公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析課件

公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析孟昭利我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析第一節(jié)我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能概況1、我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能?節(jié)能法?和?政府采購法?規(guī)定公共機(jī)構(gòu)節(jié)能與政府機(jī)構(gòu)相近，它代表公共管理部門，即代表公共利益管理公共事物，并提供公共效勞〔包括公共設(shè)施、城市交通、道路照明等〕單位。如：國防部門、政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位、社會團(tuán)體和公共效勞單位，同時(shí)也包括教育，文藝和播送電視，衛(wèi)生體育、社會福利和科研單位。2021年我國公共機(jī)構(gòu)共有190萬個(gè)〔見表1〕部門政府教育衛(wèi)生社團(tuán)科技文化體育其他總計(jì)數(shù)量(萬個(gè))44.6267.6028.1421.9918.951.920.626.6190.44比重（%）23.4335.5014.7811.559.951.000.333.5100表1：2021年我國公共機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)表2、我國公共機(jī)構(gòu)能源消費(fèi)量表2：我國公共機(jī)構(gòu)能源消費(fèi)量與年增長率表3：2021年我國公共機(jī)構(gòu)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)表年份200520062007200820092010能源消費(fèi)總量（E）/108tce1.671.741.801.851.891.92年增長率（α）/%

—4.203.402.802.201.60能源煤炭電力汽油柴油、煤油天然氣、石油氣熱力合計(jì)比重（%）48.0234.308.541.092.955.101002021年我國公共機(jī)構(gòu)能源消費(fèi)量到達(dá)1.92億tce，占全國能源消費(fèi)總量6.19%，用水量到達(dá)132.54億t。3、公共機(jī)構(gòu)常用能源及用能設(shè)備表4：公共機(jī)構(gòu)常用能源及用能設(shè)備項(xiàng)目用能部門（項(xiàng)目）能源設(shè)備與裝置1空調(diào)（通風(fēng)）.制冷電力風(fēng)機(jī)、制冷器、空調(diào)、冷卻塔2采暖、供熱（洗潔、飲事）煤炭、天然氣，液化石油氣、電力鍋爐、換熱器、水泵、電熱器、熱水器3照明電力光源、照明器具4交通、運(yùn)輸石油制品、電力車輛、船舶5辦公（會議）電力辦公用品（設(shè)備）6輸配電電力變電站（變壓器）7發(fā)電煤炭、天然氣、石油制品、再生資源鍋爐、汽輪機(jī)、水泵、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)8供水電力水泵、管道、水池（水箱）第二節(jié)公共機(jī)構(gòu)節(jié)能參量計(jì)算方法1、能耗計(jì)算〔1〕綜合能耗Ez=Ei×Ki〔i=1,2…n〕

