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大型公共建築能源管理
發布時間:2022-10-31

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我國建築能耗占社會能耗35%左右,随着大型公共建築逐年增加,其能耗也在逐漸增大,能源的發展矛盾日益突出。縱觀的節能政策,從“十一”、“十二五”、“十三五”再到如今的“十四五”,企業的節能減排已經不僅僅是政策法規的強制要求,更是企業在降低運營成本的競争環境下生存和發展的必然要求。

一、大型公共建築能源管理的定義

大型公共建築能源管理是通過對建築所實施的能源計劃、能源監控、能源統計、能源消費分析、重點能耗設備管理以及能源計量設備管理等多種手段,使得建築的運營者對建築的能源成本比重和發展趨勢有準确的掌握,并将建築的能源消費計劃任務分解到各個階段和部位,使節能工作責任明确,促進建築運營健康穩定發展。

二、我國大型公共建築能源管理現狀

我國大型公共建築能源管理的發展與國外的差距比較大,對既有建築的節能改造已成為重點。目前普遍存在諸如設計規劃及建設階段遺留問題,運營維保人員的配置、質量和運營成本的矛盾,能源與設備管理系統不健全,機電系統運營團隊專業能力有限,機電設備老舊、維保質量不高造成的設備能效降低,設備不能經濟運行、能耗高低與管理績效無關等等制約建築能源有效管理的因素,直接導緻建築運營能耗失控、成本逐年增長,機電系統安全運行隐患不斷積累、使用壽命縮短,設備運營團隊工作量大卻沒有量化的考核指标,項目運營團隊與維保團隊之間的協調管理難度大等不良後果。而善用能源管理的公司不但能降低成本,也可以減少在作業區域内的能源耗用,保護自然資源。

三、大型公共建築能源管理方法

1.能耗計量管理

①按時檢定和校準計量器具,保證計量準确性;

②規範采集、處理、彙總計量數據,充分利用能源計量數據的作用;

③建立能源計量組織結構及管理制度,明确工作職責,加強對計量器具及量值傳遞管理,計量數據管理;

④合理利用自動化集成系統,保證監視、控制、數據采集通信正常;

⑤配置專人處理能耗數據從自動化系統傳輸至能耗統計系統中時異地儲存數據情況,制定突發事件應急措施,如網絡中斷、儀表損壞造成累計數據波動;

⑥根據能耗計量生成内部能耗報表,根據供能單位繳費單生成财務報表,通過數據分析尋找較佳節能點位。

2.能耗分析管理

①利用能耗計量數據對耗能設備和能源消費結構進行分析;

②通過對耗能設備進行定期、專題、綜合分析,全面系統的分析、評價能源資源利用效率和用能管理水平;

③科學利用分類、對比、結構、動态、因素分析等方式,對能耗統計數據進行全方位剖析,實時掌握能耗指标變化情況;

④融合能源應用數據、運行數據、人流數據、室内外環境數據等節能相關監測信息,結合大數據分析及人工智能算法,對耗能系統進行數據收集、統計、分析和反饋,實時了解建築物動态,并建立能耗分析模型,通過能耗診斷,達到降低能耗的要求。

3.能耗定額管理

①通過技術計算、實際測定的方法來制定能耗定額;

②通過實際測算、科學分析、精确核算,制定快、準、全、好的能耗定額标準;

③通過能耗定額管理,準确掌握能源需求及消耗情況,便于準确、科學計算能源年度、月度預算及用能設備運行情況;

④通過能耗定額管理,監督内部開展有力的節能措施,提高用能技術水平和能源管理水平,為内部經濟核算、節能獎懲提供依據。

4.能耗監測管理

①完善能耗監測管理層級結構,通過不同級别人員需求,提供不同功能,做到能源逐級管理;

②完善能耗監測管理平台功能,從決策到管理到執行層面分工明确,有效監測節能目标;

③完善在線能源監控系統,增設專家咨詢服務系統和能源安全預警系統便于及時處理能耗異常問題;

④通過對耗能設備全面監測,明确耗能終端分布情況,利用自動化數據采集方式整合數據并分析,實現對能源系統的效率、故障運行的診斷進行實時監控,提高能源管理系統的可靠性。

5.能源激勵考核管理

①明确内部節能目标,包括節能考核内容、辦法、對象;

②将能源績效考核定位企業發展的一項核心技能,鼓勵能源管理團隊參加教育培訓,取得能源管理相關職業認證;

③完善外包商激勵政策,将外包服務相關的能源目标和激勵措施納入合同條款中;

④建立與租戶的定期能源管理會議,分享節能成效,鼓勵租戶積極參與節能。

四、大型公共建築能源管理整體解決方案

1.系統架構

系統總體上采用分層分布式體系結構,按照縱向分為主站管理層、網絡通訊層和現場測控層三大部分,如下圖所示:

