Chytré budovy Chytré budovy jsou lepším místem pro život i práci

Transkript

1 31. října 2013 Gröbova vila (Havlíčkovy sady), Praha 2 Chytré budovy Chytré budovy jsou lepším místem pro život i práci Ing. Libor Kozubík Vedoucí sektoru energetiky IBM Global Business Services

2 Agenda Úvod do SmartBuildings Smart Grid a Smart planet Co jsou Inteligentní budovy? Řešení IBM Intelligent Building Manager Referenční projekty 2

3 Zvyšující se poptávka po efektivitě komerční zástavby procent 2/3 Do roku 2025 se budovy stanou největším spotřebitelem elektrické energie a zdrojem skleníkových plynů na naší planetě. V USA spotřebují budovy 70 % vyrobené elektrické energie, z čehož až 50 % zbytečně vyplýtvají.. Nemovitosti a správa nemovitostí je 2. nejvyšší nákladovou položkou většiny společností zároveň jsou nemovitosti 3. nejhodnotnější investiční aktivum.. 3

4 Přínosy plynoucí ze zvýšení efektivity budov jsou zřejmé 40% úspor Inteligentní budovy mohou snížit energetickou spotřebu o 40% a redukovat údržbové náklady o 10-30%. 91% obsazenost Leadership in Energy and Environmental Design (LEED and Energy Star zelené budovy mají konstantně vyšší obsazenost a nízkou odchodovost obyvatel, rychlejší dobu do pronájmu. 18% zvýšení produktivity Řada studií demonstrovala přínosy v oblasti produktivity práce. V budovách, které byly vybaveny inteligentními technologiemi produktivita práce vzrostla průměrně o 18%. 4

5 Změna v chápání konceptu budov, resp. Inteligentních budov + + = INSTRUMENTED INTERCONNECTED INTELLIGENT SMARTER (SEHRANÝ) (PROPOJENÝ) (INTELIGENTNÍ) (CHYTRÝ) Nemovitosti a jednotlivé prostředky mohou být sehrané na všech úrovních Jednotlivé systémy budou propojené Inteligentní interakce s externím prostředím. Informace budou sdílené což umožní zefektivnit provoz budov a zvýšit životní pohodu. 5

6 Feedback to user and data source; Incentives and actions to change behavior Smarter Buildings on a Smarter Planet Co znamená být Smart = Chytrý - Inteligentní? Inteligence (z lat. inter-legere, rozlišovat, poznávat, chápat) je rozumová schopnost řešit nově vzniklé nebo obtížné situace; schopnost učit se ze zkušeností; schopnost přizpůsobit se; schopnost správného určení podstatných souvislostí a vztahů, pomocí nichž řešíme nové problémy a orientujeme se v nastalých situacích. (zdroj: Wikipedie) Měření, Monitoring, Modelování a řízení Sensing Metering Sběr dat 6 Real Time Data Integration Real Time + Historical Data Data Modeling + Analytics Visualization + Decisions Feedback to user and data source; Incentives and actions to change behavior Integrace dat Srovnání historických a nových dat Modelování dat, vytváření datových pohledů pro podporu rozhodování Source: IBM Corporate Strategy Představa lidského vnímání Roberta Fludda z roku (zdroj: Wikipedie)

7 Inteligentní budovy by měly být zelené..jste právě v nějaké budově? Zaposlouchejte se do okolního šumu. A nadechněte se Klimatizace, osvětlení, voda, výtahy, dodávka elektřiny, vytápění, chlazení počítačů to vše přispívá k tomu, že budovy patří k významným zdrojům emisí skleníkových plynů a předním konzumentům energie. V roce 2025 začnou budovy spotřebovávat více energie než kterýkoli jiný spotřebitel. 7

8 Co jsou inteligentní domy/budovy? Inteligentními domy nazýváme automaticky řízené obytné sídelní jednotky poskytující spolehlivé, cenově výhodné, udržitelné moderní služby z pohledu automatizace a regulace vnitřního prostředí s cílem maximalizovat bezpečnost a komfort pobytu osob... Inteligentní domy Jsou ekonomicky úsporné s nízkými náklady na energie a na provoz, Používají aktivní moderní technologie s cílem maximalizovat efektivnost provozu a minimalizovat dopady stavby na životní prostředí, Mají schopnost interakce s obyvateli domu a okolním prostředím. Reagují na potřeby jejich obyvatel, Udržují bezpečné, komfortní a příjemné prostředí, Komunikují v reálném čase s doplňujícími infrastrukturami (Smart Grid, apod.). 8

