摘要
建筑能耗系統(tǒng)在實現(xiàn)大型公共建筑能源管理中發(fā)揮了關鍵作用。本文基于安科瑞建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的解決方案,闡述了其背景、技術標準、系統(tǒng)結構、功能及應用案例,分析了其對建筑節(jié)能管理的實際意義及未來發(fā)展方向。
1. 引言
隨著能源資源的日益緊張和建筑能耗占比的持續(xù)增加,國家對公共建筑的節(jié)能管理提出了更高要求。大型公共建筑的年耗電量占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%,遠超普通住宅。本研究旨在探討能耗監(jiān)測系統(tǒng)在大型公共建筑中的實際應用與效果。
2. 系統(tǒng)背景與政策需求
國家及地方政府已頒布相關政策,要求在大型公共建筑中安裝分項計量裝置并建立能耗監(jiān)測平臺。這些政策包括:
《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實施意見》(建科[2007]245號)。
地方規(guī)定,如上海市、濰坊市及成都市等對建筑面積和能耗系統(tǒng)部署的具體要求。
《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實施意見》(建科[2007]245號)
國家機關辦公建筑和大型公共建筑(以下簡稱大型公建)高耗能的問題突出,大型公建年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%,每平方米年耗電量是普通居民住宅的10~20倍,是歐洲、日本等發(fā)達國家同類建筑的1.5~2倍。
為推進大型公建節(jié)能管理工作,需建立大型公建節(jié)能監(jiān)管體系,逐步建立起全國聯(lián)網(wǎng)的大型公建能耗監(jiān)測平臺,在大型公建安裝分項計量裝置,通過遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集分析能耗數(shù)據(jù),實現(xiàn)對大型公建的實時動態(tài)監(jiān)測、匯總分析,在此基礎上,開展能耗統(tǒng)計、能源審計、能效公示等工作,并研究制定用能標準、能耗定額和超定額加價、節(jié)能服務等制度。
這些政策的出臺為建筑能耗系統(tǒng)提供了實施依據(jù)。
3. 技術標準與系統(tǒng)設計
3.1 技術導則
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)需遵循國家技術導則,如《分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》和《數(shù)據(jù)中心建設與維護技術導則》。這些導則規(guī)范了數(shù)據(jù)采集、傳輸、儲存等關鍵技術環(huán)節(jié)。
3.2應用場景
大型公共建筑用能統(tǒng)計面臨的困難主要來自以下幾個方面:
3.3數(shù)據(jù)采集困難
計量設備覆蓋不足:許多建筑缺乏全的分項計量設備,無法很準的統(tǒng)計電、水、燃氣等不同能源的具體使用情況。
數(shù)據(jù)采集方式落后:一些建筑仍采用人工抄表或不具備遠程數(shù)據(jù)采集能力,數(shù)據(jù)采集效率低且易出錯。
能源種類復雜:大型公共建筑的能源種類多樣,包括電力、天然氣、供暖、供冷和可再生能源等,采集各類能源數(shù)據(jù)對設備要求較高。
2. 數(shù)據(jù)傳輸與存儲
傳輸穩(wěn)定性差:數(shù)據(jù)傳輸依賴網(wǎng)絡,但大型建筑內(nèi)部網(wǎng)絡可能信號不穩(wěn)定,導致數(shù)據(jù)丟失或延遲。
數(shù)據(jù)量龐大:大型公共建筑的用能數(shù)據(jù)量巨大,數(shù)據(jù)存儲和管理對系統(tǒng)性能要求高,容易出現(xiàn)存儲壓力或數(shù)據(jù)丟失問題。
3. 數(shù)據(jù)分析與應用
統(tǒng)計口徑不統(tǒng)一:不同能源的計量單位、分項類別等統(tǒng)計口徑可能存在差異,導致數(shù)據(jù)難以對比和綜合分析。
數(shù)據(jù)分析能力不足:一些能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能單一,僅停留在數(shù)據(jù)采集階段,缺乏智能化分析功能,難以挖掘潛在的節(jié)能空間。
能效評估標準缺失:缺少針對大型公共建筑的能效評價標準,無法判斷建筑能效水平和優(yōu)化方向。
