丹佛斯通过需求响应计划帮助客户将超市转变为智能商超

2018年6月25日

与其他连锁超市一样,Giant Eagle 也面临着激烈的市场竞争,因而,能源管理成为了成功与盈利的关键。正因为如此,位于宾夕法尼亚州匹兹堡市的这家超市对超市的主要用电设备进行了严苛的管理,包括: 照明、制冷和 HVAC 设备。当 Giant Eagle 了解到他们的供电商 PJM Interconnection 推出了一项旨在降低能耗的需求响应计划时,便立即与丹佛斯进行了接洽,商讨如何抓住这次机会。

“三年前,Giant Eagle 想要参与 PJM 的需求响应计划,”Giant Eagle 新闻发言人 Dan Donovan 介绍说, “挑战在于如何利用我们已在店内安装的丹佛斯控制器来控制和监控店铺设备。结果发现,实现起来非常简单,只需要利用丹佛斯的系统管理器即可,这样我们就如愿参加了 PJM 的需求响应与削峰计划。”

成功的需求响应计划所需组件

需求响应计划是许多公用设施提供商在全国范围内推行的一个计划,旨在让客户在高峰时段自愿减少用电量。  在用电高峰时段,PJM(全国最大的输电运营商之一)等公用设施公司希望消费者避免从缺乏竞争力的公用设施公司购电,并淘汰低效的发电设备。这就为公用设施公司创造了一次智能业务机会,也正是因为如此,PJM 才会对像 Giant Eagle 这样能够在电网高峰时段主动减少用电量的行为作出奖励。

在出现需求响应事件时,如果 Giant Eagle 这样的客户能够减少用电量,就能够从 PJM 获得补偿。

Donovan 介绍说:“当出现需求响应事件时,我们可以减少销售层的照明量。我们也可以将店铺空调系统稍微调高一点,确保控制在顾客可接受的范围即可。顾客唯一能注意到的就是头顶的销售照明灯具关了几盏而已。我们进行了多次尝试,最终能够在确保顾客购物体验的同时实现了该项计划的收益最大化。”

Giant Eagle 在内部确定了这些设定点,然后与一家负荷削减服务提供商 (CSP) 接洽,参与了需求响应计划。Giant Eagle 制定了一个计划,用以响应 PJM 发出的减少用电通知,也是为了通过削峰增加参与这项计划而获得的收益。

Donovan 介绍说,“在我们这个地区,不会出现太多的紧急事件需要公用设施公司来削峰。因此,在 2016 年,我们改变了战略,以期实现收益最大化。除了参与需求响应计划外,我们制定了在“高峰日”减少用电量的计划。这一计划使得我们第二年的容量电价下降了不少。”

在供电定价纷繁复杂的形式下,类似 Giant Eagle 这样的零售业用电消费者通常都是按照每月的用电量和需求支付电费的。除了这些费用之外,商业客户还需要支付高峰需求溢价费,也就是容量电价,用以补偿供电公司为满足最高峰时段的电网需求而产生的成本。

丹佛斯全球电气服务经理 Terry Joyal 介绍说:“Giant Eagle 的容量电价是基于电网高峰时段的用电量计算的。“之前一年电网供电达到最高峰的 5 个小时决定了他们的峰值负荷贡献值 (PLC),又称作容量标签。Giant Eagle 在 2015 年的容量标签最多会对其 2016 年的电费造成 25% 的影响。这一比例看似有点高,但整个发电厂可能需要发电数小时的时间才能满足高峰时段的用电需求。事实上,最终用户会被标记处他们在额外发电成本中所占的比例。”

Joyal 强调说,“超市都希望尽可能降低他们的 PLC。在负荷高峰期削减用电量(又称作“削峰”),将能够降低容量标签。这是管理长期用电成本的一种很明智的做法,而通过减少电网需求,也能让每个人受益。”

在于丹佛斯合作之后,Giant Eagle 主要通过两个方面从 PJM 的需求响应计划中获益: 在接到 CSP 的减少用电通知后减少用电量,以及降低高峰时段的容量电价。在与丹佛斯讨论后,Giant Eagle 制定了四个层次的减少用电措施。2016 年,仅采用了前两个层次的减少用电措施,即减少 HVAC 用电及销售层顶置照明灯具的用电,因为他们既要最大程度减少用电,还要最大程度地减少对顾客购物体验的影响。

