XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Концепция «умного» города приобретает все большую актуальность и востребованность в настоящее время. Такой город является взаимосвязанной системой инновационных решений, применимых к комплексному развитию города, а также совокупностью множества технологических нововведений. С появлением интеллектуальных систем и новых технологий темпы роста города существенно увеличиваются, а, следовательно, возрастает нагрузка на городские службы, возникают проблемы с управлением и потреблением энергоресурсов в больших мегаполисах. Таким образом, основным направленим концепции «умного» города становится направленность на обеспечение граждан высоким качеством жизни, связанным, прежде всего, с решением энергетических и экологических проблем, которые на сегодняшний день являются высокоприоритетными для современного общества. Наиболее благоприятным фактором устойчивого развития среды обитания человека является концепция энергоэффективных зданий [1]. Основные факторы создания такой оптимальной среды и системы «умного» города в целом направлены на эффективное управление инфраструктурами и ресурсами, разработку концепций развития, устойчивость и интеграцию.

Таким образом, существование «умного» города невозможно без соответствующей развитой системы жилищно-коммунального хозяйства, деятельность которой должна быть направлена на максимизацию энергоэффективности потребляемых природных ресурсов и повышение потенциала энергетической отрасли для обеспечения устойчивого роста экономики, что будет являться инструментом для повышения уровня и качества жизни населения страны и окажет положительное влияние на создание и укрепление стабильных внешнеэкономических отношений [2].

Анализируя опыт зарубежных стран в области энергоэффективности и снижения уровня энергопотребления можно сделать вывод о том, что ключевым моментом в данном вопросе является организация комплексных систем контроля и мониторинга потребляемых ресурсов. Такие системы позволяют изучать и прогнозировать объем потерь и расхода воды, тепла, электрической энергии при их потреблении и в процессе транспортировки и грамотно выстраивать процесс управления зданием в области повышения энергосбережения и энергоэффективности. Согласно проведенным исследованиям аналитического агентства Ernst&Yang нерациональное потребление энергоресурсов в России достигает 70%. Такое цифры обусловлены существенным перерасходом энергоресурсов в силу неэффективности использования дорогостоящих ресурсов и нарушениями закона в данной области [3,4].

Если рассмотреть существующую проблему со стороны владельцев коммерческой недвижимости, то можно оценить внушительную величину затрат на такие необоснованные потери. Ведь одной из основных задач собственников коммерческой недвижимости является максимизация стоимости и доходности своих объектов и немаловажным фактором является значительное потребление таких ресурсов, как электрическая и тепловая энергия, водоснабжение и другие ресурсы, которые выступают в роли основных затрачиваемых ресурсов в работе многих систем. По результатам статистических данных в многофункциональных комплексах около 13-17% операционных расходов от валового дохода в среднем приходится на оплату коммунальных платежей [5]. Поэтому для собственников такого вида недвижимость задача управления в целях повышения энергоэффективности зданий и оптимизации своих эксплуатационных расходов на коммунальные услуги является одной из приоритетных.

В настоящий момент задачи повышения энергоэффективности решаются, главным образом, за счет создания более экономичных устройств и приборов, использования нетрадиционных источников энергии и другими технологическими способами. Однако эти решения не всегда оказываются достаточно эффективными и зачастую являются весьма дорогостоящими. В таких случая одним из оптимальных решений сложившейся на сегодняшний день проблемы может служить организация системы постоянного оперативного контроля и мониторинга потребления энергоресурсов на всех уровнях ЖКХ.

Такие системы мониторинга и контроля имеют всю необходимую информацию о сбоях в работе и энергоэффективности объекта. Они, главным образом, ориентированы на обеспечение контроля над расходом воды, количества тепла, измерение температуры, выброс радиоактивных веществ, сжатого воздуха, а также мониторинг качества напряжения. В основе работы таких систем лежит способность анализировать и выявлять уязвимые места, где использование ресурса недостаточно эффективно.

В приведенном ниже рисунке 1 – схеме структурной организации системы контроля и мониторинга энергопотребления – главным звеном системы является сервер, который выполняет функции сбора, обработки и хранения данных.

