中國人民銀行西寧中心支行基于分項計量的能源診斷分析

文│ 中國人民銀行西寧中心支行 王志強中國人民銀行機關事務管理局 趙 亮北京博銳尚格節能技術有限公司 齊明空

1 能源分項計量管理系統在建筑節能方面的作用

1.1 全面掌握建筑各用能設備單元或管理單元的能源數據

大型公共建筑功能復雜，設備系統繁多。不同的用能方式對應著不同的用能系統，不同的用能系統又由不同的運行管理主體負責。如果只對一座建筑的總能耗進行計量，很難分清各用能系統的實際能耗狀況，也就不能真正有效地管理和指導具體的節能工作。因此，只有根據用能系統的性質和所歸屬的管理運行方式，對各用能子系統的用能情況進行分項計量，才能了解各用能子系統的真實能耗狀況。

1.2 指導日常的管理運行調節

利用日常運行管理調節開展節能工作也就是我們常說的“管理節能”，主要是通過尋找并消除能耗漏洞或管理漏洞、調整或改變運行參數、關閉或減小無關用能單元、及時發現并消除會造成效率驟降的設備故障，在不增加投資的情況下實現節能的一種管理手段?！肮芾砉澞堋钡淖饔弥芷谕匀栈蛘咧苡嫞瑔未巫饔玫墓澞苄Ч⒉伙@著（主要與節能改造相比），需要日積月累的不懈努力才能產生顯著效果。

1.3 尋找節能潛力，提供改造方案，指導改造實施

用數據分析系統管理和支撐節能改造工作的全過程，就是要以數據分析提出目標開始，以數據對比落實成果收尾，以實際的子系統能源消耗數據貫穿始終，讓整個改造過程可預測、可控制、可計算。

1.4 評價設備性能，比對設計與實際，指導未來設計

通過分析建筑內同類既有建筑分項用電數據，了解設計配電容量與實際用電量之間的差距，指導建筑老舊配電系統改造時縮減相似分項、分戶的冗余配電容量，從而節省大量配電設備運行資金。

2 能源分項計量管理系統在中國人民銀行西寧中心支行應用實例

2.1 用電分項計量選點設計

中國人民銀行西寧中心支行用電主要由辦公照明用電、插座用電、電梯水泵等動力用電、食堂用電/信息中心/清分中心等特殊用電四大部分組成。具體組成分析如下：

（1）西寧中心支行暖通空調用電分析

西寧中心支行辦公樓沒有中央空調系統，暖通空調用電主要為信息中心空調用電，冬季供熱采用燃氣鍋爐集中供熱。通過對信息中心空調進行用電計量，并且對冬季供熱采取燃氣計量和供熱熱水計量的方法開展分項計量工作。另外，選擇總的供熱管道安裝供熱計量儀表進行熱計量分析，并且對鍋爐效率進行詳細分析。

（2）西寧中心支行照明插座用電

西寧中心支行照明插座用電主要集中在每個單體建筑內，大院建筑由主辦公樓、新辦公樓、清分中心和3棟住宅、武警樓/食堂組成。每個單體建筑都有單獨的總供電支路。照明用電包含室內辦公照明、公共照明、應急照明和室外外景照明等。建筑內照明供電主要為照明用電和辦公插座用電混合供給，其中還混合著室內風機等設備用電。此部分單獨計量非常復雜，可以對總供電支路進行詳細計量，然后對結果數據進行深度的數據拆分，得出各細節用電規律和數據趨勢。

計量點的選取主要在低壓配電機房和辦公樓配電間，分別選擇總的照明供電支路和各個分樓層供電支路，如1 9樓、10 20樓和多功能廳、6路住宅照明等。

（3）西寧中心支行一般動力用電

西寧中心支行一般動力用電主要包含電梯、生活水泵等用電。電梯用電主要由辦公樓的低壓配電間配電柜提供，水泵等用電主要來自中心配電所集中供給。

（4）西寧中心支行特殊用電

西寧中心支行特殊用電主要包括清分中心、武警/食堂用電和主樓計算機中心用電。分別由中心低壓配電所獨立母線供電。

2.2 其他能源計量點選擇依據

西寧中心支行其他能源主要包括建筑用水、建筑廚房用燃氣和鍋爐用燃氣、供熱量等，系統設計擬對每部分進行專項計量，對每棟建筑的總水表和辦公樓內的廁所用水等都進行計量。

2.3 分戶計量選擇依據

西寧中心支行分戶計量主要根據不同功能區域設計，目前可以分為辦公樓、清分中心、武警樓/食堂和住宅。辦公樓可以分主辦公樓和新辦公樓，住宅包含3棟樓，武警和食堂共用一個樓。

3 中國人民銀行西寧中心支行建筑能源信息管理系統數據分析

3.1 基本信息

3.1.1 辦公樓主要設備

辦公樓主要設備包含熱源（鍋爐）、新風機、給排水系統（生活水泵）、電梯（綜合樓、辦公樓和金庫）、照明設備、插座設備、開水器、信息中心（設備和專用空調），廚房炊事等。

