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施耐德電氣遠程能源管理系統(tǒng)(Remote Energy Management,以下簡稱“REM”)旨在為客戶提供專業(yè)的遠程能源管理解決方案,在保證系統(tǒng)的開放性及整合、擴展能力的基礎上,使用能源數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、分布式計算、分布式存儲、穩(wěn)妥的安全策略、虛擬化以及云平臺管理等先進技術,充分整合海量的、分散的能源數(shù)據(jù),進行統(tǒng)計、分析、計算達到能源管理可視化水平,并通過移動應用的能源管理APP實現(xiàn)無論何時何地,呈現(xiàn)智能化信息報告的服務。
望京SOHO中國節(jié)能中心項目中施耐德電氣運用創(chuàng)新的能效管理技術,從三個維度為客戶提供全方位的商業(yè)樓宇能源管理專業(yè)服務, 為客戶打造領先的能源管理系統(tǒng):
1. 基于移動應用的能源管理APP,隨時隨地掌握企業(yè)級的能效管理情況,一鍵式微博,輕松展示SOHO綠色形象。
2. 基于云架構的REM(Remote Energy Management, 遠程能源管理平臺),支持SOHO大型商業(yè)綜合體的能效管理,配合咨詢顧問服務幫助SOHO達到更多節(jié)能。
3. 基于SOHO BIM的三維能源展示平臺,采用虛擬現(xiàn)實技術,支持物業(yè)精細化管理,提升運營效率,提升SOHO地產(chǎn)的商業(yè)價值,吸引更多投資人。
重慶江北國際機場(簡稱江北機場)是西南地區(qū)航空樞紐之一,也是國家大型樞紐機場。本項目江北機場東航站區(qū)及第三跑道建設工程位于現(xiàn)有機場東側,項目包含新建T3A航站樓、第三跑道及相應的供水、供電、供氣等配套設施,計劃2015年底基本建成。
基于該項目的實際需求,科華恒盛憑借在能源自動化領域,尤其是機場方面的軟件系統(tǒng)集成服務經(jīng)驗,為江北機場提供了一套IEMS3000能源管理系統(tǒng)綜合解決方案。該IEMS3000能源管理系統(tǒng)包括基礎信息管理、能量平衡優(yōu)化管理、能效管理、能效審計、能源計劃管理、工程數(shù)據(jù)備份及維護、應用軟件定制開發(fā)等應用功能,通過建立該能源管理系統(tǒng)可對機場東航站的工作區(qū)和貨運區(qū)、電、氣能耗數(shù)據(jù)進行采集分析、收費管理,并可接收T3A航站樓和飛行區(qū)能耗數(shù)據(jù),實現(xiàn)對江北機場水、電、氣表的遠程集抄和能耗管理,從而達到人員優(yōu)化和節(jié)能降耗的目的。
作為國內(nèi)領先的智能化能源管理系統(tǒng)綜合解決方案供應商,科華恒盛定位高端,所屬業(yè)務品牌――康必達公司致力于為能源自動化領域用戶創(chuàng)造高價值服務,包括能源管理、數(shù)字化變電站、電力自動化、工業(yè)自動化等相關產(chǎn)品研究開發(fā)、系統(tǒng)集成和應用服務。目前,科華恒盛相關產(chǎn)品解決方案已經(jīng)廣泛應用于機場港口、石油化工、有色冶金、煤炭水泥、電力發(fā)電、智能樓宇、政府公共及軍工等各個行業(yè),幫助客戶實現(xiàn)可持續(xù)的節(jié)能增效項目、優(yōu)化企業(yè)運行和提高生產(chǎn)管理。
此外,科華恒盛攜高端電源產(chǎn)品解決方案還成功中標了臨汾機場采購項目,其中包括高端UPS及相關核心設備,共計80多套,為臨汾機場的安全運營提供了高可靠的綠色電源保障。
據(jù)悉,臨汾機場于2010年9月20日奠基,于今年10月份竣工試飛,年底開始試運營。根據(jù)規(guī)劃,臨汾機場復航改造工程本期目標為2020年旅客吞吐量43萬人次,貨郵量為1500噸以上。在山西省進入全面轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展的大背景下,臨汾機場的正式運營,將為臨汾今后發(fā)展架起空中經(jīng)濟橋梁。
關鍵詞:卷煙廠能源管理;體系建設;意義;技術因素
中圖分類號:F206文獻標識碼: A
能源管理體系與其他管理體系一樣,都是通過對產(chǎn)品、服務和活動中影響主體對象的因素進行控制,以實現(xiàn)規(guī)定的方針和目標,即確保那些影響節(jié)約能源(降低能耗和提高能源使用效率) 的因素處于受控狀態(tài),以達到節(jié)約能源的目的。
1卷煙廠能源管理體系建設的意義
能源管理體系是建立能源使用的方針目標、能源管理因素以及實現(xiàn)這些方針目標的一系列要素的集合,建立和實施能源管理體系是從根本上解決能源管理問題的有效手段。能源管理體系作為管理節(jié)能的主要工具之一,對全面提高企業(yè)能源管理水平、推進能源管理的常態(tài)化運行、提升能源使用效率具有重要意義,為此國家煙草專賣局已明確要求包括卷煙廠在內(nèi)所屬各單位力爭在“十二五”時期內(nèi)全面建立和執(zhí)行能源管理體系。
卷煙廠通過建立和保持能源管理體系,能夠持續(xù)改進能源績效,從而建立能源管理長效機制。具體體現(xiàn)在:通過建立法律法規(guī)、“四新”(新技術、新方法、新經(jīng)驗、新工藝)的收集渠道,并將其應用于能源管理活動,使企業(yè)能夠緊跟科技進步的步伐;通過“建標、對標、創(chuàng)標”的有效實施,有利于企業(yè)細化指標、找準差距,瞄準方向;通過節(jié)能目標管理與考核,以及構建員工建議獎勵機制,形成全體員工自覺推進節(jié)能工作的氛圍,激發(fā)出企業(yè)持續(xù)改進、落實精益生產(chǎn)的原動力;通過監(jiān)視測量、能源評審、內(nèi)部審核、管理評審等發(fā)現(xiàn)自我改進的空間,持續(xù)改進節(jié)能工作。
