Energy Management System – data-driven optimization of energy consumption in cities
For cities, keeping the energy bill affordable is a challenge. Howest is assisting Kortrijk city in this regard. Through pilot projects in Kortrijk Weide and Transfo Zwevegem, the Smart Technology Energy lab is developing a data architecture for smart control of energy systems.
The energy transition and energy crisis challenge cities to keep their costs in check. One approach is optimizing energy flows through intelligent real-time controls. However, flexibility via Energy Management Systems (EMS) is still in its infancy and has barely made its way into cities.
This project, originating from the pilot projects at Kortrijk Weide and Transfo Zwevegem, is developing a data architecture for smart control of energy systems for entire sites. The hardware is largely in place. The challenge involves building EMS systems, including linking numerous sources with real-time energy data at building and installation levels (production, consumption, storage) and contextual data (energy prices, climate, occupancy and usage, indoor climate, ventilation, etc.). The data is first visualized based on user needs. After designing intelligent algorithms and control strategies, the EMS can make decisions. Through artificial intelligence, the system can recognize patterns and further optimize.
From the pilot projects, we transition to public assets. A first set of buildings in Harelbeke and Kortrijk will be equipped with hardware and integrated into the EMS platform. A business model for energy management via EMS is being developed.
The energy transition and energy crisis challenge cities to keep their costs in check. One approach is optimizing energy flows through intelligent real-time controls. However, flexibility via Energy Management Systems (EMS) is still in its infancy and has barely made its way into cities.
This project, originating from the pilot projects at Kortrijk Weide and Transfo Zwevegem, is developing a data architecture for smart control of energy systems for entire sites. The hardware is largely in place. The challenge involves building EMS systems, including linking numerous sources with real-time energy data at building and installation levels (production, consumption, storage) and contextual data (energy prices, climate, occupancy and usage, indoor climate, ventilation, etc.). The data is first visualized based on user needs. After designing intelligent algorithms and control strategies, the EMS can make decisions. Through artificial intelligence, the system can recognize patterns and further optimize.
From the pilot projects, we transition to public assets. A first set of buildings in Harelbeke and Kortrijk will be equipped with hardware and integrated into the EMS platform. A business model for energy management via EMS is being developed.
Resultaten
Proeftuinprojecten in Zuid-West-Vlaanderen, waardoor verder gestapt kan worden. Zo kan aan de slag gegaan worden met de infrastructuur die dankzij de EU op site Transfo Zwevegem gerealiseerd wordt. Zo verzekeren we dat dit project niet bij theorie en modellen zal blijven, maar dat het om real life toepassing zal gaan. Deze aanpak is nodig, gezien het relatief korte tijdsbestek van EMS DOE: vb. de realisatie van het smart microgrid op Transfo op zich vergt al meer dan 3 jaar. Starten vanaf nul heeft het risico om te weinig resultaat te boeken. Ook op Kortrijk Weide wordt verder gebouwd op de bestaande infrastructuur. Maar EMS DOE gaat verder dan louter voort borduren op de beide proeftuinprojecten. EMS DOE verbindt ze functioneel door de ontwikkeling van een overkoepelende EMS data-architectuur, en legt zo het fundament van een brede uitrol voor EMS in Zuid-West-Vlaanderen. En dat is de echte inzet van het project EMS DOE. Immers, deze EMS data-architectuur wordt zo ontworpen dat andere stadswijken en stadsgebouwen ingekoppeld kunnen worden. Zo wordt EMS plots “haalbaar” en laagdrempelig voor alle 13 steden en gemeenten in Zuid-West-Vlaanderen. Binnen EMS DOE worden dan ook de eerste openbare gebouwen ingekoppeld, als test en demonstratie. Bovendien, EMS DOE moet zorgen voor de nodige standaarden (cfr. OSLO en VLOCA), zodat ook andere slimme steden in Vlaanderen deze benadering kunnen overnemen: op stedelijk niveau en/of op intercommunaal niveau. EMS DOE brengt de fine fleur uit Zuid-West-Vlaanderen samen in een krachtige coalitie: enerzijds zijn er de steden die vooroplopen op het vlak van Smart Cities, energiedatabeheer en inspanningen op het vlak van hernieuwbare energie en energie-efficiëntie (Kortrijk en Harelbeke), de sleutelactoren binnen de proeftuinprojecten Transfo en Kortrijk Weide (Leiedal, Stad Kortrijk, HoWest), en een kennispartner die via andere onderzoekservaring enorm veel expertise rond EMS ontwikkelde én een opleiding Energiemanagement aanbiedt. EMS DOE zal het verschil maken door de ontwikkeling van vier key outputs die we cruciaal achten om de omslag te maken naar energiemanagement via EMS binnen een smart city:
1. Ontwikkelen van een data-architectuur voor een EMS voor Zuid-West-Vlaanderen: een blueprint, de datastructuur, het bepalen van de standaarden, etc. tot het ontwikkelen van een Proof of Concept (PoC).
