enxchange 利用基于图的数字孪生改造能源行业

“没有变革性技术，你就无法实现变革性改变。这就是图在该行业所代表的意义。”

– David Swank，enxchange 首席执行官

  • 能源消耗降低高达 30%
  • 预计输电线路损耗降低 10-15% 至低至 2%
  • 降低了峰值需求成本

电力网格协调器 enx ei360 部署了 Neo4j 的图技术来创建电网的数字孪生，从而实现实时管理、预测性洞察以及高达 30% 的成本节省。

每年，美国太平洋西北部都会发生大大小小的火灾，摧毁了整个社区，使居民流离失所。气候变化和恶劣天气，加上人为行为和基础设施故障，导致了灾难。任何公用事业提供商都不希望在服务区域引发火灾——但这以前发生过。有效的负荷管理也是每家公用事业公司面临的挑战。没有它，风险很高：客户无法获得电力，公共安全受到威胁，停机时间很昂贵。公用事业公司在停电期间每小时可能损失高达 20,000 美元，停电通常持续 4-6 小时。

enxchange (enx) 是一家能源智能平台公司，致力于解决这些问题。它使像 俄勒冈州小径电力合作社 (OTEC) 这样的客户能够可靠地降低火灾风险，主动监控其电网，并在考虑实时天气预报的情况下管理负荷。enx 通过使用 Neo4j 图数据库创建 OTEC 物理电网的数字孪生来实现这一点。

“我们正处于能源行业最具变革性的时期，”enx 首席执行官 David Swank 说。“没有变革性技术，你就无法实现变革性改变。对我来说，这就是图在该行业所代表的意义。”

图：enx 寻求连接孤立系统所需的“关键因素”

David Swank 是一位能源行业资深人士，也是公用事业未来发展的有远见者。2016 年，他正在建造一个 700 英亩的微电网，当时他第一次接触到图：“正是那一刻，我意识到我们拥有了一些能够作为变革性基础的东西。图是我们一直在寻找的‘关键因素’。”

图的灵活性与互连性为复杂问题提供了解决方案，使孤立的系统能够轻松共享数据。快进到今天，enx 的能源智能 360 (ei350) 平台为现实世界问题（如紧急情况下的公共安全停电 (PSPS) 计划）提供了切实可行的解决方案。enx ei360 平台通过物联网、多供应商数据聚合、AI、控制方案和可视化，实现了复杂能源管理的未来。其 洞察中心，以 Neo4j 图技术为基础，提供场景构建工具并提供数据驱动的见解，为预测性和规定性行动铺平道路。

即使物联网技术不断发展，许多家用电器和微电网仍然无法互操作。电力行业拥有海量数据，但 Swank 观察到，只有 4% 的数据得到实际利用。他还指出，电力公司通常会过度建设基础设施，以弥补对实际负荷缺乏了解，导致得克萨斯州和加州等大型州不得不定期实施轮流停电作为控制措施。 

了解电力在何处以及如何产生和消耗需要一个虚拟电网，该电网反映其物理对应物的结构。这个虚拟电网还必须连接和可视化用户的资产数据及其行为。

Swank 问道：“我们如何从‘发电到烤面包机’创建一个虚拟电网？” - 并考虑微电网和内部建筑系统，如 HVAC 和照明，以实现最佳效率。凭借合适的技术，例如具有网格交互式高效建筑 (GEB) 控制器的大楼，可以根据天气和占用情况等因素直观地调节能耗，无需人工干预。 

创造根本性的实时效率，同时降低成本

另一个 enx 客户面临着类似的挑战：Quality Care ER，总部位于得克萨斯州，与 enx 合作解决其放射科的能耗问题。经过调查，enx 专业服务团队发现，CT 扫描仪的启动会导致能耗大幅增加，从而导致峰值需求增加。在 enx 的帮助下，医院确定了可以获得剩余电力的区域。通过 ei360 平台并整合 HVAC、热水器和 X 射线机等各种建筑系统，可以管理剩余负载。此外，该系统还可以利用太阳能和电池储能资源。

这一结果突出了对物理电网实时性能日益增长的需求。当我们打开开关时，我们预计会立即亮灯。然而，从本质上讲，电子到达我们家中的旅程涉及一个不断扩展和日益复杂的能源产生、传输和分配过程。

“电力网络实际上是一个图，”Swank 解释道。“我们正在努力创建这种架构，因为线性结构会阻碍电网实现尽可能高的效率。”

enx 的平台是双向的：它可以接收数据并将数据推送到连接的系统。这使客户能够查看其使用情况并获得见解。“这就是 ROI 所在，”Swank 说。

如今，OTEC 和其他 enx 客户可以获得突破性的预测洞察力和可操作数据，帮助减轻野火的影响。enx 数字孪生揭示了隐藏的风险，使 OTEC 能够采取精确的行动，对其成员的影响最小，例如关闭馈线而不是整个变电站。

负载管理和预测不必是猜测，而 Neo4j 在很大程度上支持了这一点。“转向了解风险并采取预测性行动一直是我们的梦想，而图技术使之成为现实，”Swank 说。

“我相信我们正处于一个富足的时代，”他继续说道。“我们不需要谈论权宜之计。作为一个集体，我们应该讨论如何利用这项技术创造更多富足，而不是认为我们没有足够的电力。我们可以创造前所未有的效率，如果它不是实时的，它就无法正常工作。”

Swank 相信，通过数字孪生实现的预测云技术可以将过度建设的基础设施成本降低多达 30%，消除停机时间和收入损失。基于图的数据还可以为电力公司的碳足迹提供信息，并有可能成为研发部门的一部分，可能将线路损耗和负荷系数从 10-15% 的范围降低到仅 2% 左右。

Swank 对能源的未来充满热情：“疯狂的定义就是一遍又一遍地做同样的事情，却期望不同的结果。我们在当今世界看到了如此指数级的能力和增长。有新技术提供新的思维方式。我总是告诉人们，‘你不能去你从未去过的地方，’我相信这就是图技术为我们做的事情。它使我们能够去我们从未梦想过的地方，并打开了我们从未想过的新能力。”

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