高校用電現(xiàn)狀分析及節(jié)電措施的探究與應(yīng)用

逯景濤

（南京師范大學(xué) 后勤保障中心，江蘇 南京 210046）

高校用電現(xiàn)狀分析及節(jié)電措施的探究與應(yīng)用

逯景濤

（南京師范大學(xué) 后勤保障中心，江蘇 南京 210046）

本文闡述了目前高校用電現(xiàn)狀，高校節(jié)能管理中存在管理人員、教師及學(xué)生節(jié)能意識(shí)淡薄、水電規(guī)章制度不完善等問題.提出了高校主要用電設(shè)備如變壓器、空調(diào)、路燈等節(jié)能方案.建議利用有限的資金，盡量使用高效節(jié)能產(chǎn)品，通過高校自身優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)節(jié)能宣傳，完善高校節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)，不斷提高高校能源使用效率.

高校；節(jié)能；變壓器；太陽能

1 前言

21世紀(jì)，中國已成為除美國之外的電能消耗大國，而高校又是目前國內(nèi)電能消耗大戶之一.《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深入開展全民節(jié)能行動(dòng)的通知》（國辦發(fā)[2008]106號(hào)）以及《高等學(xué)校節(jié)約型校園建設(shè)管理與技術(shù)導(dǎo)則（試行）》（建科[2008]89號(hào)）等一系列文件，說明建設(shè)節(jié)約型校園大勢(shì)所趨，勢(shì)在必行.實(shí)現(xiàn)高校電氣節(jié)能，是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措.所以，解決目前高校老舊校區(qū)用電管理存在的問題，提出電氣節(jié)能改進(jìn)方案，對(duì)建設(shè)和諧校園，提高辦學(xué)質(zhì)量，有著十分重要的意義.

2 目前高校用電現(xiàn)狀

我國高校目前普遍采用開放式的管理模式，大學(xué)生基本上無固定的教室，無固定的座位，在無課的情況下，自主學(xué)習(xí).雖然方便了學(xué)生學(xué)習(xí)，但也帶了浪費(fèi).如夜晚有的教室七八十個(gè)座位，只有兩三個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)，卻開著五匹的空調(diào)和全教室所有的燈，樓梯間幾千瓦甚至十幾千瓦的電開水爐24小時(shí)全天候；教職員工節(jié)能節(jié)電意識(shí)淡薄，吃慣了水電大鍋飯，“水電隨便用，學(xué)校付費(fèi)用”思想貫穿上下，辦公室長明燈，長流水現(xiàn)象普遍存在.領(lǐng)導(dǎo)節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)，一提到節(jié)水節(jié)電，常常以怕影響教學(xué)，影響科研為借口，一致使節(jié)水節(jié)電工作進(jìn)展緩慢，甚至停留在口頭上.

3 高校節(jié)電管理存在的問題

3.1 節(jié)電意識(shí)問題

高等院校是電能消耗大戶，而教職員工、學(xué)生又是主要的消耗者，同時(shí)也是高校電能浪費(fèi)的主要參與者.他們的節(jié)電意識(shí)、節(jié)能態(tài)度直接影響著整個(gè)社會(huì)的節(jié)能意識(shí)水平，對(duì)整個(gè)社會(huì)節(jié)能氛圍有著示范和引導(dǎo)作用.廣大師生節(jié)能節(jié)電意識(shí)淡薄，是目前高校不爭(zhēng)的事實(shí).甚至部分師生對(duì)節(jié)電節(jié)能有抵觸情緒，是節(jié)電管理難以落到實(shí)處的真正原因.

3.2 節(jié)電管理問題

3.2.1 雖然每個(gè)高校都有水電管理制度，但有的管理制度不健全，有的相對(duì)健全，卻是一紙空文，沒有真正好好執(zhí)行.有的高校存在多頭管理，部門之間缺乏有效配合，沒有明確分工，對(duì)有困難甚至難管的事相互推諉，一致造成水電的嚴(yán)重浪費(fèi).

3.2.2 高校對(duì)水電使用情況監(jiān)督力度不夠，對(duì)私拉電線，亂接水管現(xiàn)象視而不見，甚至無人問津.

