。我们可以通过数字化的管理和全自动的控制让建筑具备可自主调节能耗的能力,现阶段也是可以达到提升管理效益、节约能耗的目的,并且等到电网电价或碳排放因子实时调节政策到来时,就可以直接与政策接驳,无须培养额外的能力。

问:是否已经有企业可以根据实时算账制定运行策略的案例?

窦:目前已经有不少厂家在用虚拟电网的形式,将用电大户聚合在一起,进行日前电价的交易,他们通过实时算账的能力为业主带来更便宜的电价,并节省电费。只是大部分的虚拟电网无法盈利,由于他们未能掌握客户的用能曲线且不具备购电的操盘能力。

而博锐尚格具备了用户侧的响应能力,同时具备数据分析的能力,在购电的过程中就能知道什么时候应该买多少电。为了实现电网交易,我们正在积极锻炼自身的能力,等到市场成熟之后再拓展业务。

问:车辆一般是用充电桩进行充电,窦博您有哪些策略可以说服电车车主把车里的电放给建筑用?

窦:充电汽车的充放电是属于典型的未来场景。随着充电车位配比的提高,运用储能的方式,如充电桩和电车的反向放电,调节一部分充电用能需求,可以减少整体的扩容容量,达到节约成本的目的。

可以通过充电价格的分级管理说服电车放电。比如执行两级定价,车辆约定只充不放时一个电价;可充可放时一个更便宜的电价,甚至是在某些时段可以是免费的,这就能给到车主一个很好的激励。

从技术而言,车辆装载的能源管理单元未来是接驳在充电桩上的,车辆只是电量载体,充电还是放电可以由充电桩进行管理。随着未来充电设施的普及,车主的里程焦虑会降低,只要定义好车辆剩余电量的标准,就可以实现电车充放电有序管理。目前国内已有一些企业在研究电车的双向充电功能,以后一定会成为标配。

后记

在持续约2个小时的访谈中,窦博为我们输出了许多精彩的观点与实例。虽然当今社会中充满了不确定性,但是“数字化”与“碳中和”这个未来是确定的。诚如窦博所说,无论是建筑还是所有地产人,培养自身的能力、打磨自身的装备,积极响应政策,提前布局,拥抱未来,才能在未来的竞争中脱颖而出。