4. 政策與管理問題
政策落實難:雖然國家和地方政府出臺了強制性要求,但實際執(zhí)行中存在監(jiān)管不力或執(zhí)行不到位的情況。
管理權限分散:大型公共建筑可能由多個部門或機構共同管理,各方對用能數(shù)據(jù)的需求和目標不同,導致數(shù)據(jù)管理和共享困難。
5. 技術與成本限制
技術兼容性問題:老舊建筑的計量設備可能與現(xiàn)代監(jiān)測系統(tǒng)不兼容,升改造成本高。
初始投資高:分項計量裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和能耗監(jiān)測平臺的建設需要高昂的期投入,部分建筑運營方可能缺乏資金支持。
6. 人員與意識問題
業(yè)人員缺乏:缺少熟悉建筑能耗統(tǒng)計系統(tǒng)和節(jié)能管理的業(yè)技術人員。
節(jié)能意識不足:部分建筑管理者對能耗統(tǒng)計和節(jié)能的重要性認識不足,導致數(shù)據(jù)采集和分析工作被忽視。
這些問題的存在對能耗監(jiān)測和節(jié)能管理的有效開展構成了阻礙,但通過政策引導、技術改進和管理優(yōu)化,可以逐步克服這些
困難,實現(xiàn)建筑用能的精細化管理和節(jié)能目標。
3.4建筑能耗分類分項模型
3.5 系統(tǒng)架構
系統(tǒng)采用三架構:
省管理平臺:統(tǒng)一管理與決策。
市/區(qū)平臺:數(shù)據(jù)匯總分析。
建筑能耗監(jiān)測子系統(tǒng):支持多種能源(電、水、燃氣、冷熱能源)的自動采集與管理。
建筑能耗監(jiān)測子系統(tǒng):
建筑中電、水、燃氣、集中供熱、集中供冷及可再生能源等能耗應采用自動采集方式;當無法采用自動方式采集時,可采用人工采集方式;
數(shù)據(jù)采集器應支持對多種類型的能源計量裝置進行采集;具備向多個平臺發(fā)送數(shù)據(jù)的能力;支持自動校時;支持斷點續(xù)傳;支持遠程配置和管理;支持數(shù)據(jù)加密、身份認證;支持本地存儲;
能耗監(jiān)測子系統(tǒng)應用層宜采用B/S架構;能耗原始數(shù)據(jù)應保存1年以上;
4.建筑能耗管理系統(tǒng)
AcrelCloud-5000具備Acrel-5000中針對單體建筑能耗在線監(jiān)測的功能,同時還能實現(xiàn)對建筑群的能耗進行集中在線監(jiān)測、統(tǒng)計分析,可以做為市、區(qū)政府能耗在線監(jiān)測平臺使用,并將區(qū)域內(nèi)能耗數(shù)據(jù)按照標準要求上傳至上政府能耗監(jiān)測平臺,可廣泛應用于園區(qū)、高校、集團企業(yè)等需要對大量建筑的能耗進行集中統(tǒng)一管理的場景。
4.1總結
基于Acrel-5000和AcrelCloud-5000的系統(tǒng)功能包括:
實時監(jiān)測:能耗參數(shù)的動態(tài)采集與展示。
能耗統(tǒng)計與分析:基于時間、區(qū)域及設備進行統(tǒng)計,支持環(huán)比和同比分析。
異常報警:對超限能耗和設備故障的即時警報。
碳排放監(jiān)測:核算建筑在運行階段的碳排放。
能源費用管理:多種計價模式下的費用統(tǒng)計。
5.系統(tǒng)特點
5. 應用案例
系統(tǒng)已在多地實現(xiàn)成功應用:
醫(yī)療衛(wèi)生建筑:如江蘇徐州市中心醫(yī)院。
政府機關:如天津市公安局建筑能耗系統(tǒng)。
學校建筑:如南京理工大學江陰校區(qū)。
商業(yè)建筑:如上海陽光濱江中心。
這些案例表明,建筑能耗系統(tǒng)可有效實現(xiàn)節(jié)能目標,推動綠色建筑的發(fā)展。
6. 實施效果與意義
建筑能耗系統(tǒng)的實施帶來如下收益:
提高能源利用效率:通過監(jiān)測和統(tǒng)計,為節(jié)能優(yōu)化提供依據(jù)。
支持政策監(jiān)管:系統(tǒng)數(shù)據(jù)直接上傳至政府監(jiān)測平臺,確保節(jié)能政策落實。
推動碳中和目標:通過分析能源消耗和碳排放數(shù)據(jù),助力碳減排。
7. 結論與展望
建筑能耗系統(tǒng)在大型公共建筑中的廣泛應用,不僅推動了建筑節(jié)能的精細化管理,也為實現(xiàn)“雙碳”目標提供了技術支撐。未來,隨著技術的不斷更新,該系統(tǒng)將進一步整合人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術,為智能化能源管理提供更多可能。
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