3.2.3 高校水電管理隊(duì)伍存在一定問題，在一般人眼中，水電管理隊(duì)伍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如教師隊(duì)伍受到校領(lǐng)導(dǎo)重視，他們的人員素質(zhì)普遍較低，認(rèn)為只能挖挖地溝、埋埋電纜管線，換換水龍頭和燈管.部隊(duì)轉(zhuǎn)業(yè)干部和臨時(shí)工占多數(shù)，在電方面專業(yè)能力不強(qiáng)，管理人員和執(zhí)行部門所做的只是重復(fù)計(jì)量收費(fèi)，更換陳舊設(shè)備而已，不具備從更深層次思考整個(gè)高校節(jié)能方案的探究和實(shí)施，不具備用長遠(yuǎn)發(fā)展眼光更新現(xiàn)有設(shè)備.

3.2.4 高校資金問題，一直困擾著高校快速發(fā)展.由于缺乏資金，對(duì)老舊耗能設(shè)備無法改造，對(duì)節(jié)能新產(chǎn)品無法更新到位，對(duì)管理人員不能系統(tǒng)的培訓(xùn)，對(duì)新知識(shí)新技術(shù)無法參觀學(xué)習(xí)，更不能盡早建設(shè)完善的節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng).

4 高校老舊校區(qū)節(jié)電方案

我國高校由于各方面原因發(fā)展極不平衡，經(jīng)濟(jì)實(shí)力千差萬別，在不投入大量資金的情況下，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，是目前高校電氣節(jié)能的主要路徑之一，下面就對(duì)主要電氣設(shè)備節(jié)電節(jié)能進(jìn)行探討和分析.

4.1 變壓器節(jié)能

變壓器是高校主要用電設(shè)備之一，也是耗能主要元件，由于使用量大，使用時(shí)間長，耗電多，所以變壓器使用和選擇對(duì)節(jié)能有著很大的影響.變壓器耗能主要是鐵損和銅損.鐵損是變壓器固有的，變化不大，而銅損則隨著負(fù)載的變化而變化.如果選用新設(shè)備，盡量選用高效節(jié)能變壓器；如果利用現(xiàn)有的變壓器，盡量使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行.對(duì)于油侵式變壓器，上層油溫最好不要超過85℃，因每升高1℃，變壓器壽命減少六年；功率因數(shù)在0.85～0.95之間變壓器經(jīng)濟(jì)效益最好；對(duì)于單臺(tái)變壓器，當(dāng)銅損接近等于鐵損時(shí)，最為經(jīng)濟(jì).大多數(shù)高校為了保證供電的可靠性，多采用雙回路進(jìn)線，變壓器并列運(yùn)行.由于高校是一個(gè)用電特殊群體，用電起伏變化較大，假期用電較少.下面以某高校實(shí)際用電為例，加以說明，既不要變壓器大馬拉小車，也盡量避免變壓器過負(fù)荷.

兩進(jìn)線總功率

負(fù)載損耗PK=10260W

空載電流百分?jǐn)?shù)I0%=1.4%

阻抗電壓百分?jǐn)?shù)Ud%=6%

變壓器無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量K取0.1，變壓器空載無功損耗Q0=Se×I0%=1250×1.4%=17.5kvar；變壓器短路無功損耗QK=Se×Ud%=1250×6%=75kvar

假期用電負(fù)荷減少時(shí)，且滿足：

4.2 空調(diào)節(jié)能

空調(diào)作為家用電器，大家都很熟悉，但并非每個(gè)人都知道如何節(jié)能.（1）夏天空調(diào)制冷時(shí)，設(shè)定的溫度不宜過低，一般在25-26度左右為好，因每低1度，耗電增加10%，朝陽的房間避免陽光直照，可以拉上窗簾，增加制冷效果；冬天制熱時(shí)，宜設(shè)定20度左右，且室內(nèi)室外溫差不宜過大，一般在8度，否則對(duì)身體不利；（2）對(duì)空調(diào)應(yīng)定期清洗過濾網(wǎng)，散熱片，灰塵堵塞住網(wǎng)孔，制冷、制熱效率低下；使用6-7年以上的空調(diào)，最好檢查一下氟利昂，氟利昂缺失，嚴(yán)重影響制冷、制熱效果；（3）空調(diào)大小最好與房屋面積相匹配，當(dāng)空調(diào)過小時(shí)，不能提供足夠的制冷、制熱量，壓縮機(jī)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)空調(diào)過大時(shí)，空調(diào)過于頻繁地起動(dòng)，不但耗電量增加，還減少空調(diào)的使用壽命；（4）制冷時(shí)，導(dǎo)風(fēng)板置于水平位置，制熱時(shí)，導(dǎo)風(fēng)板置于平偏下位置，這樣效果最好；（5）在添置新空調(diào)時(shí)，最好選用能效比高的產(chǎn)品，能效比越高，越節(jié)能.

