大型楼宇能源管理创新

刘跟生 刘江涛 郭燕 蔡新刚

摘 要：国家多个文件指出，要加强用能单位能耗监测系统建设，利用现代化的技术手段，实现对重点建筑的能耗动态监测，建立和完善各项能源运行管理工作。院区主要能耗集中在空调用电、试验设备用电、办公用电以及绿化用水、办公用水、设备用水等方面，公司通过构建能源监管平台系统，实现对能耗的动态监测、实时分析，建立和规范能效测评、能耗统计、能效公示、节能服务等各项能源运行管理工作，实现了全院节能管理的智能化。本文结合公司实际对能源监管平台系统进行了介绍。

关键词：能源管理；创新；能耗动态

随着我国经济社会的发展和环境资源压力越来越大，节能减排形势严峻。《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》（建科[2007]245号）和《关于下达公共建筑节能监管体系建设中央财政补助资金的通知》（鲁建节科字[2012]12号）等文件指出，需要加强用能单位能耗监测系统建设，利用现代化的技术手段，实现对重点建筑的能耗动态监测，建立和完善各项能源运行管理工作。

院内主要建筑包括科研楼、计量楼、电气实验楼与综合楼，地下一层为立体停车位及变配电室、制冷机房、生活泵房、消防泵房、风机房等。楼宇公共照明区域大，大楼采用中央空调及新风系统。

院区建筑是大型公共建筑，主要能源消耗为用电和用水，集中在空调用电、试验设备用电、办公用电以及绿化用水、办公用水、设备用水等方面，是节能改造和实施的重点研究对象。因此，构建能源监管平台系统，实现对能耗的动态监测、实时分析，建立和规范能效测评、能耗统计、能效公示、节能服务等各项能源运行的管理工作，对全院的节能管理具有重要意义。

系统组成

结合院区建筑现状，根据目前能源管理的特点，充分利用现有网络资源，设计科学高效、完善合理、功能齐全、可实施性强的能源监管平台技术方案，根据各建筑能耗情况，最终实现对各类用能的一体化监控。同时，为制定相关的用能管理规定提供充分详实的依据，以达到资源的科学管理。

能源监管系统分为三个层次：数据采集层、数据存储层以及数据展示层，依托能耗数据采集和数据存储实现数据集中发布、集中分析管理。能源监管系统包括6个子系统：电能监控子系统、用水监控子系统、中央空调监控系统、热水器智能控制系统、公共区域照明智能控制系统、中水站运行监测子系统。

安装智能远传电表，采集照明、插座、新风空调、新风机、各层热水器等各类用电信息，其中科研楼安装的热水器智能控制电表，除进行用电量监测外，还可实现对热水器的开关控制。科研楼在各楼层新安装光照度传感器和照明控制器，实现对所在区域光照度的监测和对照明的智能控制。

安装智能远传水表，分布于院区进户、科研楼、计量楼、电气楼、综合楼等位置。对接空调系统的运行参数，包括：冷凝器参数、蒸发器参数、机组运行状态参数等。对接中水处理系统水质监测参数，包括：浊度、溶氧、PH值、液位、COD、氨氮等。

在指定区域设置数据采集器，将各传感器的数据进行采集，并传输至数据中心，数据中心接收并存储其管理区域内监测建筑数据采集器上传的数据，并对其管理区域内的能耗數据进行处理、分析、展示和发布。

系统功能

本系统可以实现对各耗能回路的实时监测，动态显示各回路的能耗状况。针对用电、用水情况进行统计分析，并根据分析结果在软件界面中展示各回路日、月、年的用电数据。根据统计时间、统计方式的不同，可查看不同时间段总用电、分项用电、类型用电等详细信息以及同比、环比的详细数据。

根据上年度或前几年的平均值或国家定额指标制定限额指标，每月对超额情况进行报警，便于对能耗的管理。统计监测回路分类、分项、分户能耗值，进行分析后对能耗大的科室或项目进行节能潜力挖掘。

统计监测各回路工作时间、休息时间、节假日时间的历史能耗值，并对待机能耗、工作能耗、节假日能耗进行分析，掌握设备待机能耗情况。

根据目前系统的运行状态，系统的综合节能率可达10%左右。项目的实施将有助于提高能源管理的自动化水平，提供客观的能源决策基础，增强员工的节能意识。

深度优化策略

在能源管理系统数据分析的基础上，掌握用能组成，摸清用能规律，分析用能数据，诊断用能问题，提出用能的有效管理措施和能源管理平台的深度优化思路。实现对院内设施能源消耗的监测和高效管理，针对能源管理平台运行中存在的不足，提出平台优化设计的思路。

优化内容主要包括，厘清各能源传感器所对应的专业部门，为后续针对专业部门的节能管理提供基础依据；掌握不同监测点的用能规律，为后续对各专业部门的节能进行有效监督提供数据；针对用能规律按照不同影响因素进行分类，包括：季节、工作状态（工作日、节假日、上下班时间）以及其他因素，在掌握前述基础数据的基础上，提出针对全院用电及用水节能管理的要求和控制措施。

通过深度利用实时监测平台的客观数据得出有效的统计分布规律，为节能管理提供强有力的数据支撑，应用技术手段加强全院能源的靶向管理，从而充分挖掘全院的节能潜力，实现用能的有效降低。

（作者单位：国网山东电科院）

【参考文献】

[1]谈宏飞，秦俊宁，颜立，等.建筑能源管理系统的设计及应用[J].浙江电力，2016（02）.

[2]孙鸿昌，张绿原，单悦，等.绿色建筑能源管理系统的开发与应用[J].山东建筑大学学报，2017（02）.