能源管理體系可以幫助企業(yè)消除管理盲點,系統(tǒng)高效地開展節(jié)能工作。傳統(tǒng)能源管理活動往往是零散開展的,多項工作各自為政,比如:統(tǒng)計分析、計量、審計等等,繁重卻見不到效果。而且,往往做了很多工作卻仍然存在管理盲點,有些需要做的一直沒做。這些問題都會極大地削弱能源管理積極性,導致節(jié)能工作虎頭蛇尾。而企業(yè)實施能源管理體系后,可將這些管理工作有機結合起來,識別對節(jié)能有增值的工作,剔除非增值工作,理順各項工作間的邏輯關系,有序展開,以PDCA的方式不斷推進組織能源管理工作的持續(xù)改進。
能源管理體系幫助企業(yè)從多個渠道進行拓展,最大限度挖掘節(jié)能潛力。通過建立渠道和方法,系統(tǒng)全面地獲取節(jié)能技術和節(jié)能運行方法,通過節(jié)能評估、經(jīng)濟和技術可行性分析,結合企業(yè)實際進行篩選,確定最佳的節(jié)能技術改造方案。企業(yè)也可以通過疏通外部溝通渠道,加強與國內(nèi)外先進企業(yè)的對話與交流,挖掘和利用最佳節(jié)能實踐經(jīng)驗,為我所用。能源管理體系的成功實施,還能有效利用能源管理工具(例如能源審計、能量平衡分析、物料平衡分析、清潔生產(chǎn)審核等),最大限度挖掘節(jié)能潛力。
2卷煙廠能源管理體系中的技術因素
企業(yè)用能管理是指企業(yè)對使用能源的各個環(huán)節(jié)進行合理有效的管理,達到減少能源損失,提高能源利用效率的目的。盡管不同的企業(yè)使用的能源不同,但使用過程都包括四個相同的基本環(huán)節(jié):購入存儲、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配、終端利用。要做好以上環(huán)節(jié)的管理,企業(yè)必須要成立相應的能源管理機構,建立能源管理制度,加強能源計量器具配備與管理及能源的統(tǒng)計管理,通過能量平衡、能源審計、能源計量和用能設備管理等手段,對能源因素進行控制,不斷地改進管理績效。同時,作為能源管理的基礎,能量平衡、能源審計、能源計量管理和用能設備管理等,對于能源管理體系的建立和有效運行也是必要的手段。
2.1能量平衡
我國20世紀80年代初期就巳開始進行企業(yè)能量平衡工作,國家先后了《企業(yè)能量平衡通則》(GB/T3484-2009),《用能設備能量平衡通則》(GB/T2-087-2009)和《用電設備電能平衡通則》(GB/T 8222-2008)等國家標準。能量平衡在企業(yè)綜合能耗、產(chǎn)品能耗及產(chǎn)值能耗計算中發(fā)揮重要作用。
以企業(yè)為對象,對輸入的全部能量與輸出的全部能量在數(shù)量上的平衡關系的研究,也包括對企業(yè)能源在購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配、終端使用各個環(huán)節(jié)與回收利用和外部各能源流的數(shù)量關系進行的考察,定量分析企業(yè)用能情況,稱為企業(yè)能量平衡。能量平衡的根據(jù)是能量守恒定律。對于一個確定的邊界(企業(yè)整體或具體的用能設備),輸入的能量必然等于被有效利用的能量與損失能量之和。其能量平衡方程式為:輸入能量=有效能量十損失能量
能源平衡的計算采用以統(tǒng)計計算和測試計算相結合,統(tǒng)計計算為主的綜合分析方法。分析的工具主要是企業(yè)能量平衡表。
企業(yè)能量平衡表的主要內(nèi)容為:
(1)企業(yè)能量平衡表采用矩陣形式表示,橫行一般劃分為購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配、最終使用等四個環(huán)節(jié);縱行一般是能源的供入能量、有效能量和損失能量、回收能量和能源利用率等項。
(2)購入貯存環(huán)節(jié)等價值欄右側使用雙線,平衡表雙線右側數(shù)字均為當量值。
(3)最終使用一般劃分為主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、采暖(空調(diào))、照明、運輸及其他等六個用能單元。
(4)以購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配與最終使用四個環(huán)節(jié)的企業(yè)能量平衡表可用表1表示。
表1 企業(yè)能量平衡表示例
2.2能源審計
能源審計是審計單位依據(jù)國家有關的節(jié)能法規(guī)和標準,對企業(yè)和其他用能單位能源利用的物理過程和財務過程進行的檢驗、核和分析評價。能源審計是開展節(jié)能工作和建立能源管理體系的基礎。通過把審計的管理和控制方法引入企業(yè)的能源管理工作,有效的幫助企業(yè)合理利用能源,提高能源利用效率。
如下圖1所示,能源審計的思路是通過對用能單位的能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和消費進行全面檢和監(jiān)督,了解造成能量損耗和損失的原因、分布等情況,然后有的放矢地提出對策,制定節(jié)能方案,以促進節(jié)能,制止浪費,不斷提高能源利用率和經(jīng)濟效益,從而實現(xiàn)“節(jié)能、降耗、增效”的目的。