9 Jak se dům stane inteligentním? Portfolio Estates Mgmt Asset Mgmt Lifecycle Energy Use Passive/Active Building Services Maintenance Occupancy Space Mgmt Tenant Services Help Desk Waste Mgmt Trash/Water/Recycle Compliance Environmental reports Industry Specific Hospital, hotel, etc. Facilities Management Process Optimization Water Smart Meters, Use / Flow Sensing 24/7 Monitoring Condition Monitoring, Parking Lot Utilization Fire Functionality checks, Detector service Energy Smart Meters, Demand response Elevators Maintenance, Performance Access/Security Badge in, Cameras, Integration Perimeter, Doors, Floors, Occupancy Instrumentation of Building Systems Integrated Building & Communications Services HVAC Fans, Variable Air Volume, Air Quality Lighting Occupancy Sensing Integration and interaction with Externalities Weather Current Predictions Emergency Services Alerts, Actions Utilities Demand Mgmt, Cost Control Community Services Transportation, Traffic, Events Commercial Potential Advertisement 9

10 V čem spočívají základní axiomy inteligence inteligentního domu: Schopnost využít a integrovat více zdrojů energie v kombinaci s cílem maximalizace efektivity zdroje, Řízení a hospodárnost (vyhodnocení nejefektivnějšího zdroje v čase), Dostupnost (Cloud), Rozšiřitelnost (možnost doplnění nových systémů bez nutnosti rozsáhlých úprav), Sběr a vyhodnocení dat -> maximální přehled uživatele o všech součástech systému s možností vzdáleného ovládání a dohledu. Připojené služby v Cloudu Dohled HVAC řízení Medical / Fitness Monitoring Energy Information & Management Net / Hbb TV Sdílená broadband konektivita 10

11 The Metropolitan Museum of Art 9. června The Metropolitan Museum of Art IBM oznámila uvedení softwarového řešení pro Inteligentní budovy obsahující pokročilé analytiky, které dávají možnost majitelům budov a manažerům zviditelnit, jak jsou budovy provozovány, kontrolovat jednotlivé procesy a využití zdrojů a automatizovat požadavky na údržbu a opravy včetně notifikace kritických stavů, toto vše v rámci zabezpečeného robustního standardizovaného řídícího systému. 11

12 Inteligentní budova IBM&řešení partnerů Level 4 (Business) Level 3 (Operational) Optimization, Planning & Insights Buildings Operations & Management Capital Project Planning and Property Management Space /Portfolio Optimization Billing/Reporting User Chargeback End User Portal Integrated Building Management Systems (IBMS) Alerts / Escalation / Event Management Historical Trending, Analysis and Reporting Reference Semantic Model Dashboards with data across building Asset Life Cycle Management Energy Demand Management Energy and Asset Optimization Enterprise Level Web Services, SNMP or Custom Interface Partners Level 2 (Data) Level 1 (Control) Building Management Systems (Real time and Batch mode) Sensing and Actuating Demand Management Alarms, Escalation, Trending / Historian Reports Schedule Management Control systems Interface w/building Resources Energy Efficiency Controls Data Center Controls Field Interface (LonWorks, ModBus, Bacnet, Ethernet ) Building Level Vendors 12 Level 0 (Physical) Sensors Meters Elevators Fire Physical Infrastructure HVAC Lighting Security

13 IBM Burlington Vermont: Chytrý výrobní závod Unikátní co se týče lokace, provozu a demonstrovaných možností Továrna na výrobu polovodičů IBM Burlington Spotřeba vody Napojeno na hlavní vodovodní řad 3.2 MGD /Million Gallons per Day/ (stejné jako město Burlington) 2 MGD Ultra čisté vody (UPW) Odpadní vody 3 MGD 13 Elektřina Napájeno z přenosové sítě Peak 65 Mega Watts (větší než Burlington) 60 miles high voltage lines 136 substations SMART Attributes 60,000 sensorů 700 PLCs 75 Work stations 5 servers Pokročilá datová analýza Řízení spotřeby Řízení nákladů Quality

14 MMBTU (x 1,000) $ / MMBTU KiloWatt-hour (x 1,000,000) $ / kwh Smarter Buildings on a Smarter Planet Center of Excellence for Enterprise Operations SMART Electrical Grid - Energy Management Results Kvalita: Conform to SEMI F47 Standard and strive for zero impact due to Power Quality Issues to Manufacturing Process Spolehlivost: Zero manufacturing down time / Continuous Operations Náklady: Sustained 4% Reduction per year: Celkově $10M uspořeno Spotřeba paliva Rates: +30% since 2001 Usage: -21% since Fuel Usage vs. Fuel Rates Electricity Usage vs. Electricity Rates Fuel Cost: $7,300, Electricity Cost: $34,000, ,090 0,080 Spotřeba elektřiny Rates: +19% since 2001 Usage: -21 since Produkce 500 0, Up >30% Since , , Fuel Usage Fuel Rate Electricity Usage Electricity Rate

