一、背景

一直以来,节能对于普通人来说更多聚焦于看得见摸得着用得到的东西,比如节水、节电,但其实有个“能耗大户”大家却了解甚少,这个“能耗大户”就是建筑能耗。

建筑能耗是指建筑在建造和使用过程中,热能通过传导、对流和辐射等方式对能源的消耗。按照国际通行的分类,建筑能耗专指民用建筑(包括居住建筑和公共建筑)使用过程中对能源的消耗,主要包括采暖、通风、空调调节和照明所消耗的总能量,不包括生产和经营性的能量消耗。

高耗能建筑已给社会带来了沉重的能源负担,制约了我国可持续发展步伐。研究显示,我国建筑运行总能耗占全国总能耗的1/3;加上全过程的能耗,社会的一半能源消耗都在建筑里。除了耗能高,能效低也是建筑业普遍存在的问题。巨大的能源消耗与浪费,直接影响着国民经济的发展。

据《中国建筑能耗研究报告(2018年)》,2016年我国建筑能源消费总量为8.99亿吨标准煤,占全国能源消费总量的20.6%。随着我国城镇化步伐的加快,城镇房屋数量将进一步增长,降低建筑能耗迫在眉睫。

二、分析

从广义上来讲,降低建筑能耗就是提高建筑物里的能源利用率。具体来看,是指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备等,提高保温隔热性能,在保证室内热环境质量的前提下,增大室内外能量交换热阻,以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。

对于大型建筑而言,在没有能源管理系统的情况下,很难了解清楚建筑内电、水、热等相关能源设备运行与耗损情况从而导致很多不必要的浪费。因此,为了降低建筑能耗,引入安科瑞能耗在线监测管理系统势在必行。

三、能耗在线监测管理系统

能耗在线监测系统是用户端能源管理分析系统,在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析,通过对用户端所有能耗进行细分和统计,以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况,便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯,有效节约能源,为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照国家有关规定实施能源审计,分析现状,查找问题,挖掘节能潜力,提出切实可行的节能措施,并向县级以上人民政府管理节能工作的部门报送能源审计报告。

 

 

 平台结构

能耗在线监测系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的组网方式,为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台,它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。建立如下层次结构:

 

 

平台功能

系统可按使用年份统计建筑物各分类能耗--电、水、气、集中供热、集中供冷以及其它能源消耗量,自动折算成相应的标准煤消耗量,从而反映建筑物当年各分类能耗用能和综合能耗。系统以饼图形式展示建筑4大用电分项能耗的占比情况。系统以曲线图形展现各类能耗的消耗的消耗趋势,便于业主方实时直观掌握能源消耗情况。

系统可以根据分类能耗的支路名称查询用能情况,显示当日和当月的用能峰值。显示当日用能、当月用能、当年用能与昨日同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比较情况。以条形显示过去48小时、31天、12个月、3年的能耗情况。右上角显示过去15分钟曲线(电表显示功率曲线,流量表显示流速曲线)。

系统依据建筑物能源消耗的分布情况进行能耗计量点的选取和设置,使得能耗监测系统可以覆盖整个建筑物。系统使用者可通过相关界面调取该建筑物各能耗节点的能耗统计报表,减少用能的“跑、冒、滴、漏”和计量误差。

 

 

 

 

四、应用--项目概况

新疆昌吉市政务中心项目位于新疆昌吉回族自治州昌吉市定边西路231号。

此项目的楼层共有170块电表以及3块水表和3块远传气表。

本项目需要分别对照明、空调、水泵、电梯等不同功能设备进行监测和计量,同时每层分别引入照明电源和动力电源,分别计量照明、空调用电。因此针对本项目的性质,设计一套能耗系统,并在3层消控室及3层电井各设置一台通讯管理机,对楼层的电表以及水表、气表进行数据采集,从3层电井处至3层消控室后台主机处通过网线进行数据传输。电表的数据采集后按照能耗分类分项原则进行分析展示。

本项目要解决基础能耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化的收集与存储;建立能源管理平台、实现能源的集中化管理;深入分析能源消耗过程与趋势;建立能耗监测与公示平台。通过对此政务中心办公楼项目的用电、用水、用气统一综合管理,可以对各区域设备能源使用情况进行查询分析,帮助管理人员发现潜在的节能机会,提高能源利用效率,科学有效地管理能源使用,从而降低能源使用费用,为建立节约型社会发挥作用。

系统架构

建筑能耗分析管理系统以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本工具,为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理提供了基础平台,它可以和其他楼宇自动化系统进行数据转发构成复杂的监控系统。

五、意义

1)计量装置设计安装 能效监测平台搭建

通过梳理用户的用能网络,在各配电回路设置电能计量表计,以及通过对水表,气表的数据监测,为该项目搭建完整的用能计量体系。管理人员就可以通过软件对项目内用水,用电,用气等用能做实时的监控,同时能够减少用能的“跑、冒、滴、漏”和计量误差。实时监视现场仪表的回传数据,对能耗进行合理的管控和预警,及时发现并改正运行中存在的能耗异常,随时处理。按需设置重要设备的超标预警值,超标时醒目提醒并主动记录。

2)用能数据采集存储 形成可视化趋势图

通过软件可以直观的看到各部门或区域的每小时用能的趋势曲线图,同时对各仪表采集回来的数据进行实时存储,可以查询历史的数据记录。

3)确定高能耗范围 诊断形成高耗原因

统计各区域、各楼层能源消耗,准确定位能源消耗大户,制定节能绩效考核制度,推动节能降耗的有效执行。为用能设备建立运行记录档案,结合设备维护保养记录,为设备的运行维护提供依据。

4)配置节能节电产品 改进运营管理模式

长期跟踪记录设备运行过程中的能效分析评估结果,关注用能走向,为节能改造提供可靠的数据支撑,在经过节能改造之后,根据能耗监测平台对比节能实施效果。