能源審計程序主要分為七個階段,即審計準備、預審計、審計、節(jié)能方案產(chǎn)生和篩選、節(jié)能方案可行性分析、節(jié)能方案實施、持續(xù)能源審計。企業(yè)能源審計報告必須涵蓋以下10項內(nèi)容:(1)企業(yè)概況(含能源管理概況、用能管理概況及能源流程);(2)企業(yè)的能源計量及統(tǒng)計狀況;(3)主要用能設備運行效率監(jiān)測分析;(4)企業(yè)能源消耗指標計算分析;(5)重點工藝能耗指標與單位產(chǎn)品能耗指標計算分析;(6)產(chǎn)值能耗指標與能源成本指標計算分析;(7)節(jié)能效果與考核指標計算分析;(8)影響能源消耗變化因素的分析;(9)節(jié)能技術改進項目的經(jīng)濟效益評價;(10) 企業(yè)合理用能的建議與意見。
圖1 能源審計思路
2.3能源計量管理
能源計量是指在能源流程中,對各個環(huán)節(jié)的數(shù)量、質(zhì)量、性能參數(shù)、相關的特征參數(shù)等進行檢測、度量和計算。能源計量是工廠用能統(tǒng)計和考核必不可少的手段,也是用能系統(tǒng)不可缺少的組成之一。如果企業(yè)沒有合理配備能源計量器具,能源管理部門就難以獲得準確可靠的能源計量數(shù)據(jù),對企業(yè)的節(jié)能監(jiān)測、能源審計、能源統(tǒng)計、能源利用狀況也就難以進行科學的分析和統(tǒng)計。從而無法為企業(yè)的能源管理和節(jié)能工作提供可靠、準確的指導,這可能造成企業(yè)能源浪費,增加生產(chǎn)成本。
第二條本辦法所稱工業(yè)企業(yè)能源管理中心,是指采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實施集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理,改進和優(yōu)化能源平衡,實現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗的管控一體化系統(tǒng)。
第三條根據(jù)我國工業(yè)企業(yè)節(jié)能及節(jié)能新技術發(fā)展等情況,在鋼鐵、有色、化工、建材等重點用能行業(yè)開展能源管理中心建設示范工作。
第四條工業(yè)和信息化部、財政部將根據(jù)重點用能行業(yè)特點制定下發(fā)相關行業(yè)能源管理中心建設實施方案,明確目標任務、支持范圍、技術要求等內(nèi)容。
第五條申請享受補助資金支持的能源管理中心建設示范項目應滿足以下條件:
(一)符合工業(yè)和信息化部、財政部制定的能源管理中心建設實施方案要求;
(二)項目已經(jīng)審批、核準或備案;
(三)主要建設條件基本落實;
(四)符合財政部、工業(yè)和信息化部的其他要求。
已享受中央財政其他資金支持的項目,補助資金不再支持。
第六條補助標準原則上根據(jù)示范項目投資規(guī)模并綜合考慮節(jié)能效果、技術先進程度等因素確定。
第七條符合條件的能源管理中心建設示范項目,由企業(yè)提出資金申請報告,按屬地原則報項目所在地財政、工業(yè)和信息化主管部門。企業(yè)對上報材料的真實性負責。
第八條省級財政、工業(yè)和信息化主管部門對企業(yè)的資金申請報告進行審核匯總,報財政部、工業(yè)和信息化部。
第九條財政部、工業(yè)和信息化部組織專家對上報的資金申請報告進行審核,確定支持項目和補助資金。
第十條財政部將補助資金預算下達省級財政部門,并抄送工業(yè)和信息化部。補助資金撥付按照財政國庫管理制度有關規(guī)定執(zhí)行。
第十一條地方工業(yè)和信息化主管部門要會同財政部門采取有效措施,落實相關政策,督促示范項目實施,保證項目按時完工,并實現(xiàn)節(jié)能效果。
第十二條對弄虛作假、騙取補助資金的地方,財政部、工業(yè)和信息化部將追回相關項目的補助資金,責令地方財政部門、工業(yè)和信息化主管部門整改,并視情況對相關省份給予一定處罰。
第十三條補助資金必須??顚S?,任何單位和個人不得以任何理由、任何形式截留、挪用。對違反規(guī)定的,按照《財政違法行為處罰處分條例》(國務院令第427號)等有關規(guī)定,依法追究有關單位和人員的責任。
上海電力學院是國家住房和城鄉(xiāng)建設部、教育部推動的“高等院校節(jié)約型校園建筑節(jié)能監(jiān)管平臺示范建設”的第三批試點高校。自2011年至今,已完成楊浦校區(qū)及浦東校區(qū)總計80棟30多萬平方米建筑的水、電、氣等能源的樓宇計量工程,建設了上海電力學院校園能耗監(jiān)控平臺,平臺界面如圖1所示。平臺實現(xiàn)了能耗的分項分類計量、能耗數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、圖表顯示、自動統(tǒng)計、節(jié)能分析、指標對比、數(shù)據(jù)上傳等功能,實現(xiàn)了重點用能區(qū)域空調(diào)、照明系統(tǒng)的精細化管理,并針對上海電力學院分布式能源及新能源方向的發(fā)展要求實現(xiàn)了逆潮流的發(fā)電量監(jiān)測,使校園電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電用電數(shù)據(jù)集中在一個平臺上。由于該平臺實時采集校園內(nèi)各類建筑及設備的發(fā)用電數(shù)據(jù),并形成歷史數(shù)據(jù)庫,在服務學校后勤管理部門能耗管理統(tǒng)計的同時,可用于實踐教學,對開設能源或節(jié)能課程的學校是很好的實踐教學平臺。該平臺建立在學校公共校園網(wǎng)絡上,具有一定的開放性,教師可以通過如圖2所示的權限用戶界面給學生發(fā)放非控制權限的二級用戶賬號,學生可以在校內(nèi)自由登錄平臺,讀取實時及歷史數(shù)據(jù)進行分析研究。
課程教學改革方案
根據(jù)課程及平臺建設情況,提出以下教改方案。
1.教學內(nèi)容的變更
