智慧照明系统帮助推动碳中和目标

安科瑞虞佳豪

2020年9月，我国明确提出碳达峰、碳中和目标。2022年6月15日，新京报成立零碳研究院，如何准确理解和把握双碳政策趋势？碳中和背景下，不同产业和企业面临哪些机遇和挑战？​

据有关机构测算统计，目前全球数据中心的电力消耗总量已经占据了全球电力使用量的百分之三。2020年，我国数据中心耗电量已逾2000亿千瓦时，约占全社会用电量2％，电能利用率（PUE）高达1.49，二氧化碳排放量约1.35亿吨，碳排放强度（CUE）为0.82，约占全国二氧化碳排放量的1.14%。由于当前中国的发电量结构中约70%仍为燃煤发电，因此数据中心既是高耗能产业、也是高排放产业。结合数据中心规模增长趋势，可以判定，数据中心将成为未来为数不多能源消耗占社会总用电量和碳排放量比例持续增长的行业，给全社会能源供应和环保带来了巨大压力，积极推动数据中心绿色低碳发展，践行碳中和已迫在眉睫。

推动数据中心绿色低碳发展是一个系统工程，需要从规划建设运营全流程层面贯彻绿色理念，在环境侧、用电侧、供电侧等各个环节推动绿色低碳转型。其中，最为重要的就是从数据中心的用能源头进行管理，最大限度开发利用清洁可再生电力。结合数据中心耗电量巨大，以及主要分布在京津冀、长三角和珠三角等资源约束较为紧张的东部地区的特点，通过电力交易市场购入绿电成为当前数据中心绿色低碳发展的重要抓手。

国内外主要国家纷纷布局推动数据中心绿色低碳发展。国际主要发达国家积极出台政策推动数据中心绿色低碳发展，《欧洲气候中立数据中心公约》提出，到2025年欧洲数据中心使用可再生能源电力要达到75%，到2030年达到100%。国内方面，2020年12月，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局等四部委联合印发《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》，提出到2025年，全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局。2021年5月，四部委联合印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，提出布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，实施“东数西算”工程，鼓励数据中心企业参与可再生能源市场化交易。同年，工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，引导新型数据中心向新能源发电侧建设，推动新型数据中心高效利用清洁能源和可再生能源。此次出台的《绿色数据中心政府采购需求标准（试行）》中，明确要求到2032年，数据中心使用的可再生能源使用比例应为100%。这为数据中心未来大规模使用新能源电力提供了政策基础。

照明节能设计是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，利用光能。通常使用的节能措施有以下几种：

(1)按照GB／T 50034--2004((建筑照明设计标准》规定的各种场所的照度标准、照明功率密度值。

(2)充分利用自然光。

(3)选用高光效、显色性好的光源，选择配光合理、安全高效的灯具，推广低能耗、性能优的光源用电附件。

(4)合理选择照明控制方式，如采用智能照明控制系统等。

目前的设计中，第一种和第三种方法一般都能达到，第二种方法需要电气设计人员和建筑专业协调，并且需要考虑建筑的立面效果，实际执行中有一定难度。第四种方法仅需合理采用新技术，合理布置系统，即能达到理想效果。

智能照明是当前非常普及的一种照明控制方式。广泛使用于建筑物,景观，公共场所。本文以智能照明在商业综合体中的应用为基础，主要介绍了智能照明系统的功能与特点，系统运用的效果，在建筑自动化系统中的地位及优势等。在智能照明系统设计之初，要根据用户需求，针对商业综合体现场建筑物的情况特点；结合与BAS对接，与其他子系统联动的可行性；来设计规划系统的架构。

智能照明系统平台的安放位置及规模，如果只是单独使用，规模配置就要完整些。总线拓扑结构要根据建筑物的特点及功能需求来选择。为了保证系统运行及控制的速度及实时性，要控制总线的长度与总线上设备的数量的配置。网络的连接方面，是智能照明子系统独立组网(只适合智能照明系统独立运行的情况)，还是接入商业综合体里内的局域网，也要根据情况来选择。

所谓的智能照明系统，其通常是由信号输入以及控制单元等进行组成。在实际的建筑工 程进行和开展阶段，合理的对这一系统进行应用和选择，其可以满足社会节能环保需求，不断提升工程建设的整体水平和效果。当前，由于建筑行业进步速度日益加速，人 们对于工程建设的要求也相应提升。所以，为了工程建设各个环乃的质量都可以提升，在今后的发展过程中，应该强化对智能照明系统的应用，依照工程的实施情况，积极的对其研究和改进。

1.面向未来的零碳园区为商业“双碳”目标助力

某商业综合体位于滨江物联网小镇核心位置、紧邻地铁1号线滨和路站，13万平方米的商业空间里，涵盖了化妆品、名品、运动潮牌、影院、超市、儿童游乐、特色餐饮等业态品牌，集品质购物、休闲娱乐、社交体验于一体。

1.1 用户需求

基于计算机自动控制、网络通信、嵌入式软件等多方面技术组成的分布式控制管理系统，以实现照明设备智能化、集中管理和控制，同时具有定时、联动、场景、远程控制等功能。

智能照明系统的作用主要体现在以下几个方面：实现照明效果、实现照明控制和场景转换、节约能源、延长照明装置寿命和简化照明布线等。

2.现场应用产品介绍

2.1 开关驱动器

分布在A、B、C、D馆的1-5层在强电箱内安装开关驱动器4路、8路、12路ASL220-S12/16A，对开关驱动器的每个回路开关控制组合实现控制策略，通过定时功能（含天文时钟），预约功能，可以根据商业的实际营业情况来设置定时功能，来实现到点开对应的灯，和关对应的灯。

开关驱动器安装照片

2.2 监控中心

现场的开关驱动器，通过IP协议转换器接入ASL2000智能照明上位机软件后台，下传照明控制命令，对照明灯具进行控制，同时监控照明系统运行状态。并且把所有运行信息记录存档，以供查询、检测使用。ASL2000智能照明上位机软件也可通过ModBus-TCP/IP上传至AcrelEMS企业微电网综合能效管理云平台。

IP协议转换器

智能照明ASL2000智能照明上位机软件

3.现场应用

3.1 系统拓扑图

系统拓扑图

以D楼系统拓扑图为例，分为两个回路，通过两个IP协议转换器把开关驱动器手拉手连接起来，构成组网。

3.2 系统接线

现场接线图

系统采用超六类屏蔽网线作为总线线缆，将所有的智能照明控制模块连接到一起并组成一套完整的控制系统，既可实现照明灯具的远程集中控制，又可实现就近控制功能。

3.3 配置清单（以D楼为例）

3.4 系统主要控制功能

3.4.1 定时控制

在开关驱动器上预设照明回路的定时控制策略，可根据商业的作息制度灵活地设定与修改，在为物业管理人员提高管理水平和效率。

3.4.2 集中管理

对于所有的控制可实现实时监控并合理控制整个照明区域。使得控制方式更加方便快捷，节省人力电力。

电脑端可实现照明回路的时序控制，减少同时开灯时造成的电力损害。还可设置定时任务定时定点的开启预定回路；可查看智能照明系统的事件记录，包括操作控制，开关状态,登录退出等信息的记录。历史记录可通过日期进行过滤查看。

3.4.3 系统联动

与第三方系统或上层BA系统对接进行联动，能够实现诸如火灾报警强启、照明状态上传、第三方控制指令接收等功能。