在“双碳”目标的驱动下,零碳园区建设已成为全球绿色转型的核心场景。然而,传统园区在能源管理、碳排放监测、设备运维等方面仍面临数据割裂、响应滞后、效率低下等痛点。如何通过技术创新实现“数据驱动、虚实融合”的园区管理?绿色数字孪生技术正成为破解这一难题的关键钥匙。
数字孪生技术通过构建与物理园区完全对应的虚拟镜像,实现全要素、全流程的实时映射与动态仿真。以长三角(昆山)国际低碳产业创新园区先导区为例,该项目采用数字孪生技术搭建AI智慧能碳运维管理平台,将光伏直流微电网、综合蓄能系统、智慧照明等12项低碳技术纳入统一管理。平台可实时监测园区分类分项用能及碳排放数据,并通过算法模型预测负荷波动,自动生成设备调度策略。数据显示,该项目每年减少碳排放约1050吨,能源利用率提升30%以上,真正实现了“能源流-信息流-业务流”的三流合一。
在建筑领域,数字孪生与零碳技术的融合同样成效显著。中国能建上海总部综合一体化示范项目基于数字孪生和人工智能技术,构建了覆盖屋顶光伏、地源热泵、水蓄冷蓄热等系统的数智底座。项目建成后,建筑综合节能率达60.85%,可再生能源发电量占比超30%,负荷可调节比例达38%。这一成果不仅依赖于硬件设施的升级,更源于数字孪生对能源供需的准确预测与动态优化。例如,通过模拟不同季节的光照强度、温度变化等参数,系统可自动调整光伏板角度、优化储能策略,避免能源浪费。
数字孪生技术的核心价值在于其“双向反馈”机制。物理园区的实时数据通过物联网设备上传至虚拟模型,模型则基于算法分析提出优化建议,并反馈至物理系统执行。这种“感知-分析-决策-执行”的闭环逻辑,使园区管理从“经验驱动”转向“数据驱动”。以园区交通电动化为例,数字孪生平台可实时监测充电桩使用率、车辆电池状态,结合电网负荷预测,动态调整充电策略,避免对电网造成冲击。同时,平台还能模拟不同碳汇技术(如藻类生物反应器、碳汇林)的减排效果,为园区制定科学的碳中和路径提供依据。
然而,数字孪生在零碳园区中的应用仍面临挑战。例如,多源异构数据的融合处理、模型与物理系统的实时同步精度、跨平台数据安全等问题,均需通过技术创新解决。对此,行业需构建开放共享的数字孪生生态,推动标准制定与技术协同。
作为工业互联网领域的创新者,捷瑞数字的伏锂码云平台为智慧零碳园区建设提供了全链条解决方案。平台基于“1+1+3”架构,整合了J3D数字孪生开发平台、RBI商业智能开发平台及模型智能轻量化平台,支持企业自主搭建虚拟园区模型,并实现设备级、产线级、园区级的多维度管控。例如,通过伏锂码云平台,园区管理者可实时查看光伏发电效率、储能系统充放电状态、碳排放强度等关键指标,并通过AI算法预测设备故障风险,提前制定维护计划。此外,平台还提供碳足迹追踪、碳交易模拟等功能,助力园区实现“核算-减排-抵消”的碳中和闭环。
在零碳园区智能化技术演进中,数字孪生不仅是工具,更是推动园区从“绿色化”向“智慧化”跃迁的核心引擎。未来,随着物联网、大数据、AI技术的深度融合,数字孪生将进一步赋能智慧零碳园区建设方案,实现能源、交通、建筑、生态等系统的全域协同。而捷瑞数字的伏锂码云平台,正以开放、灵活、低成本的特性,为更多园区提供“零门槛”的数字化升级路径,助力全球绿色经济高质量发展。