“能源管理與審計”課程可以分為能源管理、能源審計及節(jié)能技術三大塊。以往的教學完全參照書本,內(nèi)容相對空乏?,F(xiàn)在,將這三塊內(nèi)容與校園實際相結合,例如利用平臺數(shù)據(jù)及圖表對校園能源管理模式、綜合實驗樓的能源審計、圖書館中央空調(diào)的節(jié)能技術等實際問題展開分析探討,使教學內(nèi)容更貼近實際,學生可以就近觀察、就近思考。
2.考核機制的改革
課程采用卷面成績+課題成績的考核機制。期末成績由卷面成績(60%)、課題成績(30%)、平時成績(10%)三部分組成。其中課題成績是根據(jù)小組課題發(fā)表評分和報告完成情況決定。首先,教師采用點名冊順序或自由組合的方式在班級內(nèi)劃分出多個小組,一個小組4-6個人,小組內(nèi)自由選出組長,每個組獨立完成一個課題。之后,教師給出5-6個課題范圍供每個小組選擇,提出課題要求并進行背景分析,提供研究思路和方法作為參考。然后,學生根據(jù)課題要求進行深入研究,每兩周和授課教師做課題進度匯報及交流。最后,在期末進行課題匯報,按照國際會議發(fā)表的模式,7分鐘PPT報告,3分鐘答疑。教師組織各組組長對各小組的課題進行評分,根據(jù)評分結果平均出課題發(fā)表得分。教師根據(jù)課題報告完成情況做小幅調(diào)整,得到最終的課題成績。對于個人的課題成績,課程為了防止“大鍋飯”現(xiàn)象的出現(xiàn),提出了組員貢獻度的模式。例如一個5人小組,每個組員初始貢獻度為1,在課題研究過程中組長可以根據(jù)組員的工作情況進行調(diào)整,貢獻大的組員貢獻度可調(diào)整為1.05~1.2,貢獻小的組員相應調(diào)整為0.95~0.8,最后所有組員貢獻度總和仍保持為5。這樣的考核機制不僅可以有效地提高學生的學習積極性,還可以建立團隊意識,提高其協(xié)作能力。
3.采用高自由度的探索性課題研究
本課程摒棄了傳統(tǒng)的驗證性課題研究,采用給出大致范圍,學生自由選擇方向擬定探索性課題的方式,由于課題結論未知,可以鼓勵學生進行自由探索。課程初步設計了貼近課程內(nèi)容的以下幾個范圍供學生選擇:
(1)校園能耗分析。根據(jù)校園能耗監(jiān)控平臺歷史采集數(shù)據(jù)庫,對校園的年度總體能耗進行分析,計算能耗指標,如能源消費總量,生均電耗、水耗及標準煤耗、單位面積電耗、水耗及標準煤耗等。通過指標可以明確校園總體用能現(xiàn)狀,并對各樓宇作能耗對比分析。
(2)樓宇初步能源審計。學生選擇校內(nèi)一定規(guī)模、功能復雜的樓宇,如圖書館、綜合實驗樓、食堂等。如圖3所示,根據(jù)平臺的實時監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù),對樓宇的水、電、氣進行能源平衡及節(jié)能對比分析,明確樓宇能耗現(xiàn)狀,找出能量損失的原因、潛力,明確節(jié)能途徑。
(3)校園節(jié)能技術分析。對校園內(nèi)涉及的節(jié)能技術,例如建筑圍護結構節(jié)能、照明節(jié)能、空調(diào)節(jié)能、電梯節(jié)能、供熱節(jié)能等進行研究分析。提出具有節(jié)能潛力的建筑、設備改造方案或管理方案,并根據(jù)“能源管理與審計”課程中的技術經(jīng)濟分析法及全生命周期分析法對方案進行全面評估。
(4)校園能源管理制度研究。能耗監(jiān)控平臺建設完成后,校園的能耗及節(jié)能管理從粗放型向精細型發(fā)展,因此必須研究更全面、更細致的校園能源管理制度。學生作為校園能源的主要使用者之一,通過觀察和調(diào)研,對校園建筑、設備各方面提出能源管理措施,并結合原有條例,制定新的校園能源管理制度及能源報表。
(5)樓宇新能源與可再生能源發(fā)電研究。上海電力學院校園應用了微型燃氣輪機、微型內(nèi)燃機、微型燃料電池、光伏發(fā)電、風電發(fā)電等樓宇新能源與可再生能源發(fā)電技術。通過校園能耗監(jiān)控平臺,學生可以選擇一種技術根據(jù)課程知識研究技術的可行性、可靠性、經(jīng)濟性等,并探討供配電匹配的樓宇能源結構問題。
關鍵詞:大型公共建筑;能源管理系統(tǒng);建筑節(jié)能管理體系
Abstract: this paper in the full analysis building energy management system, and on the basis of large-scale public buildings in combination with unit building area of high energy consumption, energy saving potential characteristics and energy-saving management requirements, put forward in large-scale public buildings set up energy management system in the proposal, used to master the energy utilization and energy use of scientific management, and finally reach the goal of saving energy. And explains the energy management systems design goal, function, design elements and structure, can be used to guide large-scale public buildings energy management system.
