安科瑞 王長幸

摘要

　　  大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能重點，做好公共建筑節(jié)能工作，對促進和帶動全社會節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標，落實“轉方式、調(diào)結構”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹的能耗監(jiān)測系統(tǒng)，采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量，儀表就地組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)配電回路用電的監(jiān)測分析。

　　1 引言

　　  目前，我國已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)國和消費國，統(tǒng)計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑;而既有的建筑中，僅有4%采取了節(jié)能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節(jié)能空間，建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢在必行，節(jié)能降耗，計量先行。

　　  大力開展綠色建筑行動，以綠色、循環(huán)、低碳理念指導城鄉(xiāng)建設，有利于提高資源能源使用效率，緩解資源能源供需緊張矛盾;有利于降低社會總能耗，減少污染物排放，確保完成節(jié)能減排任務;有利于促進建筑產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，培育節(jié)能環(huán)保、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);有利于提高建筑舒適性、健康性，改善群眾生產(chǎn)生活條件。各級、各部門要把開展綠色建筑行動作為大力推進生態(tài)文明建設的重要內(nèi)容，進一步增強責任感和緊迫感，統(tǒng)籌規(guī)劃，狠抓落實，推動城鄉(xiāng)建設走上綠色、循環(huán)、低碳的科學發(fā)展軌道，促進經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。

　　2 設計依據(jù)

　　GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》

　　《評價企業(yè)合理用電技術導則GB》

　　《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》

　　《企業(yè)能源審計技術通則-GB》

　　GBT23331-2009《能源管理體系要求》

　　GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

　　能耗計量裝置國家及行業(yè)標準

　　DL/T 645-1997 多功能電能表通信規(guī)約

　　DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約

　　CJ/T 188-2004 戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件

　　GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范

　　3 項目概況

　　  北環(huán)中心是*置業(yè)北三環(huán)馬甸交通樞紐推出的一個商務地產(chǎn)核心項目，該項目建成以后，將以其主體建筑超百米的高度，17萬平方米的體量，三大城市公園環(huán)抱的綠色環(huán)境以及“、伙伴、地標、生態(tài)”的主題辦公理念成為北區(qū)又一個新地標性建筑。此次項目為北環(huán)中心25#樓項目，項目由兩棟辦公塔樓、兩棟商業(yè)裙樓以及一棟純商業(yè)樓組成，其中A#辦公塔樓24層、B#辦公塔樓22層、A#商業(yè)裙樓4層、B#商業(yè)裙樓4層、C#商業(yè)樓3層?，F(xiàn)場只有一間變配電室，變配電室內(nèi)有兩組高壓柜，12組低壓柜，其中新能源汽車充電高壓柜由1路市政10KV電源引入，專變高壓柜由五期開閉所兩路10KV專線電源引入;低壓部分合計11臺進線柜、11臺電容補償柜、4臺母聯(lián)柜332路饋線回路。7塊水表分布在地下室內(nèi)，A#樓三塊遠傳水表、B#樓三塊遠傳水表、C#樓一塊遠傳水表。

　　  現(xiàn)需對西安*北環(huán)中心25號樓項目做能耗分析管理系統(tǒng)。此項目需監(jiān)測的電力儀表集中在一間變配電室內(nèi)，水表也分布在地下室，距離變配電室不遠，因此針對本項目的性質(zhì)，設計一套能耗系統(tǒng)，并在變配電室內(nèi)配置一套采集屏柜，對變配電室內(nèi)的電力儀表及地下室的遠傳水表集中進行監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集后按照能耗分類分項原則進行分析。

　　  本項目重點要解決基礎能耗數(shù)據(jù)的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲;建立能源管理平臺、實現(xiàn)能源的集中化管理;深入分析能源消耗過程與趨勢;建立能耗監(jiān)測與公示平臺。通過對電能源介質(zhì)的統(tǒng)一綜合管理，可以對各區(qū)域設備能源使用情況進行查詢分析，幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機會，zui大限度地提高能源利用效率，科學有效地管理能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。

　　4 系統(tǒng)結構

　　  安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理提供了基礎平臺，它可以和其他樓宇自動化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)轉發(fā)構成復雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該能耗系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結構，如系統(tǒng)結構圖所示：

　　5 系統(tǒng)軟件模塊

　　綜合能耗主界面

　　  反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗;

　　  通過表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當日逐時用能曲線;

　　  單擊每個分類能耗的上部區(qū)域，可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面;

　　  可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據(jù)項目要求替換;

　　分類能耗主界面

　　  反映某分類能耗(例如電)當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長百分比及增加值;

　　  反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢;

　　  反映某分項能耗的當月用能餅圖;

　　  反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖;

　　分類能耗支路用能統(tǒng)計報表

　　  可靈活選擇支路，并統(tǒng)計某段時間內(nèi)支路用能的日、月、周、季、年用能;

　　  通過tou視表功能強大，用戶可進行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并對數(shù)據(jù)進行組合排序;

　　  統(tǒng)計數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示;

　　  統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel;

　　分類能耗支路非工作日用能

　　  統(tǒng)計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統(tǒng)靈活設置

　　  統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導出至Excel;

　　分類能耗支路同比分析

　　  統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能;

　　分類能耗支路用能集抄

　　  查詢各支路任意兩個時間的表計讀數(shù)，并計算出差值;

　　  時間精度到分鐘;

　　分類能耗支路分時段用能趨勢分析

　　  可查詢?nèi)我恢纺扯螘r間內(nèi)的用能參數(shù)(例如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等)，具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關，查詢時不可跨月;

　　  數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動;可對數(shù)據(jù)進行排序(大值、小值);

　　  數(shù)據(jù)可導出至Excel;

　　分項能耗主界面

　　配置選項

　　  依照相關技術規(guī)范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調(diào)面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析;

　　  配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產(chǎn)廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息，此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能;

　　  配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息;

　　  配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據(jù)項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能;

　　  配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊;

　　  配置建筑物中某用能區(qū)域對應的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊。

　　6 前景展望模塊

　　  根據(jù)*北環(huán)中心25號樓項目能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統(tǒng)一分析。

　　1)建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發(fā)現(xiàn)能耗黑幕，節(jié)能改造更有針對性，同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。

　　2)選擇節(jié)能設備。

　　3)再好的節(jié)能設備，管不住浪費也無法發(fā)揮節(jié)能效果，通過增加自動化節(jié)能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節(jié)能設備正在實現(xiàn)節(jié)能。

　　4)通過能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果，zui大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。

　　7 結束語

　　  大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能重點，做*北環(huán)中心25號樓項目的節(jié)能工作，對促進和帶動節(jié)能工作，實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有重要意義。