برامج إدارة الطاقة

يُعدّ برنامج إدارة الطاقة ( EMS ) مصطلحًا عامًا وفئةً تشير إلى مجموعة متنوعة من تطبيقات البرامج المتعلقة بالطاقة ^{[ 1 ]} ، والتي توفر إدارة الطاقة بما في ذلك تتبع فواتير الخدمات، وقياس الطاقة في الوقت الفعلي، والتحكم في الاستهلاك (أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وأنظمة التحكم في الإضاءة في المباني)، والتحكم في الإنتاج (الطاقة الشمسية الكهروضوئية وأنظمة تخزين الطاقة)، ​​ومحاكاة المباني ونمذجتها، وإعداد تقارير الكربون والاستدامة، وإدارة معدات تكنولوجيا المعلومات، وخدمات الشبكة ( الاستجابة للطلب ، ومحطة الطاقة الافتراضية ، وما إلى ذلك)، و/أو عمليات تدقيق الطاقة. قد تتطلب إدارة الطاقة اتباع نهج شامل ومتكامل. ^{[ 2 ]}

غالبًا ما توفر برامج إدارة الطاقة أدوات لخفض تكاليف الطاقة واستهلاكها في المباني والمجتمعات والصناعات. ^{[ 3 ]} ومن خلال تحليل البيانات من أنظمة مراقبة الطاقة الشمسية، تحصل الشركات على صورة دقيقة لكل من إنتاج الطاقة وأداء النظام. وهذا يُتيح قياس إمكانات التوفير ويُقدم لمحة واضحة عن الوضع المالي للمنشأة. ^{[ 4 ]} يجمع نظام إدارة الطاقة بيانات الطاقة ويستخدمها لثلاثة أغراض رئيسية: إعداد التقارير، والمراقبة، والتواصل. قد يشمل إعداد التقارير التحقق من بيانات الطاقة، ووضع معايير الأداء ، وتحديد أهداف عامة لخفض استهلاك الطاقة. وقد تشمل المراقبة تحليل الاتجاهات وتتبع استهلاك الطاقة لتحديد فرص توفير التكاليف. أما التواصل، فيمكن أن يعني الاستجابات الفورية (آلية أو يدوية)، أو بدء حوار بين شاغلي المبنى ومديريه لتشجيع ترشيد استهلاك الطاقة . ومن أساليب التواصل التي اكتسبت شعبية مؤخرًا عرض استهلاك الطاقة في الوقت الفعلي، والمتوفر في تطبيقات الويب أو لوحة معلومات/شاشة عرض الطاقة في الموقع.

يجمع برنامج إدارة الطاقة بيانات تاريخية و/أو بيانات آنية على فترات زمنية محددة، تتراوح بين فواتير ربع سنوية وقراءات دقيقة لعدادات ذكية . بالإضافة إلى استهلاك الطاقة، يجمع البرنامج بيانات تتعلق بمتغيرات تؤثر على استهلاك الطاقة، مثل عدد الأشخاص في المبنى، ودرجة الحرارة الخارجية، وعدد الوحدات المنتجة، وغيرها. ^{[ 5 ]} تُجمع البيانات من عدادات دورية، ونظام أتمتة المباني ، ومن شركات المرافق مباشرةً، ومن أجهزة الاستشعار على الدوائر الكهربائية مباشرةً، ^{[ 6 ]} أو من مصادر أخرى. ويمكن استخدام الفواتير السابقة للمقارنة بين استهلاك الطاقة قبل وبعد تطبيق برنامج إدارة الطاقة.

من خلال تحليلات بيانات الطاقة، يساعد نظام إدارة الطاقة المستخدمين في صياغة معادلات رياضية لتحليل وتوقع وتتبع تدابير ترشيد الطاقة ، وذلك لقياس مدى نجاح هذه التدابير بعد تطبيقها. تساعد تحليلات الطاقة ^{[ 7 ]} مديري الطاقة على دمج بيانات الطاقة وغير الطاقة لإنشاء مؤشرات أداء رئيسية ، وحساب البصمة الكربونية ، وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، وحوافز الطاقة الحرارية المتجددة ، وشهادات كفاءة الطاقة ، بما يتماشى مع سياسات وتوجيهات ولوائح وشهادات تغير المناخ المحلية. كما تتضمن تحليلات الطاقة خوارزميات ذكية، مثل التصنيف والتعلم الآلي، لتحليل استهلاك الطاقة في المباني ومعداتها، مما يُسهم في بناء سجل لأنماط استخدام الطاقة، وفهم سلوكيات استهلاك الطاقة الجيدة والسيئة، وإرسال تنبيهات في حال وجود استهلاك غير طبيعي للطاقة.

تستهدف أدوات إعداد التقارير الملاك والمديرين التنفيذيين الراغبين في أتمتة عمليات تدقيق الطاقة والانبعاثات. ويمكن تجميع بيانات التكلفة والاستهلاك من عدد من المباني أو مقارنتها باستخدام البرنامج، مما يوفر الوقت مقارنةً بإعداد التقارير اليدوية. يوفر نظام إدارة الطاقة معلومات أكثر تفصيلاً عن الطاقة مقارنةً بفواتير الخدمات؛ ومن مزاياه الأخرى إمكانية مراعاة العوامل الخارجية المؤثرة على استهلاك الطاقة، مثل الأحوال الجوية أو إشغال المبنى، ضمن عملية إعداد التقارير. ويمكن استخدام هذه المعلومات لتحديد أولويات مبادرات توفير الطاقة وموازنة وفورات الطاقة مع النفقات الرأسمالية المتعلقة بها.

