合同能源管理模式在某檔案館暖通空調系統的應用研究

王鋼

摘要：合同能源管理是一種市場化節能運行管理機制，廣泛應用于工業、建筑、交通等領域。本文以某新建檔案館為案例，分析暖通空調系統采用合同能源管理模式建設和運行的實施方案，測算對比不同模式的建設、運行成本及服務收費，整理總結合同能源管理模式的實施要點。通過研究表明，合同能源管理模式具有顯著的節能效果和經濟效益。

Abstract： EPC（Energy Performence Contract） is a market-oriented energy-saving operation management mechanism widely used in industries， construction， transportation and other fields. This paper takes a archives as an example to analyze the implementation plan of the construction and operation of the EPC for HVAC（Heating， Ventilation and Air Conditioning） systems， compare and calculate the construction， operation costs and service charges of different modes， and summarize the implementation points of the contract energy management mode. The research shows that the EPC has significant energy saving effects and economic benefits.

關鍵詞：合同能源管理;暖通空調系統;磁懸浮離心式冷水機組

Key words： EPC;HVAC;magnetic suspension centrifugal chiller

中圖分類號：F206? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）35-0067-03

1? 合同能源管理模式發展現狀

合同能源管理是指節能服務公司與用能單位以契約形式約定節能項目的節能目標，節能服務公司為實現節能目標向用能單位提供必要的服務，用能單位以節能效益支付節能服務公司的投入及其合理利潤的節能服務機制[1]。1997年，在國家發展改革委同世界銀行的推動下，合同能源管理模式被引入中國。經歷20多年的發展，合同能源管理模式在保護和利用各種能源資源、改善環境狀況、提高能源資源利用效率方面發揮了積極作用。合同能源管理模式目前主要應用于政府機關、百貨商場、大型超市、學校、酒店、寫字樓和工礦企業等能源消耗量大或者能源利用效率偏低的場所。“十二五”期間合同能源管理累計投資3710.72億元，年均增長率為29.31%，形成年節能能力1.24億噸標準煤，減排二氧化碳3.1億噸[2]。

2? 磁懸浮離心式冷水機組應用情況

磁懸浮離心式冷水機組是一種利用磁懸浮技術的空調系統，相較于傳統冷水機組具有節能高效、運行噪音低、抗喘振、維護簡單、機械壽命長、啟動電流低的特點，其核心部件是磁懸浮壓縮機。從20世紀末開始，磁懸浮技術逐漸應用于中央空調機組，國外在中央空調領域起步較早，磁懸浮技術比較先進，而國內企業起步相對較晚，海爾于2006年在國內生產了我國第一臺磁懸浮離心式冷水機組產品。目前，我國對相關技術研究已逐漸成熟，行業內各企業紛紛推出磁懸浮離心式冷水機組產品。《國家重點節能低碳技術推廣目錄（2016年本 節能部分）》將“磁懸浮變頻離心式中央空調機組技術”列入重點節能技術，提出技術適用范圍為地鐵、辦公寫字樓、酒店、學校、機場和工藝冷卻等場所的空調，并列舉了鄭州凱芙建國酒店、深圳招商地產南海意庫3#辦公樓兩個典型應用案例。

3? 檔案館原暖通空調系統概況

某新建檔案館總占地面積16畝，總建筑面積2.8萬平方米。地下一層為車庫及設備用房;地上一層為展廳、服務大廳及辦公區，二層為展廳、辦公區，三層為展廳，四層及以上部分為檔案庫房。原暖通空調系統設計方案中，夏季冷源采用螺桿式冷水機組及恒溫恒濕空調系統，冬季熱源采用市政熱源。地下一層制冷機房內設置兩臺螺桿式冷水機組，循環冷卻水系統選用兩臺方型橫流式超低噪聲冷卻塔，置于地面;服務器機房及五層、六層特藏庫采用獨立恒溫恒濕空調系統。辦公用房、會議室等采用風機盤管加新風系統，辦事大廳及展廳采用全空氣定風量一次回風系統，檔案庫采用全空氣空調系統。

4? 合同能源管理實施方案

4.1 總體方案

檔案館擬采用合同能源管理模式，由節能服務公司投資建設暖通空調系統（包括供冷供暖設備機房、室內末端管道及空調室內機），并在項目建成后提供夏季供冷、冬季供暖服務。服務過程中由節能服務公司承擔設備供冷供暖運行所產生的能耗成本，并對其投資的設備進行管理和維護，承擔管理維護過程中可能產生的全部費用和風險。在服務期限內每年向用能單位收取供冷供暖服務費。

4.2 冷源選型

合同能源管理模式的暖通空調系統設計方案與原設計方案相比，除冷源不同外，其他工程方案及設備選型基本一致。原設計方案中，冷源采用2臺螺桿式冷水機組，單臺額定制冷量為1080kW，功率為195kW，制冷名義工況性能系數（COP值）為5.54，綜合部分負荷性能系數（IPLV值）為6.96。合同能源管理模式中，冷源采用2臺磁懸浮離心式冷水機組，單臺額定制冷量為1268kW，功率為216kW，制冷COP值為6.0，IPLV值為11.6。