Keywords: large-scale public buildings; Energy management system; Building energy efficiency management system
中圖分類號: TU201.5文獻標識碼:A文章編號:
一、引言
隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,大型公共建筑經(jīng)常被作為一個城市現(xiàn)代化的象征,興建大型公共建筑既促進了經(jīng)濟社會發(fā)展,又增強了為城市居民生產(chǎn)生活服務的功能。新建建筑中大型公共建筑的比例呈增長趨勢。大型公共建筑一般指單體建筑面積2萬平方米以上的辦公建筑、商業(yè)建筑、旅游建筑、科教文衛(wèi)建筑、通信建筑以及交通樞紐等公共建筑。由于此類建筑結構和用途的特殊性,且往往片面追求外形,用能系統(tǒng)復雜、運行工況變化大、影響能耗因素多,再加上再設計、施工、使用和運行維護等環(huán)節(jié)的粗放式管理等不利因素的影響,使得當前的一些大型公共建筑往往是耗能的大戶。主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)目前,我國大型公共建筑能耗高、能效低問題突出。根據(jù)清華大學與建設部的2007 年研究抽樣調(diào)查,大型公共建筑面積占城鎮(zhèn)建筑總面積的比例為4%,但消耗的電量卻占22%[1]。據(jù)測算,我國大型公共建筑單位面積年耗電量達到70~300kWh,是普通居民住宅的10~20倍,其節(jié)能潛力亟待挖掘。
(2)超過70%的大型公共建筑沒有專職的節(jié)能管理人員,大多數(shù)大型公共建筑業(yè)主的用能設備管理僅僅是從安全使用的角度考慮,缺乏系統(tǒng)的能源管理制度和手段,不能及時掌握能源的整體消耗情況,對主要用能設備的運行情況和節(jié)能狀況未能及時把握及管理。因此,建立建筑能源管理體系,依靠先進的節(jié)能管理手段來實現(xiàn)大型公共建筑的節(jié)能運行,約束使用者的使用習慣和提升物業(yè)管理的運行管理水平,提高運行管理效率是目前亟待解決的問題。
(3)多能源系統(tǒng)與復雜負荷的結合體。在能源危機的今天,可再生能源的利用越來越普遍,大型公共建筑的這一現(xiàn)象尤為明顯。大型公共建筑可能設置多種能源,如常規(guī)電制冷、三聯(lián)供、地源熱泵、冰蓄冷、蒸汽供熱、太陽能、風能等。這么多能源在樓宇中綜合使用所帶來的多能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化、負荷預測與優(yōu)化控制等問題將逐步凸顯。
(4)缺乏有效的能源管理手段。大型公共建筑往往同時伴隨著供能系統(tǒng)眾多、用能系統(tǒng)復雜、位置分散、用能信息量龐大等特點,常規(guī)的、針對設備或能耗的管理系統(tǒng)(如BA系統(tǒng)、能耗監(jiān)測系統(tǒng))一般只注重對設備自身管理或?qū)δ芎牡挠嬃勘O(jiān)測,缺乏對整個能源的系統(tǒng)管理。因此,為保證整個建筑的能源的優(yōu)化運行必須建立具有有效的監(jiān)視控制、完善的通信系統(tǒng)、科學的分析診斷、合理的優(yōu)化管控的建筑能源管理系統(tǒng),同時結合建立的能源管理體系,實現(xiàn)大型公共建筑能耗的有效管理。
由上可知,我國大型公共建筑單位建筑面積能耗高,節(jié)能潛力巨大。其節(jié)能改造工作成為了一個系統(tǒng)的復雜工程。結合“十二五”期間我國大型公共建筑能耗降低15%的節(jié)能目標,這就需要針對大型建筑的使用特點,建立建筑能源管理系統(tǒng),科學地進行能耗監(jiān)測、分析診斷、優(yōu)化管理與控制,提高大型公共建筑能源利用的經(jīng)濟與社會效益。本文將在充分研究分析建筑能源管理系統(tǒng)的基礎上,結合大型公共建筑的特點及需求,提出大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的設計目標、功能以及架構,用于指導大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的建設。
2、建筑能源管理系統(tǒng)
建筑能源管理系統(tǒng)是指對建筑物或者建筑群內(nèi)的變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等能源使用狀況實行集中監(jiān)視、分析管理和分散控制的軟硬件系統(tǒng)。目前所提的建筑能源管理系統(tǒng)主要分為三類:
關鍵詞:智能建筑 獨立能源管理系統(tǒng) 分項計量
中圖分類號:tU201 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)03-0170-01
目前,我國主要靠BAS系統(tǒng),即建筑設備管理系統(tǒng)來實現(xiàn)智能建筑的能源管理。BAS系統(tǒng)通過保持對電力、空調(diào)及照明等電能設備的隨時監(jiān)控來檢查這些設備是否具備良好的運行狀態(tài),同時運用編排好的程序(如預設的季節(jié)、時段、溫濕度經(jīng)驗值等)對設備的各項功能進行控制并加以優(yōu)化,從而實現(xiàn)電能的節(jié)約。
1 獨立能源管理系統(tǒng)