式中：Ez——公共機(jī)構(gòu)綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤〔kgce〕Ei——i類能源實(shí)物量，實(shí)物單位Ki——i類能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)i——能源種類〔2〕單位建筑面積綜合能耗Ezd=Ez/M式中：Ezd——公共機(jī)構(gòu)單位建筑面積綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每平方米〔kgce/m2〕Ez——公共機(jī)構(gòu)綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤〔kgce〕M——公共機(jī)構(gòu)總建筑面積，單位為平方米〔m2〕〔3〕單位面積綜合電耗Edd=Ed/M式中：Edd——公共機(jī)構(gòu)單位綜合電耗，單位為千瓦時(shí)每平方米〔kwh/m2〕Ed——公共機(jī)構(gòu)用電量，單位為千瓦時(shí)〔kwh〕M——公共機(jī)構(gòu)總建筑面積，單位為平方米〔m2〕〔4〕人均綜合能耗Erz=Ez/R式中：Erz——公共機(jī)構(gòu)人均綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每人〔kgce/人〕Ez——公共機(jī)構(gòu)綜合能耗R——公共機(jī)構(gòu)總?cè)藬?shù)〔2〕采暖度日數(shù)〔HeatingDegreeDays〕是一個(gè)反響反映某地氣候寒冷程度的建筑采暖參數(shù)。假定某地每天室外溫度可以選取一個(gè)平均值T℃，一年365天就會有365個(gè)數(shù)據(jù)。同時(shí)我們選擇一個(gè)供暖的室內(nèi)溫度T0℃，比方是T0=18℃，于是我們便有一個(gè)每年18℃采暖度日數(shù)HDD18〔℃×d/a〕。HDD18=〔18℃－T℃〕i*1d/a其中〔18℃－T℃〕i≤0時(shí)，取為零。同理，如果選擇20℃為室內(nèi)取暖溫度時(shí)，每年20℃采暖度日數(shù)HDD20〔℃×d/a〕。HDD20=〔20℃－T℃〕i*1d/a其中〔20℃－T℃〕i≤0時(shí)，取為零。結(jié)論：某地區(qū)采暖度日數(shù)大者，表示更為寒冷。表6：我國北方城市與德國采暖能耗比較城市北京哈爾濱長春鞍山唐山太原蘭州包頭德國緯度39°45°43°41°39°37°36°40°52.5°采暖度日數(shù)HDD269950324642328328533160309440173043能耗kgce/m226.926.125.833.61818.817.42417.6能耗kwh/m2219212209274147153147194145單位度日能耗kwh/m2·HDD0.08110.04210.04500.08350.05150.04840.04750.04830.0477〔3〕采暖期在采暖通風(fēng)、建筑熱工和建筑節(jié)能計(jì)算中，常把日平均溫度低于或等于5℃的天數(shù)稱為采暖期，采暖期大于90天的地區(qū)為采暖地區(qū)?！?〕制冷度日數(shù)〔CoolingDegreeDays〕與采暖度日數(shù)相似的，規(guī)定一個(gè)室內(nèi)溫度為基準(zhǔn)溫度〔例如26℃〕，CDD26表示一年以26℃為基準(zhǔn)溫度的制冷度日數(shù)。CDD26=〔T℃－26℃〕i×1〔d〕并且〔T℃－26℃〕≦0時(shí)，取為零。〔5〕制冷度時(shí)數(shù)同理，如果一年8760小時(shí)中每個(gè)小時(shí)選擇一個(gè)平均溫度來決定制冷，稱為年制冷度時(shí)數(shù)CDH。CDH26=〔T℃－26℃〕i×1〔h〕并且〔T℃－26℃〕≦0時(shí)，取〔T℃－26℃〕i=0。通常還是取CDD進(jìn)行計(jì)算，雖然CDH更為準(zhǔn)確，但數(shù)據(jù)很難獲取。夏日制冷隨時(shí)間變化很大，實(shí)際上以制冷的度時(shí)數(shù)比度日數(shù)更為有效；比方夏天最熱時(shí)刻，可以在溫度≧30℃才制冷，其制冷時(shí)間就更少了。3、節(jié)能量、溫室氣體減排量計(jì)算△E＝EB－E其中：△E——節(jié)能量〔tce〕EB——基準(zhǔn)能源消費(fèi)量〔tce〕E——實(shí)際能源消費(fèi)量〔tce〕〔1〕節(jié)能量計(jì)算〔2〕節(jié)電量計(jì)算△Q＝QB－Q其中：△Q——節(jié)電量〔kWh〕QB——基準(zhǔn)用電量〔kWh〕Q——實(shí)際用電量〔kWh〕〔3〕節(jié)能率〔ɑ〕計(jì)算①定比節(jié)能率其中：△E——節(jié)能量EB——基準(zhǔn)能源消費(fèi)量，E——實(shí)際能源消費(fèi)量?；颍浩渲校篹B——基準(zhǔn)年單位產(chǎn)品能耗〔kgce/單位產(chǎn)品〕e——目標(biāo)年單位產(chǎn)品能耗〔kgce/單位產(chǎn)品〕注：節(jié)電率計(jì)算相同②環(huán)比節(jié)能率，n為統(tǒng)計(jì)期年數(shù)“十一五〞期間單位GDP能耗下降20%，其每年環(huán)比節(jié)能率表7：節(jié)能率α數(shù)據(jù)表