5? 合同能源管理模式經濟性分析

5.1 測算參數與邊界條件設定

由節能服務公司投資建設檔案館暖通空調系統，并在項目建成后提供夏季供冷、冬季供暖服務。供冷季運行冷水機組、空調末端及新風系統，過渡季運行空調末端及新風系統，供熱季運行換熱機組、空調末端及新風系統;恒溫恒濕空調系統全年24小時運行。服務過程中為方便能耗計量，由節能服務公司承擔的制冷機房、恒溫恒濕空調機房的能耗成本及市政集中供熱應繳納的供熱費用;并對暖通空調系統設備進行管理和維護，承擔管理維護過程中可能產生的全部費用和風險。

按照效益分享的原則，節能服務公司在合同能源管理服務期內通過收取供冷供暖服務費，以回收工程投資并取得一定的收益。為合理確定節能服務公司的投資回報率，費用測算中以項目全部投資稅后內部收益率作為投資回報指標，參考以同期長期貸款基準利率上浮10%作為目標值。

5.2 傳統模式費用測算

5.2.1 暖通空調工程投資

傳統模式中檔案館暖通空調系統概算投資為1063萬元，其中兩臺螺桿式冷水機組投資為170萬元。

5.2.2 成本分析

項目運行成本包括燃料動力費、工資、維修保養費、其他費用。項目正常年份運行成本為188.3萬元，運營期第16年增加更新兩臺冷水機組設備費用170萬元。

5.3 合同能源管理模式費用測算

5.3.1 暖通空調工程投資

根據節能服務公司提供的設備報價，兩臺磁懸浮離心式冷水機組投資為218萬元。由于合同能源管理模式中提出的設計方案與原設計方案相比，除冷源不同外，暖通空調系統其他工程方案及設備選型基本一致。因此，合同能源管理模式的暖通空調系統概算投資為1111萬元。

5.3.2 成本分析

項目成本包括燃料動力費、工資、折舊費、維修保養費、其他費用。項目正常年份總成本費用為205萬元，其中運行成本149萬元、折舊費56萬元。

5.3.3 服務收費價格分析

為實現全部投資稅后內部收益率達到5.4%，項目年供冷供暖服務收費總額應為258萬元，按項目總建筑面積27590平方米計算，年供冷供暖服務收費標準為93.5元/平方米。

5.4 兩種模式經濟性對比分析

5.4.1 建設及運行成本對比

若冷源采用磁懸浮離心式冷水機組，則建設期工程投入1111萬元，相比于螺桿式冷水機組增加48萬元;運行期正常年份運行費用支出149萬元，相比于螺桿式冷水機組減少39萬元，降低21%;運行期正常年份耗電量為43萬kWh，相比于螺桿式冷水機組減少15萬kWh（約合19噸標準煤），降低26%。

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5.4.2 用能單位支付費用對比

若檔案館暖通空調系統按傳統模式進行建設和運行，則用能單位在建設期需投入1063萬元用于項目建設，運行期正常年份需投入運行費用188萬元，運行期第16年需投入購置更新冷源設備費用170萬元。

若采用合同能源管理模式進行建設和運行，則運行期每年用能單位需向節能服務公司支付服務費用258萬元。

通過計算兩種模式下的運行成本費用現值及年值，傳統模式的費用現值為3197萬元，合同能源管理模式的費用現值為2921萬元，相比于傳統模式節省總成本費用263萬元;傳統模式的費用年值為241萬元，合同能源管理模式的費用年值為220萬元，相比于傳統模式每年節省成本費用21萬元。兩種模式各年用能單位支付費用、費用現值及年值如表2所示。

綜上可以看出，冷源采用磁懸浮離心式冷水機組的合同能源管理模式能源消耗和成本費用更低，具有顯著的節能效果和經濟效益。

6? 合同能源管理模式實施要點

通過公開招標的方式，公平、公開、公正地選擇履約能力強的節能服務公司。潛在的節能服務公司需具有大型公建暖通空調系統建設和運營經驗，配備機電設備專業管理團隊，建立運行及維護保養管理標準和制度，同時具備足夠的資金實力，為項目暖通空調系統建設提供資金保障。在公開招標過程中，以服務收費價格作為核心評選依據，通過充分的市場競爭，降低服務收費價格，以減少用能單位費用支出。節能服務公司應參與項目暖通空調系統設計，便于給出更有針對性的系統設計方案，以免系統建成后再進行二次改造。在制定服務合同時要制定有效約束節能服務公司行為的條款，促使其保證工程質量，提高管理水平。建立績效考核機制，將服務收費價格與績效考核結果相掛鉤，充分發揮節能服務公司的專業能力。保證用能單位合理的監督權和介入權，以加強對節能服務公司的履約管理。在風險分擔和利益分配方面兼顧公平與效率，防止任何一方因此過分受損或超額獲益。

7? 結語

本文以某新建檔案館為案例，進行了暖通空調系統合同能源管理模式的研究，分析了冷源方案、成本費用、服務收費、實施要點等核心要素，證明了合同能源管理模式在公共建筑能源管理方面具有明顯節能效果和經濟效益，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]何敏.合同能源管理模式下既有公共建筑節能改造項目風險分析與控制研究[J].價值工程，2018，03：81-83.

[2]吳志炯，董秀成.我國合同能源管理（EPC）發展前景預測[J].中國統計，2017，04：26-29.

[3]紀世昌.華中科技大學檔案館暖通空調設計[J].潔凈與空調技術，2017（04）：77-79.