大型樓宇能源管理創(chuàng)新

劉跟生 劉江濤 郭燕 蔡新剛

摘 要：國(guó)家多個(gè)文件指出，要加強(qiáng)用能單位能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)建筑的能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，建立和完善各項(xiàng)能源運(yùn)行管理工作。院區(qū)主要能耗集中在空調(diào)用電、試驗(yàn)設(shè)備用電、辦公用電以及綠化用水、辦公用水、設(shè)備用水等方面，公司通過(guò)構(gòu)建能源監(jiān)管平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)分析，建立和規(guī)范能效測(cè)評(píng)、能耗統(tǒng)計(jì)、能效公示、節(jié)能服務(wù)等各項(xiàng)能源運(yùn)行管理工作，實(shí)現(xiàn)了全院節(jié)能管理的智能化。本文結(jié)合公司實(shí)際對(duì)能源監(jiān)管平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：能源管理；創(chuàng)新；能耗動(dòng)態(tài)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和環(huán)境資源壓力越來(lái)越大，節(jié)能減排形勢(shì)嚴(yán)峻。《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國(guó)發(fā)[2007]15號(hào)）《關(guān)于加強(qiáng)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實(shí)施意見(jiàn)》（建科[2007]245號(hào)）和《關(guān)于下達(dá)公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)中央財(cái)政補(bǔ)助資金的通知》（魯建節(jié)科字[2012]12號(hào)）等文件指出，需要加強(qiáng)用能單位能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)建筑的能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，建立和完善各項(xiàng)能源運(yùn)行管理工作。

院內(nèi)主要建筑包括科研樓、計(jì)量樓、電氣實(shí)驗(yàn)樓與綜合樓，地下一層為立體停車(chē)位及變配電室、制冷機(jī)房、生活泵房、消防泵房、風(fēng)機(jī)房等。樓宇公共照明區(qū)域大，大樓采用中央空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)。

院區(qū)建筑是大型公共建筑，主要能源消耗為用電和用水，集中在空調(diào)用電、試驗(yàn)設(shè)備用電、辦公用電以及綠化用水、辦公用水、設(shè)備用水等方面，是節(jié)能改造和實(shí)施的重點(diǎn)研究對(duì)象。因此，構(gòu)建能源監(jiān)管平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)分析，建立和規(guī)范能效測(cè)評(píng)、能耗統(tǒng)計(jì)、能效公示、節(jié)能服務(wù)等各項(xiàng)能源運(yùn)行的管理工作，對(duì)全院的節(jié)能管理具有重要意義。

系統(tǒng)組成

結(jié)合院區(qū)建筑現(xiàn)狀，根據(jù)目前能源管理的特點(diǎn)，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，設(shè)計(jì)科學(xué)高效、完善合理、功能齊全、可實(shí)施性強(qiáng)的能源監(jiān)管平臺(tái)技術(shù)方案，根據(jù)各建筑能耗情況，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)用能的一體化監(jiān)控。同時(shí)，為制定相關(guān)的用能管理規(guī)定提供充分詳實(shí)的依據(jù)，以達(dá)到資源的科學(xué)管理。

能源監(jiān)管系統(tǒng)分為三個(gè)層次：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及數(shù)據(jù)展示層，依托能耗數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中發(fā)布、集中分析管理。能源監(jiān)管系統(tǒng)包括6個(gè)子系統(tǒng)：電能監(jiān)控子系統(tǒng)、用水監(jiān)控子系統(tǒng)、中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、熱水器智能控制系統(tǒng)、公共區(qū)域照明智能控制系統(tǒng)、中水站運(yùn)行監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。

安裝智能遠(yuǎn)傳電表，采集照明、插座、新風(fēng)空調(diào)、新風(fēng)機(jī)、各層熱水器等各類(lèi)用電信息，其中科研樓安裝的熱水器智能控制電表，除進(jìn)行用電量監(jiān)測(cè)外，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱水器的開(kāi)關(guān)控制。科研樓在各樓層新安裝光照度傳感器和照明控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)所在區(qū)域光照度的監(jiān)測(cè)和對(duì)照明的智能控制。

