Oliver Iltisberger, Chủ tịch Bộ phận, ABB Smart Buildings, giải thích lý do tại sao xây dựng ‘thông minh’ là chìa khóa để giảm tiêu thụ năng lượng và carbon.
Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), các tòa nhà và lĩnh vực xây dựng kết hợp với nhau chịu trách nhiệm cho hơn 30% mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu và gần 40% lượng khí thải carbon.
Với việc nhiều chính phủ trên thế giới hiện đang đặt ra các mục tiêu nghiêm ngặt để giảm lượng khí thải carbon, việc xây dựng ‘xanh’ không còn là một lựa chọn xa xỉ. Các nhà phát triển tòa nhà dự kiến sẽ bao gồm công nghệ giảm thiểu phát thải tích cực trong quá trình phát triển của họ ngay từ đầu để đáp ứng nhu cầu bền vững của các cơ quan quản lý, khách hàng và người cư ngụ.
Do đó, việc chuyển sang các tòa nhà tiết kiệm năng lượng hơn hiện được coi là trọng tâm để thực hiện các chiến lược giảm thiểu carbon thành công. IEA cũng phát hiện ra rằng các điều khiển thông minh và các thiết bị được kết nối có thể tiết kiệm 230 EJ trong mức tiết kiệm năng lượng tích lũy vào năm 2040, giảm mức tiêu thụ năng lượng của các tòa nhà xuống 10% trên toàn cầu, đồng thời cải thiện sự thoải mái cho những người cư ngụ trong tòa nhà.
Có nhiều cách khác nhau để các tòa nhà thông minh giúp đạt được điều này.
Trong khi nhiều tòa nhà thương mại sẽ được lắp đặt một số yếu tố công nghệ thông minh nhất định – từ hệ thống thông gió, sưởi ấm và điều hòa không khí (HVAC) được điều khiển tập trung đến hệ thống quản lý an ninh và quản lý năng lượng từ xa – không phải tất cả các nhà quản lý sẽ sử dụng dữ liệu mà các thiết bị này tạo ra để thực hiện các bước để giảm lượng khí thải carbon của các tài sản của họ.
Việc áp dụng công nghệ thông minh cho phép các nhà quản lý tòa nhà truy cập vào dữ liệu tức thì về cách các tài sản của họ, chẳng hạn như hệ thống sưởi, ánh sáng và kiểm soát ra vào, đang hoạt động như thế nào. Dữ liệu này có thể được sử dụng để hiểu thấu đáo về cách các hệ thống khác nhau trong tòa nhà tương tác và các yếu tố bên ngoài có thể tác động đến chúng.
Bằng cách sử dụng thông tin chi tiết này, các nhà điều hành có thể thực hiện các biện pháp kiểm soát tòa nhà hiệu quả để quản lý hiệu quả, xác định các vấn đề bảo trì, đảm bảo sức khỏe của người cư ngụ và thông báo các ưu tiên đầu tư trong tương lai. Vì vậy, ví dụ: nếu một tòa nhà hiện đang được sử dụng theo cách khác do lượng người sử dụng thay đổi, dữ liệu sẽ cho người quản lý biết những gì cần phải làm để đảm bảo tòa nhà đó hoạt động hiệu quả nhất có thể.
Sử dụng nền tảng kỹ thuật số hỗ trợ các tòa nhà thông minh với các giải pháp tích hợp nhằm đạt được hiệu quả năng lượng, giảm tiêu thụ điện và chi phí trong môi trường công nghiệp, thương mại và dân cư.
Khi được triển khai đầy đủ, các giải pháp này thường giảm 30% chi phí năng lượng cho hệ thống sưởi, chiếu sáng và thiết bị. Ví dụ, các điều khiển tiết kiệm năng lượng có thể nâng cao triệt để hiệu suất của hệ thống HVAC, giảm tiêu thụ năng lượng lên đến 50%.
Khi so sánh việc tiết kiệm năng lượng với việc giảm chi phí lắp đặt một hệ thống quản lý thông minh cơ bản, các tòa nhà thông minh ngay lập tức chứng minh được giá trị của chúng. Theo báo cáo từ HSBC, nếu một hệ thống thông minh tiết kiệm 25% chi phí năng lượng, với chi phí lắp đặt là 37.500 USD cho một tòa nhà 50.000 ft², thì khoản tiết kiệm hàng năm có thể là 23.000 USD hàng năm, với thời gian hoàn vốn dưới hai năm.
Các công nghệ tích hợp tạo ra một tòa nhà ‘tích cực về năng lượng’
Ngoài việc giảm lượng khí thải, công nghệ thông minh cũng có thể được sử dụng để tích hợp một loạt các công nghệ nhằm làm cho một tòa nhà ‘tích cực về năng lượng’, cho phép nó tạo ra đủ năng lượng để cung cấp năng lượng cho chính nó và tạo ra năng lượng dư thừa sau đó có thể được lưu trữ hoặc bán lại Cái lưới sắt.
Ví dụ, nhà máy trung hòa CO2 ở Lüdenscheid, Đức tích hợp các công nghệ bao gồm điện mặt trời, điểm sạc EV, quản lý năng lượng thông minh và nhà máy đồng phát hiệu quả cao vào một hệ thống thông minh, được nối mạng kỹ thuật số và có thể điều khiển. Vào những ngày nắng đẹp, công nghệ năng lượng mặt trời tạo ra tới 100% yêu cầu điện năng của nhà máy và khi được sử dụng kết hợp với nhà máy đồng phát của địa điểm, Lüdenscheid có thể tạo ra năng lượng nhiều hơn 14% so với nhu cầu, cũng như tiết kiệm tới 630 tấn CO2 một năm . Phần thặng dư này có thể được bán trở lại vào lưới điện công cộng, có nghĩa là khu vực này có năng lượng tích cực.