15 Smarter Buildings reference a aplikace benefitů CHYTRÉ JE: Řízení spotřeby bázi holistické analýzy zvyšující efektivitu budovy. CHYTRÉ JE: Řešení obytných systémů s nevhodnějším přístupem z po pohledu energetických úspor. efficient approaches. CHYTRÉ JE: Propojení řízení spotřeby energie a asset managementu pro snížení provozních nákladů St. Regis Hotel (The St. Regis Shanghai : Projektován na 5,1% nákladů z revenue na energie, nyní na 4,9% ve srovnání s 8% průměrem pro 5* hvězdičkové hotely) Tulane University (New Orleans): Napojení na existující systémy řízení budovy za účelem sběru dat, začlenění pokročilých analytik k odkrytí optimálních podmínek nastavení systému budovy a podpory rozhodovacího procesu.. IBM Rochester, MN: 5% meziroční úspora nákladů na energie plus 8% roční úspora provozních nákladů. 15

16 Implementace Inteligentních budov v Armonku a Rochesteru (Navrženo a implementováno společně s aliančním partnerem Johnson Controls.) Armonk, NY Rochester, MN Výsledky: 8% úspora energie pro monitorované zařízení v již energeticky efektivních budovách. Property Characteristics 280,000 sq. feet Opened in September, 1997 Scope: Metering PLC BMS integration Advanced analytics Fault detection & diagnostics Dashboard for energy, carbon, maintenance, space, etc. Property Characteristics: 3.3M sq ft multi-building mixed use light industrial campus Facilities date to the 1950s Scope: BMS/metering integration HVAC sensors/metering point integration Lighting management Perimeter pre-heat Chiller optimization Advanced analytics Dashboard for energy, carbon, maintenance, space, etc. Redukovány provozní náklady pomocí root cause analysis, conditionbased údržby a prioritizace preventivní údržby.. 16

17 Sledování a Monitoring Sledování napříč lokalitami Analýza portfolia s cílem identifikovat vzorce chování ve spotřebě energie Zaměření se na budovy s největší spotřebou (IBM identifikovala, že 20 out of 1700 lokalit spotřebovává 50% z celkové spotřeby energie) Využití nastavení z nejúspornějších lokalit a a jejich aplikace na méně efektivní budovy Příklad: Inteligentní infrastruktura umožňuje IBM sledovat efektivnost vodních chladičů pro klimatizační jednotky a aplikovat best practice. 17 Developed with alliance partner, Johnson Controls

18 Analytika Predikční analytika Použití pokročilých analytických metod umožňuje identifikovat a definovat optimální nastavení zařízení a alarmů. Příklad: Analytika odhalila že vzduchotechnika byla v režimu plného výkonu i v případě, že v budova byla prázdná. Úspory z této korekční akce byly $60K za rok. Advanced analytics (Green Sigma) 18 Developed with alliance partner, Johnson Controls

19 Real time Monitoring a Odezva Real time zpracování Propojení a sladění všech zdrojů dat umožňuje Real time monitoring zařízení a vytváří alarmy a upozornění. Alarmy jsou filtrovány a upravovány s cílem identifikovat potenciální počátky problémů (root causes), události a spouštěče automatických reakčních procesů nebo požadavků na údržbu pro promptní vyřešení servisním personálem. Příklad: Chlazení, Jednotka vzduchotechnik a hodnoty objemu transportovaného vzduchu generují alarmy pro stejný problém 19 Developed with alliance partner, Johnson Controls

20 Konsolidovaný Náhled Náhled Požadavek na opravu je automaticky eskalován a založen jako pracovní příkaz, automaticky je obdržena informace o postiženém zařízení Nákladové a časové úspory jsou generovány skrze automatickou kontrolu záruky postiženého zařízení K dispozici je konsolidované real-time view údržbových aktivit, které je možno optimalizovat z pohledu optimalizace zdrojů (WFM) 20 Developed with alliance partner, Johnson Controls

21 Globální Globální pohled celopodnikový pohled Jednotný, integrovaný celopodnikový pohled na prostorové metriky Dynamické plánování využití prostor (global expansion, employee mobility practices, business consolidation and acquisitions) 21 Developed with alliance partner, Johnson Controls

22 Smart Restaurants integrace s Chytrými technologiemi 22

23 A Smarter Planet # Chytrá planeta Instrumented Interconnected Intelligent + + = Příležitost přemýšlet a konat nově: ekonomicky, s ohledem na sociální otázky, a s využitím moderních technologií... Thank You libor.kozubik@cz.ibm.com Ibm.com/green Ibm.com/smarterplanet/sustainability Ibm.com/gio Ibm.com/think Ibm.com/responsibility 23