Р
исунок 1. Схема организации системы контроля и мониторинга энергопотребления

Посредством маршрутизаторов сервер соединен с концентраторами, объединяющие в группы системы учета энергетических ресурсов. Система автоматически собирает всю информацию о показателях энергии и мощности с приборов учета, анализирует результаты и генерирует соответствующий отчет. Такая последовательность операция представляет собой схему функционирования системы мониторинга потребления энергоресурсов и приведена на рисунке 2.

Программным обеспечением предусмотрен постоянный контроль за изменениями и состоянием системы в целом. При возникновении сбоев и нештатных ситуаций система наделена функцией информирования и способна предупредить о возможных нарушениях с помощью уведомления. Мониторинг, анализ и прогнозирование данных в режиме реального времени позволяет наиболее оптимально распределять нагрузки и принимать оперативные управленческие решения.

Система включает в себя следующее принципы действия:

Автоматический сбор данных с использованием локальных систем учета энергетических ресурсов здания при производстве, потреблении и перераспределении энергоресурсов.

Возможность доступа и использования информационной базы, создаваемой системой, которая осуществляет централизованное хранение и выполняет анализ измеренных данных, фиксируемых с помощью специальных приборов учета. Система самостоятельно способна регистрировать данные и в обработанном виде направлять их в единое хранилище, или же, сохранять их в первоначальном и неизменном виде для дальнейшего использования другими структурными подразделениями. Такой принцип действия дает возможность пользователям иметь постоянный доступ к информации, а так же результатам ее обработки для осуществления дальнейшего анализа и прогнозирования потребления энергоресурсов.

Формирование оценки общего состояния здания и его инфраструктуры в отношении энергетической эффективности. Такое заключение оценки производится по результатам сравнения показателей энергоэффективности объекта с введенными самим пользователем и хранящимися в системе показателями. Сравнение производится по определенным критериям, формулам и зависимостям и последующим составлением отчета. Отчет содержит информацию о соответствии объекта исследования или его инфраструктуры заданным показателям энергоэффективности. При регулярности составления такой системы отчетности можно оценить с какой степенью эффективности происходит потребление ресурсов, наблюдается ли перерасход и какой от этого ожидается экономический эффект

Рисунок 2. Схема функционирование системы мониторинга потребления энергоресурсов

По результатам полученных данных из отчета такой системы сотрудники соответствующих структурных подразделений, анализирующие информацию, разрабатывают и внедряют поправки и мероприятия по оптимизации и повышению энергетической эффективности здания.

Путем реализации такого подхода могут быть достигнуты следующие задачи:

1. Оптимизация системы, позволяющей грамотно и эффективно использовать энергоресурсы.

2. Формирование финансовой устойчивости предприятия за счет уменьшения затрат на нерациональное использование ресурсов, а также их необоснованный перерасход.

Таким образом, внедрение системы мониторинга потребления ресурсов в здания коммерческого назначения существенно сократит затраты собственника на коммунальные расходы, особенно с учетом постоянного роста их стоимости. Однако экономический аспект – не единственный показатель, обосновывающий использование данной технологии. Осуществление прогнозирования и мониторинга потребления электрической и тепловой мощности, водных и других природных ресурсов является важнейшей составляющей концепции «умных» городов, которая способна существенно повысить качество жизни населения, а так же улучшить экологический климат во всем мире.

Список литературы:

Глебова И.С., Ясницкая Я.С. Dозможности реализации концепции "умного города": практика российских городов/ Экономика и предпринимательство. 2014. № 1-3 (42). С. 232-235.

Довгопол Н.А., Гераськин Ю.М. Новая Москва на пути к умному городу. Экономика и предпринимательство. 2017. № 4-2 (81). С. 922-927.

Сосновских Л.В., Шайдурова Е.В. От "умного дома" к "умному городу". Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2016. Т. 2. С. 77-85.

Макаров В.В., Мохов А.С. Создание системы "умный город" как пример качественно нового уровня технологических возможностей и повышения конкурентоспособности. Проблемы современной экономики. 2017. № 2 (62). С. 170-172.

Фролов А.А. Оценка эффективности технологий умных городов. Экономика и предпринимательство. 2018. № 5 (94). С. 588-590.

Код для цитирования: Скопировать