4.3 高校路燈節(jié)能

高校路燈，大都采用高壓鈉燈，高壓鈉燈兩端電壓升高時(shí)，燈的輸出功率將大幅度增加，如電壓為額定電壓1.1倍時(shí)，燈的功率將達(dá)到額定功率的1.3倍左右.學(xué)校是一個(gè)特殊用電單位，11點(diǎn)以后，用電負(fù)荷急劇下降，線路電壓自然升高很多，燈功率和輸出的光通量將大幅提高.而實(shí)際上，這時(shí)候正不需要太亮的時(shí)候，所以，可以用一下方法進(jìn)行節(jié)能.（1）使用高壓鈉燈的恒功率鎮(zhèn)流器，使燈泡的功率保持不變，對(duì)節(jié)能很有意義，對(duì)延長燈的使用壽命也有明顯效果.（2）對(duì)于高壓鈉燈可以使用雙功率節(jié)能鎮(zhèn)流器，校內(nèi)道路照明這一類場(chǎng)所，后半夜車流人流稀少，可以集中遙控，也可以定時(shí)自控，通過鎮(zhèn)流器調(diào)節(jié)功率，可以節(jié)能40%左右.值得注意的是，鎮(zhèn)流器要有良好的防水防腐性能，燈泡與鎮(zhèn)流器不能任意匹配，當(dāng)小功率燈泡配大功率鎮(zhèn)流器時(shí)，導(dǎo)致流過燈泡的電流過大，縮短燈泡的壽命.（3）可以用路燈控制器進(jìn)行節(jié)能控制，校內(nèi)道路照明，在10點(diǎn)以后，可以設(shè)置半幅路燈開，半幅路燈關(guān)；還可以設(shè)置交叉路燈開啟，這樣可以節(jié)省一半電能.（4）使用太陽能路燈進(jìn)行節(jié)能，太陽能路燈由太陽能電池板，充放電控制器，免維護(hù)閥控鉛酸電池和LED燈組成.我國地域遼闊，太陽能資源十分豐富，每秒以500萬噸的標(biāo)煤的能量照射到地球上，它是高效清潔能源，對(duì)環(huán)境沒有任何污染.太陽能路燈安裝方便，不需要開挖地基，鋪設(shè)管線，只需做一個(gè)底座，將路燈固定即可.現(xiàn)在高校大面積使用的難點(diǎn)就是一次性投入成本較高.若某校園1000只路燈，每只燈110W，每年可節(jié)約近50萬度電，三四年即可收回太陽能路燈投入成本.有條件的高校可以使用，路燈維護(hù)成本較低.

4.4 高校教室燈節(jié)能

目前高校教室大多采用日光燈進(jìn)行照明，雖然每根燈管的耗電功率不是很大，在20～40W左右，但由于基數(shù)較大，使用時(shí)間較長，因而造成的耗電量也相當(dāng)驚人.（1）為避免長明燈和人少全開燈現(xiàn)象，可以用光控開關(guān)+智能開關(guān)進(jìn)行組合，當(dāng)教室光照度低于設(shè)定值且人在感應(yīng)的區(qū)域內(nèi)時(shí)，開關(guān)開啟，燈亮；若人離開感應(yīng)的區(qū)域，該區(qū)的光源按設(shè)定的延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉.（2）將現(xiàn)有的日光燈更換成LED燈，由于傳統(tǒng)日光燈，使用壽命不是很長且含有水銀，損壞時(shí)水銀蒸汽揮發(fā)到大氣中，造成環(huán)境污染，而LED則不使用水銀，LED光電轉(zhuǎn)換效率高，沒有噪音，沒有頻閃，有效保護(hù)眼睛；沒有蚊蟲圍繞，寬壓，85～265V皆可使用，不宜損壞，維護(hù)成本低，使用壽命長.下面以一棟教學(xué)樓照明為例進(jìn)行節(jié)能對(duì)比.