2. Ontwikkelen, testen en implementeren van de POC worden op 2 operationele proeftuinsites: Kortrijk Weide en Transfo Zwevegem
3. Ontwikkelen van slimme algoritmes, controle-strategieën, incl. gebaseerd op AI.
4. Inkoppeling van een eerste set openbare gebouwen in het EMS, In Harelbeke en Kortrijk, testen en implementeren van het EMS, en het ontwikkelen van een business model voor het energiemanagement van openbare gebouwen via EMS i.f.v. verdere opschaling.
Dit project, ‘EMS DOE’, wil bijdragen aan een aantal maatschappelijke uitdagingen:
- Het openen van markten en toepassingsvelden voor EMS-systemen, in het bijzonder voor het type stedelijke omgevingen zoals in de 2 proeftuinen, als voor alle openbare gebouwen. Deze markt moet geopend worden aan verschillende zijden:
De aanbodzijde; de technologie-aanbieders: hardware, software, expertise & servicesDe vraagzijde; de steden en gemeenten bewust laten worden dat EMS-toepassingen binnen de scope van het stedelijke beleidsveld vallen. Denk bijvoorbeeld aan “energie positieve wijken” en het faciliteren van energiegemeenschappen, maar dus ook aan een datagedreven facilitybeheer.Opleidingen en vorming van professionals. EMS DOE wenst nauw samen te werken met kennisinstellingen die specifiek inzetten de ontwikkeling van knowhow van EMS, als op de vorming van studenten.
- De realisatie van meer energie-efficiëntie en meer hernieuwbare energieproductie op site- en gebouwniveau, het reduceren van sluimerverbruiken, het optimaliseren van het gebruik van de installaties, etc. Maar bovenal: zorgen dat de energietransitie maatschappelijk goedkoper wordt door een optimalere benutting van de bestaande infrastructuur. Dit zal geverifieerd/gedemonstreerd worden in de proeftuinprojecten, maar eveneens in de uitrol naar openbare gebouwen toe.
- Een stap zetten richting smart city, door een data-architectuur te bouwen die real-time data kan verknopen. De toepassing binnen EMS-DOE is geënt op energie, maar de architectuur moet ook ontworpen zijn voor het verknopen met real-time data rond vb. mobiliteit in de stad, watergebruik in gebouwen, etc. Dus de kiemen voor een potentiële verbreding zullen reeds ingebouwd worden.
1. Ontwikkelen van een data-architectuur voor een EMS voor Zuid-West-Vlaanderen: een blueprint, de datastructuur, het bepalen van de standaarden, etc. tot het ontwikkelen van een Proof of Concept (PoC).
2. Ontwikkelen, testen en implementeren van de POC worden op 2 operationele proeftuinsites: Kortrijk Weide en Transfo Zwevegem
3. Ontwikkelen van slimme algoritmes, controle-strategieën, incl. gebaseerd op AI.
4. Inkoppeling van een eerste set openbare gebouwen in het EMS, In Harelbeke en Kortrijk, testen en implementeren van het EMS, en het ontwikkelen van een business model voor het energiemanagement van openbare gebouwen via EMS i.f.v. verdere opschaling.
Dit project, ‘EMS DOE’, wil bijdragen aan een aantal maatschappelijke uitdagingen:
- Het openen van markten en toepassingsvelden voor EMS-systemen, in het bijzonder voor het type stedelijke omgevingen zoals in de 2 proeftuinen, als voor alle openbare gebouwen. Deze markt moet geopend worden aan verschillende zijden:
De aanbodzijde; de technologie-aanbieders: hardware, software, expertise & servicesDe vraagzijde; de steden en gemeenten bewust laten worden dat EMS-toepassingen binnen de scope van het stedelijke beleidsveld vallen. Denk bijvoorbeeld aan “energie positieve wijken” en het faciliteren van energiegemeenschappen, maar dus ook aan een datagedreven facilitybeheer.Opleidingen en vorming van professionals. EMS DOE wenst nauw samen te werken met kennisinstellingen die specifiek inzetten de ontwikkeling van knowhow van EMS, als op de vorming van studenten.
- De realisatie van meer energie-efficiëntie en meer hernieuwbare energieproductie op site- en gebouwniveau, het reduceren van sluimerverbruiken, het optimaliseren van het gebruik van de installaties, etc. Maar bovenal: zorgen dat de energietransitie maatschappelijk goedkoper wordt door een optimalere benutting van de bestaande infrastructuur. Dit zal geverifieerd/gedemonstreerd worden in de proeftuinprojecten, maar eveneens in de uitrol naar openbare gebouwen toe.
- Een stap zetten richting smart city, door een data-architectuur te bouwen die real-time data kan verknopen. De toepassing binnen EMS-DOE is geënt op energie, maar de architectuur moet ook ontworpen zijn voor het verknopen met real-time data rond vb. mobiliteit in de stad, watergebruik in gebouwen, etc. Dus de kiemen voor een potentiële verbreding zullen reeds ingebouwd worden.
01/04/2023 - 30/09/2025