需求响应计划对 Giant Eagle 的影响

对于 Giant Eagle 而言,出现需求响应事件时,需要在 CSP、Giant Eagle 和 Danfoss Enterprise Service 三方之间进行协调。

Joyal 解释说:“按照 Giant Eagle 的需求响应协议,CSP 负责向 Giant Eagle 发送需求响应事件通知。这种事件可以是自愿的,也可以是强制性的,具体视协议中的条款而定。通知中会告诉 Giant Eagle 事件日期,包括起始时间和结束时间。举例来说,如果是削峰事件,一般会持续大约 2 到 4 个小时。”

“当丹佛斯团队收到 Giant Eagle 的电子邮件后,其中列出了待采取的减少用电措施及期望的响应层级。该公司还提供了即将参与需求响应计划的具体门店列表。之后,丹佛斯的一名团队成员针对所选门店的所选层级简单对需求响应事件进行了规划。”

为了验证该事件,丹佛斯软件部门会发送一个通知,用以指明计划是否成功完成。该通知还会指明需求响应计划是否被门店经理否决。

Giant Eagle 使用一个单独的能源管理器生成一份减少用电报告,具体数据来自于电表。该报告加上来自丹佛斯系统的报告就构成了一份削峰事件记录,这样 Giant Eagle 就能够从 CSP 获得积分。

丹佛斯智能店铺: 协调需求响应的关键

为了推动各方及设备之间的通信,丹佛斯在 Giant Eagle 的各个门店实施了“智能店铺”方法。

丹佛斯服务产品经理 Rick Ruth 解释说:“智能店铺这个概念背后的核心是利用物联网,即利用互联设备通过互联网收集并交换数据。丹佛斯不仅在 HVACR 技术领域拥有深厚的专业知识,而且在零售店监控设备、压缩机和控制器方面同样如此。我们的智能店铺解决方案已经在全球 5,000 多家店铺得到了运用,能够为店铺所有者和经营者提供有关设备性能和节能方面的洞察力。在门店部署了丹佛斯的智能互联设备之后,Giant Eagle 能够更清晰地了解能源绩效,也建立了一个明确的通信路径,用于发送和接收信号,以高效实施需求响应计划。”

为了提供需求响应服务,丹佛斯访问了 Giant Eagle 超市所用的 AK-SC 255 系统控制器及 AK-SM 880 系统管理器中的智能功能。选择单个设备作为全店铺控制器,用于监控和控制照明、制冷压缩机和 HVAC 设备。

每个点上的连接都是完全加密的。为了支持需求响应计划,丹佛斯系统控制器进行了升级,以支持以太网通信。之后,就是针对需求响应的编程配置。

对于 Giant Eagle 来说,丹佛斯智能店铺基础架构的作用是处理需求响应功能并提供警报监控服务。借助基于云的平台,丹佛斯警报监控服务能够从互联设备收集一系列数据点。这些数据可帮助店铺详细了解店铺几乎各方面的情况,包括照明、HVACR 设备等,进而帮助店铺提升食品安全、运营效率、能源管理及用电、基准测试等。高级警报监控系统可提供警报和报告,以提升食品安全,还可以检测故障设备,且有助于减少能源浪费。通过智能店铺 Web 门户,区域管理员可以访问所管区域内各个店铺的运营情况,也可以在系统中查看每个店铺。

Giant Eagle 的所有店铺均可通过丹佛斯警报监控服务获益,而且 100 多家店铺正在使用需求响应功能。总而言之,丹佛斯为 Giant Eagle 解决了所有问题,从设备故障维修到向 Giant Eagle 提供警报和通知,再到提醒冰柜门未关和技术派遣,涵盖了与削峰和减少用电事件相关的所有事务。

面向整个店铺的丹佛斯智能互联技术

丹佛斯为 Giant Eagle 提供的技术远不止通过高级系统控制器来实现需求响应和警报监控。丹佛斯的技术产品还包括蒸发器和机架控制器、执行器和低级传感器(发送冰柜门未关提醒)。

据 Donovan 介绍,Giant Eagle 在节能方面的前景非常好。他介绍说:“需求响应解决方案运行非常良好。Giant Eagle 和丹佛斯在很多方面都进行了协作。我们的 CSP、机械承包商和照明承包商都参与其中。这就像是一个在线社区,能够准确获知何时进行削峰,也能够处理警报,确保设备的正常运行。该项计划帮助我们降低了能耗和容量标签。此外,它还帮助我们减少了每个门店的碳排放量,提升了 Giant Eagle 的社会责任感。”

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