3.1.2 能耗分析內容

能耗分析主要是經過對分項計量數據深入挖掘和診斷，通過對數據化指標定義，建立自身指標數據值，將日周月年的數據按數據指標進行換算分析對比日常辦公用能的效率。首先建筑能耗指標，然后進行分項數據分析對比，診斷能耗問題存在，并提供管理者改造解決問題，實現日常低能高效運行，達到節能低碳的目的，真正體現建筑全使用周期能源使用的貼身管理。

3.2 建筑能耗分析

中國人民銀行西寧中心支行辦公樓主要設備的能耗數據，如表1所示。

表1 中國人民銀行西寧中心支行辦公樓能耗數據（單位kWh/m2）

以2012年9月的能耗數據為基礎進行能耗分析，由于受國慶節休息的影響，在9月28日下午數據采集設備的供電被切斷，因此有些數據圖在29日會呈現出不正確的數值。能耗數據的分類如下：一般動力項包括給排水系統、電梯、消防和應急（綜合樓應急照明）；辦公區分為綜合樓區和辦公樓區，綜合樓包括綜合樓照明和插座，辦公樓包括辦公樓照明和插座；公區包含開水器用電、多功能廳、餐飲區和信息機房，餐飲區包括食堂照明和廚房炊事設備，信息機房包括信息設備和專用空調。

3.2.1 一般動力設備能耗分析

（1）給排水系統能耗分析

給排水系統只考慮一個末端設備，即生活水泵的能耗。具體能耗節點數據如圖1、圖2所示。

綜合樓生活水泵的耗電量和辦公樓相比極小，因此本文只考慮辦公樓生活水泵的耗電。從圖2可以發現西寧人民銀行生活水泵耗電量很不規律，一周七天日夜持續電耗，圖2可以清晰地表明這種運行的無序性。通過以上數據分析，我們發現了問題的存在，然后通過對物業管理人員制定相關日常管理制度，加強生活水泵的使用管理，能很好地提高水泵系統的運行效率，實現真正的運行管理節能。

（2）電梯能耗分析

電梯的運行變化不大，現以2012年2月份電梯的能耗數據進行分析。能耗節點數據如圖3、圖4所示。

由圖3可以發現，電梯在工作日的運行很規律，且能耗數值變化不大，比較均勻。具體每日的能耗數據變化趨勢如圖4所示，該圖體現了辦公樓電梯的日變化特點，即在7∶00am～18∶00pm的工作時間內是用電高峰且中午午休時存在短暫的電耗減少。夜間的待機電耗和非工作日相差不大，證明電梯的運行管理很好。

據上所述，經過對電梯系統能耗的分析，可以對電梯的日常管理得到很好的肯定，日能耗差距不大，相對穩定。但是，從上圖我們可以發現每日電梯都有近40kW的最低電耗，每時有近1.5kW最低電耗，由于電耗較低可以歸屬于待機電耗，如果發現此電耗值過大，則可以判斷此電梯存在能耗問題，或此電梯供電支路存在非單獨供電或外接用電等不安全現象。根據中國人民銀行西寧中心支行電梯實際能耗運行數據分析，電梯系統運行相當穩定，管理可靠，為節能型運行。

（3）消防和應急能耗分析

消防和應急部分的能耗數據如圖5、圖6所示，從結果發現消防和應急電耗在工作日的變化比較規律，且能耗數值波動不是很巨大。具體周的能耗數據變化趨勢如圖4所示，該圖體現了辦公樓消防和應急電耗的變化特點，即在7∶00am～18∶00pm的工作時間內是用電高峰，峰值出現在上午9∶00和下午13∶00，且中午午休時存在短暫的電耗減少。但是在一周的時間段內，夜間18∶00pm～24∶00pm始終有5kW～10kW的電耗，且非工作日也有電耗存在。從以上數據診斷分析，發現應急部分存在一定問題，需要物業管理人員加強管理，排除非正常設備用電，可以起到日均節能200kWh的作用，全年可以節電6萬度。

3.2.2 分戶能耗分析

（1）綜合樓區能耗分析

綜合區的能耗數據曲線如圖7所示。從圖7中可以發現照明的能耗最高——最大電耗大約是240kW，最低電耗大約是130kW，插座設備耗電量所占比重較低。對于綜合區的照明來說，照明燈具的夜間關閉措施執行不好將導致夜間有電耗，而且燈具的耗電量較高大約15kW，如圖8所示。通過比較圖9中綜合樓各層的插座設備耗電量可以得出2層插座耗電量最大為5.5kW，6層插座耗電量最小為1.5kW。經過分析判斷可能是由于插座設備的不同導致電耗峰值的差異。通過對圖7的分析可以發現，盡管6層的插座電耗符合辦公樓的使用規律，但是夜間關閉措施執行不好，仍然有0.5kW的持續電耗。反觀2層，插座設備耗電圖大致符合辦公樓使用規律，且由于夜間沒有電耗所以電耗值最低，管理較好。