統(tǒng)計表明,我國至少80%的智能建筑內(nèi)的BAS系統(tǒng)只用于兩方面,即監(jiān)控設備運行狀態(tài)以及自動控制,很少甚至不應用于能源管理及計量方面,因此,BAS系統(tǒng)運行過程中,電能浪費情況極為嚴重。現(xiàn)階段,電能、氣、水、油等是建筑能源的主要構成成分,其中,電能仍舊是能耗最大的部分。因此,在智能建筑中構建獨立能耗計量系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)各類建筑能耗的監(jiān)測、分項計量以及能耗數(shù)據(jù)信息共享,建筑設備管理系統(tǒng)在分析處理所接收到的能耗數(shù)據(jù)之后,就能選擇出最佳的優(yōu)化方案,從而維持系統(tǒng)的節(jié)能高效,實現(xiàn)“綠色智能建筑”。
2 智能建筑中獨立能源系統(tǒng)的設計方案
2.1 能耗計量子系統(tǒng)
能耗計量系統(tǒng)的構成部分從上到下,依次為感知層、傳輸層、應用層。首先,感知層主要由電表、氣表、水表、流量計等計量儀表構成,這些儀表同傳輸層有個接口,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字的直接輸出及傳輸,為數(shù)據(jù)庫采集各類能耗的監(jiān)測數(shù)據(jù)并傳輸至最上層的管理平臺,實現(xiàn)建筑能源各個管理系統(tǒng)之間信息的有效流通。其次,在傳輸層中應用集成網(wǎng)絡和通訊管理機技術來實現(xiàn)各個設備層與管理平臺中所有裝置之間的通訊。隨著通信技術及電子技術的快速發(fā)展,在傳輸處理數(shù)據(jù)時可供選擇的傳輸模式越來越多,而在獨立能源計量與管理系統(tǒng)中,需要通訊層通過兩級的傳輸模式來轉(zhuǎn)發(fā)管理平臺發(fā)出的控制命令以及從底層采集來的能耗數(shù)據(jù)。第一級是完成能耗數(shù)據(jù)由感知層至數(shù)據(jù)采集器的傳輸;第二級是完成數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集器至能源管理綜合平臺的傳輸。最后,應用層由數(shù)據(jù)采集軟件、能耗信息軟件、節(jié)能監(jiān)測管理軟件及SQL Server 數(shù)據(jù)庫組成,其中數(shù)據(jù)采集軟件能夠?qū)Ω兄獙拥臄?shù)據(jù)進行實時的讀取,并將其存入數(shù)據(jù)庫。節(jié)能監(jiān)測管理軟件主要是對各項能耗數(shù)據(jù)進行查詢、統(tǒng)計及分析等操作。SQL Server數(shù)據(jù)庫則發(fā)揮其存儲功能。應用層的主要功能就是解包并分析上傳來的數(shù)據(jù),通過采取相關操作來完成設備運行狀態(tài)的控制,優(yōu)化建筑能源的配置,實現(xiàn)能源的節(jié)約。
2.2 BMS系統(tǒng)與能耗計量系統(tǒng)的結合設計
能耗計量系統(tǒng)雖然能夠統(tǒng)計建筑內(nèi)能源設備具體的能耗情況,然而在控制和管理能耗設備方面,卻缺乏有效的手段。BMS系統(tǒng)雖具有控制智能建筑中各個管理子系統(tǒng)的功能,但是由于其高度的自動化,缺乏實際的評估數(shù)據(jù),不能明確的判斷出產(chǎn)生最優(yōu)能源配置的具體行為和操作。因此,通過集成兩種系統(tǒng),可以實現(xiàn)計量功能與設備管理功能的結合與互補,對智能建筑節(jié)能目標的實現(xiàn)具有極強的實踐意義。
3 電能分項計量子系統(tǒng)實例分析
為了使智能建筑中電能消耗的分項計量產(chǎn)生更好地效果,需對電能分項計量回路進行合理的設置。一般來講,不同建筑內(nèi)配備了不同形式及較多數(shù)量的配電系統(tǒng)支路,而對每個設備的能耗進行計量比較困難,因此,需要在單獨計量的外供電回路、制冷機組主供電回路、變壓器低壓側出現(xiàn)回路、特殊區(qū)的供電回路、照明插座主回路以及電梯回路以及其它應該單獨計量的用電回路[2]等主要的配電支路中配置單獨的計量表。
一般來講,新建筑中通常依靠改變建筑內(nèi)的配電線路的方式來獲取分項的能耗信息,這種方式最直接,同時也是最好的一種方式,但是也只能在新建的建筑中適用。為了實現(xiàn)已建建筑內(nèi)能耗的分項計量,可以在下級支路中安裝計量表,但是采用這種辦法通常會產(chǎn)生一種極端,對建筑內(nèi)所有的用電設備進行分類,然后把計量表內(nèi)相應的能耗數(shù)據(jù)相加,這樣一來,會產(chǎn)生過高的系統(tǒng)投資成本,包括計量設備成本、數(shù)據(jù)采集成本以及結點連接成本。此外,根據(jù)實際情況而言,很多建筑的現(xiàn)場條件根本不能提供計量表合適的安裝位置。還要一種不太提倡的分項計量方式是對每個支路的能耗進行直接的計量,再根據(jù)每個支路相應負載的特點對數(shù)據(jù)進行拆分,最后各個負載上的用電量得到合理的分攤。然而,無論是哪種計量方式都是建立在充分獲取配電系統(tǒng)信息的基礎之上的。
實踐表明,在智能建筑中無論采取哪種方式,只要結合實際情況進行靈活的應用,就能夠在投資適當?shù)那疤嵯?,獲取可靠具體的分析能耗信息。能耗大、功率大、數(shù)量少的設備適宜采取直接計量方式,確保獲取較為可靠的數(shù)據(jù),而功率小、數(shù)量多、分布廣的設備適宜采取間接計量方式,即先對支路的總電耗進行計量,然后對其進行拆分計算來獲取分項能耗。
4 結語
通過構建智能建筑中獨立能源管理系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑內(nèi)能源更加精細的管理及能耗的動態(tài)監(jiān)測,提升設備運行及管理效率,促進資源環(huán)境與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展,增強智能建筑可持續(xù)發(fā)展的能力。
參考文獻
[1]顧小軍.智能建筑能源管理系統(tǒng)[J].江蘇建筑,2010(2):48-50.