表1 陽光教學(xué)樓照明燈使用情況表

從表中可以看出，用LED燈一間教室一年節(jié)電：6220-2800=3420（度），若陽光教學(xué)樓有55間教室，則一年節(jié)省電費(fèi)：3420×0.55×55=103455元，購買LED燈新增成本165元/套×48×55-45元/套×48×55=316800元；成本回收時(shí)間：316800 /103455=3（年）；

節(jié)能效率：3420/6220=55%，再加上光控和智能開關(guān)，教室節(jié)能可達(dá)60%以上.一個(gè)校區(qū)若按30棟教學(xué)樓計(jì)算，一年節(jié)電：30(棟)×55（教室）× 3420=564萬度.

5 完善水電計(jì)量制度的改革

水電計(jì)量制度的改革，是促進(jìn)“有效管電，合理用電”的重要措施，更有利于提高全校教職員工節(jié)電節(jié)能意識(shí)，更有利于高校用電科學(xué)管理體制的建設(shè)和節(jié)約型校園的創(chuàng)建.各院系、各部門實(shí)行水電定額指標(biāo)，“節(jié)約獎(jiǎng)勵(lì)，超支自付”.在加強(qiáng)水電管理的同時(shí)，還要對(duì)故意浪費(fèi)水電現(xiàn)象進(jìn)行稽查，并不是有錢就可以隨便浪費(fèi)能源，應(yīng)組織專門隊(duì)伍不定期對(duì)教室及公共場(chǎng)所進(jìn)行突擊檢查，對(duì)屢教不改的單位或個(gè)人進(jìn)行必要的警告、通報(bào)、罰款，并和年終考評(píng)掛鉤，以鞭策大家自覺遵守學(xué)校水電管理規(guī)章制度.

6 建立水電用能監(jiān)管平臺(tái)

利用高校自身優(yōu)勢(shì)，建立網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺(tái).在水電設(shè)備末端裝上具有數(shù)字傳輸功能的計(jì)量表計(jì)，將采集到數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，通過節(jié)能監(jiān)管軟件實(shí)現(xiàn)校區(qū)能耗監(jiān)測(cè).通過監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅可以查看數(shù)據(jù)，還可以及時(shí)查找故障點(diǎn)，對(duì)各院系部門能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行公示提供依據(jù).

7 結(jié)束語

無論從資源的合理利用，還是用好有限的辦學(xué)經(jīng)費(fèi)，促進(jìn)學(xué)校的健康發(fā)展，高校的水電管理都到了非改不可的地步.高校的節(jié)電節(jié)能是多方面的，我們不但從改造設(shè)備進(jìn)行節(jié)能，最主要的是從管理要節(jié)能，引進(jìn)高端管理人才，大力提倡行為節(jié)電節(jié)能；利用網(wǎng)絡(luò)、校報(bào)、宣傳欄、會(huì)議、節(jié)能比賽等形式在全校開展節(jié)能宣傳教育活動(dòng)；邀請(qǐng)專家進(jìn)行知識(shí)講座，舉辦以節(jié)能環(huán)保為主題的繪畫、攝影，有條件的院校還可以開設(shè)生態(tài)學(xué)、自然資源管理等方面的選修課，不斷提高廣大師生的節(jié)能意識(shí)；公布水電使用情況，節(jié)約水電，人人有責(zé).只有這樣，才有利于我們建設(shè)和諧校園，有利于降低辦學(xué)成本，提高辦學(xué)效益，提高學(xué)校的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，將節(jié)約型校園建設(shè)真正落到實(shí)處.

〔1〕李文莊.高校建筑節(jié)能的思路與對(duì)策[J].2009.

〔2〕賀永林.高校用電存在的問題及對(duì)策[J].2002.

〔3〕張湘貴.樹立節(jié)能意識(shí)加強(qiáng)高校能源管理[J]. 2000.

〔4〕許凱.電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 2012.

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1673-260X（2013）12-0198-03