（2）辦公樓區能耗分析

辦公區1～20層的能耗數據曲線如圖10所示。從圖10中可以發現13層的能耗最高，最大電耗大約是60kW，最低電耗大約是35kW；9層的能耗最低，最大電耗大約是5kW，最低電耗大約是0kW。因而具體分析此兩層的電耗，如圖11所示。辦公區的電耗主要包括兩部分：照明和插座。

通過數據對比分析和現場確認，導致13層能耗高的原因是插座設備持續1.3kW不變的高能耗，而9層沒有此項電耗，13層能耗高的另一個原因是照明燈具的夜間關閉措施執行不好，從而造成夜間有電耗，并且燈具的耗電量較高（高于2kW），應通過降低燈具的密度解決此問題。另外從11圖中可以發現9層沒有夜間電耗且燈具的耗電量小。在工作時間范圍內，13層的照明燈具有兩個明顯的較高的峰值，表明工作時間此層的照明同時開啟密度較大，而9層照明電耗只有一個明顯的峰值，此峰值出現在剛剛上班時間，燈具開啟密度比較大，正常平穩后會相應減低到平穩數量開啟，使能耗趨于平穩，普通樓層照明管理合理。

3.2.3 公區能耗分析

（1）開水器能耗分析

開水器的電耗包括綜合樓開水器和辦公樓開水器的電耗，由于綜合樓開水器在9月份沒有使用，因此只考慮辦公樓開水器的能耗，其能耗數據曲線如圖12所示。從圖12中可以發現辦公區開水器的工作日電耗較高（維持在150kW以上），而非工作日也有50kW以上的能耗。通過圖13可以發現2層和19層分別是電耗最高層（達到45kW）和最低層（大約15kW），電耗差異大約是3倍關系。2層和19層的分時電耗如圖14所示，可以發現19層電耗低的原因在于開水器只在工作日的工作時間使用，且其峰值的變化規律符合辦公樓的使用規律。而2層的峰值變化則不符合常規，峰值分別出現在工作日和非工作日的上午9∶00和夜間23∶00，造成白天高電耗的原因可能是使用人數多，或者開水器存在保溫性能不好，或者開水器漏水，而有夜間電耗的原因則是沒有在非工作時間關閉開水器，使其持續工作。

綜上所述，我們可以通過數據的日周月變化規律和趨勢，準確抓住能耗的拐點和問題的重點，可以為管理人員提供強有力的管理依據，通過對不同樓層數據對比分析，可以發現規律性和非規律性的問題，加強管理可以起到很好的節能效果。

（2）餐飲區能耗分析

餐飲區的具體能耗數據如圖15所示。從圖15中可以發現食堂照明設備耗電量和廚房炊事設備耗電量各占餐飲區總能耗的50%，因此要考慮兩者的共同影響。

現以一周的能耗數據為基礎進行分析，如圖16所示。能耗數據曲線充分反映了設備的運行特征和用能特點。對于廚房炊事設備來說，西寧人民銀行餐廳工作日開放，全天反映出早午兩餐供應時間段相應的兩個峰值，夜間設備關機管理的較好，沒有電耗。對于食堂照明設備來說，同樣存在早午兩餐供應時間段相應的兩個峰值，夜間設備關機管理的較好，幾乎沒有電耗，但是周日存在日間照明。通過數據分析結果，我們可以判斷機關單位如果不是出于使用功能的需求，建議后續的管理加強非工作日電耗的管理。

（3）信息機房能耗分析

信息中心耗電量分為信息設備和信息中心專用空調耗電量，其能耗數據如圖17所示。對于信息中心來說，信息設備的運行特點決定了信息中心空調的運行特點，即24小時不間斷運行。但是從圖17發現，信息中心專用空調的電耗極低，造成西寧人行信息中心專用空調的電耗遠低于信息設備電耗的原因是該空調經常故障停機，導致能耗數據值較低。如果持續的空調停機導致信息中心的溫度超過信息設備的額定值，會引起設備故障引發不必要的問題，數據分析發現了設備效率低下問題，足可以提供管理人員進行檢修或設備故障處理，起到很好的節能高效運行管理作用。

4 結束語

通過以上幾部分對中國人民銀行西寧中心支行辦公樓的能耗分項分析，可以很好地證實能源管理分項計量系統對實際建筑運行時的管理作用，可以為管理者提供詳實的實時分析數據，發現問題的拐點和能耗的死角，及時通過報告的形式為管理者提供解決的方法和投資分析，最優化提高各系統設備的運行效率，降低能耗，讓建筑內每一度電的消耗出處明確。通過眾多能耗分項各種案例的分析，可以從日常管理、設備運行、設備維護、節能新技術應用等各個方面為建筑節能保駕護航，真正成為建筑運行周期的能耗“眼睛”，管理者的貼身能耗醫生。