深圳某办公楼节能量审核与分析

杜清婷，马晓雯，彭达玮，卢 振（深圳市建筑科学研究院股份有限公司， 广东 深圳 518000）

以深圳市某政府办公楼节能改造项目为例，对“十二五”期间采用合同能源管理方式实施的节能改造效果实施跟踪与分析，对改造后建筑的长期节能效益进行评估。同时也提出审核中发现的一些常见问题，并在节能运营、节能审核方面有针对性地提出优化建议。

1 节能改造项目概况

该办公大楼位于深圳福田区，总建筑面积 22.0 万 m2，空调面积 16.8 万 m2，属于大型公共建筑。该建筑分为西区、中区和东区 3 部分。东、西区主要是政府办公用房，中区以公共空间为主，包括门厅、窗口、公共走廊、多功能大厅等。该建筑在未实施节能改造之前，全年总能耗达到 3 268 万kWh，单位建筑面积能耗为 148.5 kWh/m2，大幅超过了办公建筑的能耗限额。经能源审计、节能诊断发现，中央空调系统、地下停车场照明系统具有一定的节能改造潜力。中央空调系统现由集中供冷冷冻站（开利离心式冷水机组 8 台、冷冻水泵 24 台、冷却水泵 10 台、冷却塔 8 台）、空调末端设备系统（组合式空气处理系统、恒温恒湿机组、新风机组、风机盘管）、空调自控系统三部分组成，总计算负荷为 9 571 RT，装机容量 8 600 RT。

在实施节能改造前该建筑中央空调总电量达到 1 283.0 万kWh，单位面积空调能耗为 76.4 kWh/m2。该建筑地下停车场面积达到 10 万 m2，且改造前停车场照明系统均配置的普通荧光灯，能耗较大，仅停车场的照明年能耗就达到 107.4万 kWh，占建筑总能耗的 3%。为落实节能减排政策要求，该建筑用能单位于 2011 年～2012 年采用 EMC 合同能源管理模式对空调系统、地下停车场照明系统实施节能改造。本文将从第三方节能量审核的角度出发，对该建筑实施节能改造后的节能效益进行分析。通过对节能改造后 2013～2018 年的能耗水平进行跟踪，分析该建筑节能改造所带来的长期节能效益。此外，针对 EMC 合同能源管理节能改造项目，针对节能量审核中发现的问题提出一定的优化建议。

该建筑空调系统由一个大型中央制冷站供应冷量。中央制冷站总共有 8 台离心式空调主机，6 台制冷量为 1 300 RT，2 台制冷量为 400 RT，总制冷量为 8 600 RT。水泵系统由一次冷冻水泵（7 台功率为 55 kW，3 台功率为 15 kW）、二次冷冻泵（A 区 4 台功率为 75 kW，B 区 4 台功率为 90 kW，C 区 4 台功率为 75 kW，广场区 2 台功率为 45 kW）、冷却泵（7 台功率为 110 kW，3 台功率为 37 kW）、冷却塔（20 台功率为 15 kW）组成。各末端区域采用组合式空气处理机组、恒温恒湿机组、新风机组等方式，以满足各区域用冷要求。中央空调系统实施的节能改造措施，如表 1 所示。

该建筑广场地下 1 层及地下 2 层 83 908.0 m2（2 100 个停车位）、B 区地下 2 层 6 578.0 m2（183 个停车位）、C区地下 1 层 11 536.0 m2（315 个停车位）的停车场照明系统进行改造，建设太阳能光伏照明系统。地下车库应用太阳能光伏能源和 LED 直流照明应用系统实施改造，采用高效非逆变（PV-LED）照明及高效智能控制技术。改造工程设计在广场安装太阳能光伏电池组件，装机容量为 112 000 Wp。根据地下车库防火分区分布放置高效非逆变智能照明系统，安装光伏控制系统（YM24-120-C）100 套。改造前后照明灯具清单见表 2。

表 1 空调系统节能改造措施表

表 2 改造前后照明灯具清单

2 节能量审核分析

该政府办公楼采用 EPC 合同能源管理方式实施改造，改造项目的节能效益分享期为 120 个自然月，一般节能效益的分享核定以第三方审核的节能量为依据。本文以 2018 年节能量审核为例，分析该建筑实施空调系统、照明系统改造后的节能效益。

2.1 中央空调系统

根据节能改造合同提供的数据，该建筑以改造前 2010年的空调系统总用电量作为能耗基准，即 1 283.0 万 kWh，该数据为空调专项电表统计测算所得。中央空调系统改造工程中空调水系统、风系统的改造设备均加装计量电表，即改造后空调能耗可通过电表抄表数据得到。其中，空调水系统安装有 43 块电表；A 区空调风系统安装有 5 块电表；B 区空调风系统安装有 22 块电表；C 区空调风系统安装有 89 块电表；博物馆区空调风系统安装有 26 块电表，合计 185 块计量电表。由 185 块计量电表监测数据统计得到 2018 年中央空调系统能耗为 1 032.0 万 kWh。因此中央空调控制系统改造工程 2018 年节能效果为： 1 283.0－1 032.0=251.0（万 kWh），节约用电量 251 万 kWh 空调系统单项节能率为 19.6%。

2.2 照明系统

根据节能改造合同约定，地下车库照明系统改造前基准年能耗按照改造前应用情况确定，为 107.4 万 kWh，该数据通过照明灯具功率、开灯规律进行测算。地下车库照明系统改造后，均在 PV-LED 控制系统与原始市电柜接线路上配置了计量电表，即每年该照明系统需要的市电补充量可以根据表计数据统计得到。本项目共有 100 套 PV-LED 控制系统，即安装有 100 个计量表。