關鍵詞:合同能源管理;道路照明;應用
中圖分類號: F540.3 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)18-39-2
0 引言
合同能源管理EMC(Energy Management Contracting)是一種新型的市場化節(jié)制形式,其實質(zhì)上就是一種通過減少能源費用來支付節(jié)能項目全部成本收益的節(jié)能業(yè)務形式。實施合同能源管理方法的過程中,開展節(jié)能項目的用戶需要與節(jié)能服務的企業(yè)之間簽訂相關合同,合同簽訂后,允許節(jié)能服務公司用未來可預計的節(jié)能收益為用戶提供設備維修和升級的服務,或者節(jié)能服務公司用向客戶承諾的節(jié)能收益和承包整體能源費用的方式來為用戶提供節(jié)能服務,以此來進一步降低成本。隨著我國城市化進程的不斷深入,城市公共照明體系所消耗的能源與節(jié)能、環(huán)保問題息息相關,越來越多的人開始關注節(jié)能環(huán)保在日常生活中的重要性,因此,如何利用新能源,降低能源消耗和環(huán)境破壞,成為了現(xiàn)階段國內(nèi)乃至全世界都在熱烈探討的問題。LED燈技術可謂是科學發(fā)展的又一大智慧結晶,它以高超的照明技術和優(yōu)秀的節(jié)能效果被各地大力推廣,但是在其實施的過程中,價格高昂、投入成本高成為了阻礙其受推廣的重要原因。
1 LED路燈照明的合同能源管理模式
LED照明燈主要使用固體半導體芯片作為發(fā)光物體,在這些半導體中借用電子復合來釋放出多余的能量,從而引起光子的發(fā)射,也就能發(fā)出各種不同顏色的光。LED照明燈具備光效高、耗電量少、控制容易、耐用、免維護、環(huán)保節(jié)能的特點和優(yōu)勢。LED路燈照明與合同能源管理之間的結合也被稱為“電費包干”。其運作方式是用節(jié)約下來的電費來支付企業(yè)的工程費用,開展節(jié)能用戶和節(jié)能服務公司之間的合作建設。根據(jù)能源管理合同,投資企業(yè)提前對客戶的實際能源消耗情況進行勘查,并制定出合理的規(guī)劃,在合同簽訂之后,立即投入節(jié)能服務,為用戶提供設備維修、升級、管理控制等服務,客戶與企業(yè)雙方則按照提前簽訂的合同來分享節(jié)能帶來的收益。也就是說將改造投入運行后的合同期內(nèi)所產(chǎn)生的電費節(jié)約收益按一定比例歸還給節(jié)能服務企業(yè),剩下的部分則歸用戶所有。合同期結束后,設備等無償歸業(yè)主所有。
2 實施合同能源管理模式的優(yōu)越性
現(xiàn)階段,社會上各大企業(yè)之間的市場競爭越發(fā)激烈,節(jié)能環(huán)保等一系列問題也已經(jīng)成為各大企業(yè)立足于市場、吸引客戶的重要條件,只有節(jié)能高效、降低成本才有可能獲得市場的青睞。再加上相比之下,合同資源管理模式尤其自身特殊的可行性和優(yōu)越性,因此,合同能源管理模式也越來越受到廣大企業(yè)的重視和推廣應用。
2.1 客戶風險為零
在合同能源管理模式下,一旦雙方簽訂了合同,那么一切LED路燈工程項目運行所需都由合同能源管理公司全權負責,EMC公司將向客戶承諾能夠達到的節(jié)能效益,客戶無需承擔任何責任和風險,直接可以承接節(jié)能設備并投入運行。最新的節(jié)能技術和高科技設備都是由節(jié)能公司提供,他們承擔著所有的風險和責任,客戶在盡情享受節(jié)能服務帶來的優(yōu)越性時,還能夠?qū)嵤┕?jié)能帶來的收益并獲得EMC企業(yè)的技術和設備支持。
2.2 客戶投入為零
客戶在與合同能源管理公司簽訂相關的合同之后,無需投入任何私人的資金,LED路燈工程項目一旦啟動即可節(jié)約制定、實施、改造和工程前期的維修、保養(yǎng)等環(huán)節(jié)中的成本支出。在合同期滿后,客戶能夠在第一時間內(nèi)獲得享受EMC公司提供的設備服務,繼續(xù)獲取節(jié)能項目中產(chǎn)生的節(jié)能收益,在環(huán)保節(jié)能的同時坐收利益。
2.3 能源管理服務專業(yè)化
一般來說,合同能源管理模式框架外的節(jié)能照明系統(tǒng)設計,需要聘請專業(yè)的節(jié)能系統(tǒng)設計專家、客戶全程親自購買節(jié)能所需設備、全程監(jiān)督施工、自己聘請工程師來后期維護,全權自主運營的模式會給用戶帶來很多麻煩,除此之外,對節(jié)能環(huán)保沒有專業(yè)知識的用戶很有可能在選材和設計方面的監(jiān)督上產(chǎn)生失誤。而在合同能源管理模式下,用戶不用費心管理參與任何環(huán)節(jié),只需交給合同能源管理公司,在減少煩雜工作的同時,還能夠享受節(jié)能帶來的收益。
2.4 節(jié)能環(huán)保、效率高
與用戶自主進行節(jié)能技術改造、節(jié)能方案設計相比,合同能源管理模式下不僅有EMC公司提供的專業(yè)、成熟的節(jié)能技術改造隊伍,還有最新的高新技術設備,能夠為用戶提供現(xiàn)階段最先進的、最高效的節(jié)能改造設計方案,避免了用戶自主開展節(jié)能技術改造可能造成的不必要的資金浪費,也保障了路燈節(jié)能的收益。
3 在道路照明中推行合同能源管理模式存在的問題
3.1 開展EMC的技術、設備、案例要求
就現(xiàn)階段國內(nèi)的EMC服務開展狀況來看,合同能源管理公司能夠提供的LED照明技術還不夠成熟,設備還不夠高端。LED的光源壽命和耐用性都不是很可觀,LED光源的單向性也使得其在控制眩光和環(huán)境比方面不占優(yōu)勢。鑒于這些問題,現(xiàn)階段在我國一些大中型城市里開展的“以LED光源替代傳統(tǒng)光源”的活動還應當謹慎推行,畢竟還沒有大量的成功案例以供參考。
3.2 后續(xù)維護保養(yǎng)服務的要求