系統架構

主站管理層從網絡上可分為企業内網和公網兩部分,由若幹服務器和終端計算機組成。其中,客戶端分為監控客戶端和管理客戶端,可分别部署在一台或者兩台終端計算機上,同時,監控客戶端可擴展為兩台,實現客戶端雙機熱備,可實現實時的切換。内網服務器根據系統負載情況(包括接入點數量、采集頻率、Web訪問量)擴展為兩台實時監控服務器,兩台數據庫服務器及多台Web服務器,可實現監控服務和數據庫服務的雙機熱備和Web服務的負載均衡功能。Web終端用戶包括能源管理人員-使用該系統進行能源的分析和管控;用能用戶-對自身的用能情況進行查詢;企業管理人員-浏覽相關報表,提供決策支持。公網服務器與内網Web服務器功能相同,對外網用戶提供相關數據的查詢和報表展示功能。

網絡通訊層以交換機、路由器、防火牆及相關網絡線路組成,根據企業場地的大小及對網絡通訊質量的要求,主幹通訊網絡可鋪設光纖。企業内網和公網之間可采用防火牆、路由或者網閘進行隔離。

現場測控層主要由數據采集器、電能表、水表、氣表、熱表組成。根據現場情況,各儀表及傳感裝置通過現場總線,與數據采集器進行數據的交互,然後數據采集器通過IP網絡實現與主站的數據傳輸功能。

2.系統功能架構

系統功能架構

五、為何大型公共建築需要建設能源管理系統

建立能源管理平台,為用戶能源管理提供科學手段,項目業主作為系統的用戶,建築能源管理實施的好壞直接影響其經濟效益和管理效益,我公司将通過安裝通訊設備将現場表計所采集的數據上傳至能源中心,通過數據的彙總和分析實現建築内各項能源使用的可視化、安全化、管理化。建設建築能源管理系統的目标如下:

1.降低運維成本,提高工作效率。

能源管理系統運行後可降低運維成本10-30%,并且提高工作管理效率20%-30%。能源管理系統将項目所有建築内的各種能耗進行了采集和分析,并且系統監控人員能夠實時監控畫面中所關注的能耗數據,省去了人工抄表的麻煩,大大降低了運維成本,提高工作效率。

2.協助領導全面掌握各項能耗情況,落實節能考核。

建築管理方領導可通過能源管理系統的WEB發布平台實時查看建築内的各項能源用在哪裡,什麼時候用,誰在用,做到能耗的可視化、精細化。系統可根據大型公用建築的能耗指标,完成定量和定性分析,為用戶提供圖表化的直觀數據。并可根據系統對能源的消耗進行統計,指定專人負責對管轄區域内的節能減排情況進行監管,不斷提高能源使用效率,通過提高管理水平、加快技術進步等手段來降低能耗,同時制定目标責任評價考核辦法,完善獎懲措施。能耗監測平台可為内部考核提供基礎數據,從而協助項目領導層層分解節能目标任務,加強節能減排工作,确保實現省政府下達的節能減排目标任務。另外,通過對工作人員的考核,加強工作人員的行為節能,從而産生直接經濟效益,切實把節能工作落實到實處。

3.提供各項能源消耗量數據分析,為能源審計工作提供數據。

能源管理系統對各項能源消耗的數據進行采集後,經過專家分析系統進一步分析計算。通過對同一時間不同建築的能耗分析以及同類建築不同時段的能耗分析,以及與系統内的數據模型進行比較分析,系統提出節能降耗的技術和管理措施,協助管理者制定能源使用模式和考核辦法。并且可為能源審計工作提供完整可靠的園區能耗數據,協助審計組織對建築進行能源審計。

4.指導改造高能耗設備

能源管理系統全面地采集項目建築内的用能數據,對重點用能設備或系統進行節能分析,尋找可行的節能項目。通過能耗數據分析,定位高耗能點問題所在,幫助用戶做好高耗能、高排放、高污染項目的改造工作,使用戶在對設備改造與新建的過程中,進一步節約能源,節約成本。

5.根據管理措施控制用能設備

能源管理系統在将節能降耗技術和管理措施提交後,如管理人員認為節能降耗技術和管理措施可行,系統可按照既定的方法對設備進行管控。如調整項目建築用電、水、氣的數量等。通過對設備的管控,進一步合理化使用能源。

六、大型公共建築建設能源管理系統可獲得的收益

1.促進行為節能,減少浪費并限制不合理消耗,幫助實現持續節能。

2.提高智能管理水平,對用能信息自動采集與分析,免去繁瑣的人工抄表和填報操作。

3.智能管理,提高效率,降低損耗,實現運營成本較優化。

4.能耗分析,為建築内所有的分類分項用能提供統計數據和成本分析報告。

5.智能樓宇建築能源管理系統,可幫助業主或管理人員從管理手段入手并結合技術節能措施,在8~10個月内,實現節能8%~15%的成果。



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