市民中心地下车库 LED 照明改造工程中，基准年能耗为 107.4 万 kWh，2018 年该光伏发电照明系统计量的市电补充为 100 845.1 kWh，因此该照明改造工程 2018 年实际节能效果为：107.4－10.1=97.3（万 kWh），节约用电量97.3 万 kWh ，照明系统单项节能率为 90.6%。

该项目实施节能改造后，2018 年节能改造效益如表 3所示。

表 3 节能改造效益表

3 长期节能效益分析

本文跟踪了该项目 2013～2018 年的能耗数据变化，以分析节能改造项目的长期节能效益。能耗逐月变化分布图如图 1 所示。从图 1 可知，节能改造实施完成后，该建筑能耗明显下降。根据 2013 年的能耗数据，项目实施改造后整体节能率达 20%，节省了建筑运行能耗 660.0 万 kWh 节约电费625 万元，节能效益明显。由于该项目在实施节能改造措施的同时，还采取了一系列的其他管理措施，因此从能耗账单上统计得到的总节能量大于照明系统及空调系统改造带来的节能量。从 2013 年～2018 年的能耗数据分布可知，该建筑在实施节能改造后，能耗波动稳定在 ±5% 以内，节能改造带来每年的节能效益趋于稳定。稳定的能源消耗也直观体现出了节能改造措施实施后运维的有效性，保证了节能技改的效果，能耗逐年变化情况见表 4。

图 1 能耗逐月变化分布图

表 4 能耗逐年变化分布

从表 4 可知，相对于 2010 年改造前，2018 年实现节约497.0 kWh，能耗下降 15%，相比 2013 年能耗上涨 6%。由于该建筑于 2012 年实施节能改造，已过去 6 a，空调系统、照明系统中的设备存在老化、效率下降的情况。建议该建筑开展设备效率排查，及时更换老化设备，优化用能系统的运行，保证公共建筑节能效果。

4 审核发现的问题及建议

该项目实施节能改造后，用能设备均加装了计量电表，用于监测改造后的节能效益，同时计量的电表数据用于每年的节能效益结算。针对该项目的实际情况，第三方节能量审核机构通过资料审查、现场核查、电表测试等方式对改造的节能效益进行审核。根据近 3 a 的节能量审核和跟踪，发现了目前改造项目普遍存在的问题或现象。本文就此提出并给出相应建议，为建筑业务、改造企业或第三方机构提供参考。

4.1 用能设备维修不及时、部分改造措施应用流于形式

该建筑 8 台冷水机组仅集中运行 3 台主机，其余 5 台主机存在不同程度的损坏，影响了水蓄冷技术的应用效果。5台主机存在泄漏冷媒、通信板故障等各类问题，主机未得到及时维修，相应的蓄冷节能效益不明显。由于每年的维修成本高，建筑业主倾向于采用常规运行方式，导致蓄冷技术的投入未得到有效的节能回报，同时也不利于对空调系统实施运行优化。该项目应用了能源监测管理平台，但监测的数据基本用于节能效益结算，并未针对实时监测的能耗数据进行分析诊断，指导和优化空调运行规律，能源监管平台未充分发挥作用。

4.2 用于结算的计量电表未定期校准

电表计量数据用于每年的节能效益结算，但该项目实施改造后多年，未对相关的用能设备计量电表实施第三方计量校准。因此在每年节能审核时，第三方机构采用抽样的方式，对计量电表进行监测，比对复核计量数据的准确性。测试电量与计量电表电量为同一天的电量数据，抽取的电表监测结果见表 5。

表 5 电表测试数据结果

以上抽取的 16 块电表监测结果显示，空调风系统电表计量偏差太大，有 5 块电表计量偏差＞10%，占到整个样本的 30%。水系统和照明系统计量电表监测结果偏差均在 10% 以内，且水系统计量电表准确度更高。在空调用电中，水系统能耗占空调总能耗的 90%，风系统仅占空调总能耗的 10%。在第三方节能量审核中，当发现风系统计量电表不准确时，将基于不利原则对改造后风系统的电表监测数据按偏差率、能耗占比进行修正。但是为保证结算数据的权威性，建议建筑业主、节能改造公司对监测的计量电表实施第三方校准，且明确校准周期，定期实施校准。

4.3 计量电表未及时排查和维修

从表 5 的监测结果可以看出，新风机 KTX 1-16-1 计量电表明显处于故障状态，计量的数据与监测的结果偏差达到 －130.1%。抽样监测的结果也侧面反映了电表定期排查维修的重要性。目前很多改造项目在监测数据未能准确反应能源状况时，节能审核大多采用经验值测算，很容易导致偏差。因此为了保证数据监测的连续性和数据质量，建筑业主、节能改造企业应定期对电表进行检修。

5 结 语

本文以深圳市某政府办公楼节能改造项目为例，从该项目实施节能改造后开始跟踪，并收集了 6 a 的改造后能耗数据。从第三方节能量审核的角度，对该项目实施节能改造的年节能效益、长期节能效益进行分析，同时指出针对计量电表用于结算分享节能效益时，建议对电表定期排查、检修和校准。由于该项目未对电表实施第三方校准，因此为保证节能量审核数据的公正、有效，第三方审核机构在实施审核时应对计量的电表进行抽检，采用抽样的方式，对电表进行监测，以复核电表的计量准确性。由于审核发现的问题在节能改造项目中普遍存在，因此建筑业主、节能改造公司应予以重视，并采取相应措施提升节能改造效益。