يمكن استخدام التحقق من الفواتير لمقارنة الاستهلاك المقاس بالاستهلاك المُفوتر. كما يمكن لتحليل الفواتير أن يُظهر تأثير تكاليف الطاقة المختلفة، على سبيل المثال من خلال مقارنة رسوم الطلب على الكهرباء بتكاليف الاستهلاك. ^{[ 8 ]}

يمكن لحسابات غازات الاحتباس الحراري (GHG) حساب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المباشرة أو غير المباشرة ، والتي يمكن استخدامها لإعداد التقارير الداخلية أو حسابات الكربون الخاصة بالمؤسسة .

تقوم أدوات المراقبة بتتبع وعرض البيانات الآنية والتاريخية. غالبًا ما تتضمن أنظمة إدارة الطاقة أدوات قياس أداء متنوعة، مثل استهلاك الطاقة لكل قدم مربع، ومعايرة البيانات وفقًا لأحوال الطقس، أو تحليلات أكثر تقدمًا باستخدام خوارزميات نمذجة الطاقة لتحديد الاستهلاك غير الطبيعي. إن معرفة أوقات استهلاك الطاقة بدقة، بالإضافة إلى اكتشاف الحالات الشاذة، يُمكّن مديري المرافق أو الطاقة من تحديد فرص التوفير.

يمكن اكتشاف مبادرات مثل خفض الطلب على الطاقة، واستبدال المعدات المعطلة، وتحديث المعدات غير الفعالة، وإزالة الأحمال غير الضرورية، وتنسيقها باستخدام نظام إدارة الطاقة. على سبيل المثال، قد يشير ارتفاع مفاجئ وغير متوقع في استهلاك الطاقة في وقت محدد يوميًا إلى خلل في ضبط المؤقت أو وجود عطل فيه. كما يمكن استخدام هذه الأدوات لمراقبة الطاقة وتحديد أهدافها. يستخدم نظام إدارة الطاقة نماذج لتصحيح العوامل المتغيرة، مثل الأحوال الجوية، عند إجراء مقارنات تاريخية للتحقق من فعالية مبادرات ترشيد استهلاك الطاقة ورفع كفاءتها.

قد تُرسل أنظمة إدارة الطاقة تنبيهات، عبر الرسائل النصية أو البريد الإلكتروني، عندما تتجاوز قيم الاستهلاك عتبات محددة مسبقًا بناءً على الاستهلاك أو التكلفة. يمكن تحديد هذه العتبات بمستويات مطلقة، أو باستخدام نموذج طاقة لتحديد متى يكون الاستهلاك مرتفعًا أو منخفضًا بشكل غير طبيعي. ومؤخرًا، أصبحت الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية منصات شائعة لأنظمة إدارة الطاقة. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

قد يشير التفاعل إلى الاستجابات الآلية أو اليدوية لبيانات الطاقة التي تم جمعها وتحليلها. تستطيع أنظمة التحكم في المباني الاستجابة لتقلبات الطاقة بنفس سرعة استجابة نظام التدفئة لتغيرات درجة الحرارة. يمكن أن تؤدي الزيادات المفاجئة في الطلب إلى إيقاف تشغيل المعدات، سواء بتدخل بشري أو بدونه. ^{[ 12 ]} علاوة على ذلك، تتطور منصات إدارة الطاقة الحديثة لتشمل أنظمة إدارة إجراءات متكاملة تسد الفجوة بين تحديد خلل في البيانات وتنفيذ إصلاح مادي. من خلال إضفاء الطابع الرسمي على المساءلة عبر سير عمل منظم، تُحسّن هذه الأنظمة التفاعل على مستوى "ملكية الإجراء"، مما يضمن أن تؤدي الرؤى المستندة إلى البيانات إلى وفورات موثقة في الطاقة. ^{[ 13 ]}

يهدف برنامج "التفاعل" أيضاً إلى ربط خيارات شاغلي المبنى اليومية باستهلاك الطاقة فيه. فمن خلال عرض معلومات الاستهلاك في الوقت الفعلي، يرى شاغلو المبنى التأثير المباشر لتصرفاتهم. ويمكن استخدام البرنامج لتشجيع مبادرات ترشيد استهلاك الطاقة، وتقديم النصائح لشاغلي المبنى، أو توفير منصة لتبادل الآراء حول مبادرات الاستدامة.

يمكن أن تكون برامج ترشيد استهلاك الطاقة التي يقودها الناس، مثل تلك التي ترعاها مؤسسة تعليم الطاقة، فعالة للغاية في تقليل استخدام الطاقة وتكلفتها.

إن إطلاع شاغلي المبنى على استهلاكهم في الوقت الفعلي وحده يمكن أن يساهم في خفض استهلاك الطاقة بنسبة 7%. ^{[ 14 ]}

• أتمتة المباني
• برامج إدارة الطاقة والمرافق
• نظام إدارة الطاقة
• مراقبة الطاقة وتحديد الأهداف
• توفير الطاقة
• ClearVUE.Zero
• EnergyCAP
• مقياس الطاقة من جوجل
• برنامج PSI
• شاشة الإعادة

• برنامج تقنيات البناء التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، مؤرشف بتاريخ 6 يوليو 2015 على موقع Wayback Machine