圖1.節(jié)能率α數(shù)據(jù)圖能源效率增量α1).國家統(tǒng)計(jì)局等?第一次全國污染源普查公告?2021年2月6號β-co2減排系數(shù)(4)溫室氣體減排量計(jì)算能源煤炭石油天然氣化石能源電力總發(fā)電量火電β（kgco2/kgce)2.712.131.652.55β（kgco2/kwh)0.6310.7972).簡便計(jì)算β推薦值能源2.5kgco2/kgce2/kwh表8二氧化碳β數(shù)據(jù)表案例一：賓館節(jié)能案例概況

建筑面積：60000m2 制冷面積：54000m2 560間客房能源數(shù)量等價(jià)值當(dāng)量值tce%tce%電力500萬kWh168072.6614.549.2柴油400t582.825.2582.546.6液化石油氣30t51.42.251.44.2合計(jì)2314.21001248.4100能源消費(fèi)量182.主要用能設(shè)備設(shè)備功率數(shù)量主要工作參數(shù)(1)冷卻水系統(tǒng)制冷機(jī)組560kw2制冷量800RT540kw1制冷量750RT（備用）水泵60kw2560m3/h，25m(備用)60kw2水泵60kw2750m3/h，17.5m(備用)60kw2冷水塔15kw3700m3/h(兩備一用)(2)爐燃油鍋爐140萬kcal2直燃式(一備一用)19續(xù)前表設(shè)備功率數(shù)量主要工作參數(shù)(3)換熱器板式換熱器（新樓）2換熱面積7m2，并聯(lián)熱媒泵6kW2Q＝50m3/h，揚(yáng)程20m熱水泵2.2kW2Q＝12.6m3/h，揚(yáng)程20m板式換熱器（舊樓）3換熱面積14m2一用兩備熱媒泵（舊樓）1.5kW3Q＝25m3/h，揚(yáng)程8m，一用兩備熱水泵（舊樓）1.5kW1Q＝25m3/h，揚(yáng)程8m循環(huán)泵（舊樓）1.5kW1Q＝25m3/h，揚(yáng)程8m板式換熱器（采暖）2F＝24m3，并聯(lián)熱媒泵（采暖）8kW2Q＝84m3/h，揚(yáng)程21m采暖二次循環(huán)泵30kW2Q＝160m3/h，揚(yáng)程32m采暖二次循環(huán)泵30kW1Q＝200m3/h，揚(yáng)程32m(4)風(fēng)機(jī)新樓大堂風(fēng)柜3×4kW2風(fēng)量Q＝36000m3/h西餐廳風(fēng)柜4×4kW1風(fēng)量Q＝48000m3/h新樓三樓風(fēng)機(jī)組0.75kW2風(fēng)量Q＝4000m3/h新樓五一九樓風(fēng)機(jī)組3.6kW5風(fēng)量Q＝8000m3/h舊樓大堂風(fēng)柜4×4kW1風(fēng)量Q＝42000m3/h舊樓二～七樓風(fēng)機(jī)4.4kW64#樓三～四樓風(fēng)機(jī)組4.4kW4案例二：醫(yī)院節(jié)能改造案例摘自:田偉等，?建筑科學(xué)?，2021年4期醫(yī)院建筑物比其他公共建筑物如賓館、寫字樓、學(xué)校等復(fù)雜，耗能較多，是一般公共建筑的倍，主要用能方式有熱水、空調(diào)、照明。影響能耗的因素有：1、地域差異2、建筑物新舊3、醫(yī)院規(guī)模4、后勤管理2021年上海衛(wèi)生局能耗指標(biāo)考核計(jì)算公式床日耗能量醫(yī)院上海市精神衛(wèi)生中心上海市曙光醫(yī)院（東部）上海市公共衛(wèi)生臨床中心年份200720092007200920082009年床日數(shù)341640337623207757217420107902112431年門診量（人數(shù)）370475480705430363752750154298186473當(dāng)量年床日數(shù)*465132