提供EMC服務的公司為用戶提供節(jié)能改造設計的方案,方案中不僅包括項目實施的計劃,還要有改造后節(jié)能效益的分析預測。但是現(xiàn)階段,LED道路照明產(chǎn)品標準缺位,已有的道路照明標準不適合應用在LED道路照明項目中。據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示,EMC企業(yè)從投入到實施項目改造計劃,至少需要5年以上才能夠獲得收益,且刨除維修、保養(yǎng)的成本。LED道路照明技術更新快、維修通用性低,因此并不適合在城市推行“以LED光源替代傳統(tǒng)光源”,且LED路燈照明技術低下的維修通用性給材料招標造成了很大困擾。
3.3 節(jié)能測量和審核的權威認證
目前很多城市的LED路燈照明技術在技術認證方面還缺乏很多權威的認證。一些城市的歷史悠久,建成時間較長,因此需要改造的光源、照明質(zhì)量、供電方式等各不相同,這給改造工程帶來了很大的困難。且不同的道路、地段所需要的LED道路照明類型是有區(qū)別的,必須做好提前的勘查,保障現(xiàn)有道路照明的質(zhì)量。
3.4 體制方面對合同能源管理模式的限制
財務體制和稅務體制都是限制合同能源管理模式實施的條件,大多數(shù)城市的公共道路照明費用都是實報實銷,由于體制問題,管理公共照明的單位缺乏自主財權;按照現(xiàn)行稅務體制,EMC企業(yè)應當全部繳納增值稅,但是由于特殊的經(jīng)營形式,企業(yè)要等到節(jié)能見效后才獲得收益,提前繳稅增加了企業(yè)的財務成本,這就將一部分財務風險轉(zhuǎn)移到了用戶身上。
4 道路照明中合同能源管理的應用實例
公司是國家節(jié)能行動“千家企業(yè)”之一,為切實加強節(jié)能管理,促進合理利用能源,提高能源利用效率,認真貫徹執(zhí)行國家《節(jié)能法》、《千家企業(yè)節(jié)能行動實施方案》,建立和完善節(jié)能指標體系、監(jiān)測體系和考核體系,深入扎實地開展節(jié)能降耗工作,努力實現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,在節(jié)能降耗方面取得了較好的成效。
一、2007年上半年公司產(chǎn)值及能耗指標完成情況
2007年1―6月公司完成工業(yè)總產(chǎn)值602299萬元,比上年同期增加了38.65%;生產(chǎn)用能源消費量為8.63萬噸標煤,比上年同期增加了16.78%;實現(xiàn)產(chǎn)值能耗0.1433噸標煤/萬元,同期比下降了15.83%;實現(xiàn)產(chǎn)值電耗424.9kwh/萬元,同期比下降了12.8%;礦產(chǎn)粗銅綜合能耗完成562.8kg標煤/噸,同期比下降了1.6%,比年初計劃下降了9.22%;銅冶煉綜合能耗完成542.7kg標煤/噸,同期比下降了13.68%,比年初計劃下降了25.6%。
二、能源管理基礎工作普遍得到加強
一是加強組織領導,落實節(jié)能目標責任制。公司建立和完善了節(jié)能管理機構,成立了由企業(yè)主要負責人掛帥的節(jié)能、節(jié)水工作領導小組和專業(yè)管理小組;逐步建立和完善了各項能源管理規(guī)章制度和能源考核辦法。各單位根據(jù)公司下達的能耗指標和《節(jié)能管理考核細則》,制定了相關管理辦法和考核辦法,并將考核指標逐層分解,簽訂經(jīng)濟承包責任書,逐月考核兌現(xiàn)。將節(jié)能目標的完成情況納入各級員工的業(yè)績考核范疇,嚴格考核,節(jié)獎超罰。
二是進一步完善能源計量、為創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)提供計量保障。公司現(xiàn)已全部配備了合格的能源計量器具,能源計量器具的配備和管理達到國家標GBl7167―2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》要求,一級、二級配備率均達到100%。公司還根據(jù)GBl7167―2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》和《有色金屬冶煉企業(yè)能源計量器具配備和管理細則》的有關內(nèi)容在公司《測量管理體系程序文件》中進一步明確了能源計量器具的配備率和準確度要求。各單位編制了重點耗能設備清單,繪制了能源三級計量網(wǎng)絡圖等。
三是加大對能源使用的檢查和整改力度。銅綠山礦投入130余萬元對工人村2000余戶照明低壓主干線、計量表計及3臺淘汰型變壓器進行了改造,使變、線損降低了5個百分點。動力廠對工人村居民用水、用電進行水、電表集裝改造。已完成1000戶的水表和2936戶的電表集裝改造,使電量回收率提高了4.8個百分點,水量回收率提高了0.5個百分點。
三、節(jié)能技措取得了一定的成效
一是加大節(jié)能新技術、新工藝、新設備和新材料的推廣應用,采取技術上可行、經(jīng)濟上合理的節(jié)電措施,減少電能的直接和間接損耗,降低單位產(chǎn)品的電力消耗。
2006年公司在節(jié)能技改方面共投資近1000萬元。2007年上半年公司投資近1700萬元。
二是充分利用余熱資源,積極開發(fā)利用工業(yè)窯爐的高溫煙氣、爐渣以及高溫產(chǎn)品的余熱,減少各項熱損失。
三是進一步優(yōu)化生產(chǎn)組織方式取得了較好的節(jié)能效果。
四是對新、擴、改建工程,積極推廣節(jié)能“四新”,工程項目的可行性研究和初步設計,有合理用能的專題論證(或節(jié)能篇),保證設計方案符合國家節(jié)能方針、政策。
五是積極應用和推廣新的節(jié)能管理模式(合同能源管理)。公司余熱發(fā)電項目的方案正與伊卡發(fā)電公司進行充分的交流;冶煉廠硫酸四系循環(huán)水泵電機加裝變頻裝置改造方案正在審定等;項目實施成功后逐步在其它節(jié)能項目上推廣應用。