安裝智能遠(yuǎn)傳水表，分布于院區(qū)進(jìn)戶(hù)、科研樓、計(jì)量樓、電氣樓、綜合樓等位置。對(duì)接空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，包括：冷凝器參數(shù)、蒸發(fā)器參數(shù)、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)等。對(duì)接中水處理系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)，包括：濁度、溶氧、PH值、液位、COD、氨氮等。

在指定區(qū)域設(shè)置數(shù)據(jù)采集器，將各傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并傳輸至數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心接收并存儲(chǔ)其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)建筑數(shù)據(jù)采集器上傳的數(shù)據(jù)，并對(duì)其管理區(qū)域內(nèi)的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、展示和發(fā)布。

系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各耗能回路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)顯示各回路的能耗狀況。針對(duì)用電、用水情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)分析結(jié)果在軟件界面中展示各回路日、月、年的用電數(shù)據(jù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)間、統(tǒng)計(jì)方式的不同，可查看不同時(shí)間段總用電、分項(xiàng)用電、類(lèi)型用電等詳細(xì)信息以及同比、環(huán)比的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

根據(jù)上年度或前幾年的平均值或國(guó)家定額指標(biāo)制定限額指標(biāo)，每月對(duì)超額情況進(jìn)行報(bào)警，便于對(duì)能耗的管理。統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)回路分類(lèi)、分項(xiàng)、分戶(hù)能耗值，進(jìn)行分析后對(duì)能耗大的科室或項(xiàng)目進(jìn)行節(jié)能潛力挖掘。

統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)各回路工作時(shí)間、休息時(shí)間、節(jié)假日時(shí)間的歷史能耗值，并對(duì)待機(jī)能耗、工作能耗、節(jié)假日能耗進(jìn)行分析，掌握設(shè)備待機(jī)能耗情況。

根據(jù)目前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)的綜合節(jié)能率可達(dá)10%左右。項(xiàng)目的實(shí)施將有助于提高能源管理的自動(dòng)化水平，提供客觀的能源決策基礎(chǔ)，增強(qiáng)員工的節(jié)能意識(shí)。

深度優(yōu)化策略

在能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，掌握用能組成，摸清用能規(guī)律，分析用能數(shù)據(jù)，診斷用能問(wèn)題，提出用能的有效管理措施和能源管理平臺(tái)的深度優(yōu)化思路。實(shí)現(xiàn)對(duì)院內(nèi)設(shè)施能源消耗的監(jiān)測(cè)和高效管理，針對(duì)能源管理平臺(tái)運(yùn)行中存在的不足，提出平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路。

優(yōu)化內(nèi)容主要包括，厘清各能源傳感器所對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)部門(mén)，為后續(xù)針對(duì)專(zhuān)業(yè)部門(mén)的節(jié)能管理提供基礎(chǔ)依據(jù)；掌握不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的用能規(guī)律，為后續(xù)對(duì)各專(zhuān)業(yè)部門(mén)的節(jié)能進(jìn)行有效監(jiān)督提供數(shù)據(jù)；針對(duì)用能規(guī)律按照不同影響因素進(jìn)行分類(lèi)，包括：季節(jié)、工作狀態(tài)（工作日、節(jié)假日、上下班時(shí)間）以及其他因素，在掌握前述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出針對(duì)全院用電及用水節(jié)能管理的要求和控制措施。

通過(guò)深度利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的客觀數(shù)據(jù)得出有效的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，為節(jié)能管理提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，應(yīng)用技術(shù)手段加強(qiáng)全院能源的靶向管理，從而充分挖掘全院的節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)用能的有效降低。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山東電科院）

【參考文獻(xiàn)】

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