497860351211648337159335174589年耗電量/kwh456402036329978038022821349884534818962762/tce1492.411882628.42685.82764.32930.8床日耗電量/kwh/床日9.8127.29722.917.553.151.3年耗柴油量/t388.3360————————/tce566.5524.6————————醫(yī)院上海市精神衛(wèi)生中心上海市曙光醫(yī)院（東部）上海市公共衛(wèi)生臨床中心年份200720092007200920082009年耗能總量/tce2059.01712.53829.94032.34769.64923.4當(dāng)量床日耗標(biāo)準(zhǔn)煤量/kgce/床日4.433.4410.98.629.928.2床日耗柴油量/kg/床日0.840.72————————年耗燃?xì)饬縨3/床日————989483110889316514141640954年節(jié)電率（%）25.623.43.2年節(jié)能率（%）22.321.15.7注：當(dāng)量〔年〕床日數(shù)*=〔年〕床日數(shù)+〔年〕門診量/〔人數(shù)〕/3案例三：高校照明節(jié)電摘自:東北大學(xué)，薛必春，劉東生高校照明用電量約占全校用電總量40-50%。1、提高節(jié)電意識2、加強(qiáng)照明用電管理3、科學(xué)選擇光源與燈具4、合理選擇照度與照明方式〔1〕滿足照明功能的效果要求〔2〕滿足照度要求條件下，選擇一般、局部的混合照明〔3〕充分利用自然光5、正確選擇照明控制系統(tǒng)的節(jié)電技術(shù)(隨手關(guān)燈)〔1〕路燈控制器要選擇專用自動控制儀作為主控制設(shè)備，使路燈的開閉隨路面光的照度而自動調(diào)整開閉時(shí)間，并可選擇單路或雙路控制。〔2〕在教室選用智能開關(guān)控制器。自動開燈，自動關(guān)燈?！?〕推廣使用高科技節(jié)電產(chǎn)品?，F(xiàn)行的節(jié)電器可以有效過濾電網(wǎng)電路中的瞬變浪涌，提高設(shè)備運(yùn)行效率，延長使用壽命。6、對電路進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)可采用單燈補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。單燈補(bǔ)償就是在每盞燈上并聯(lián)一個(gè)適量的電容器進(jìn)行補(bǔ)償。集中補(bǔ)償是將電容器集中裝在配電裝置中，其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡單、運(yùn)行可靠、利用率高、維修保養(yǎng)方便?！?〕提高功率因數(shù)可減少功率損耗。如果線路導(dǎo)電電阻為R，線電壓為U，功率因數(shù)為cosφ，那么其功率損耗為：在有功功率一定的情況下，cosφ越低，功率損耗越大，設(shè)法將功率因數(shù)提高，可使ΔP減小?！?〕提高功率因數(shù)可減小電力線路的電壓損失?！?〕提高功率因數(shù)可提高設(shè)備利用率。〔4〕提高功率因數(shù)可減小電流，有可能使變電設(shè)備和配電線路降低容量等級。7、保證三相照明負(fù)荷平衡，提高供電效率

(1).三相電流平衡中性點(diǎn)電壓為零,零線的電流為零,設(shè)相電流為I,導(dǎo)電電阻為R,那么功率耗損為△P1=3I2R×10-3(kw)(2).三相電流不平衡電流分別為1.0I1.5I0.5I那么功率損耗為△P2=[(1I)2R+(1.5I)2R+(o.5I)2R]=3.5I2R×10-3

8、選擇合理導(dǎo)線和供電方式〔1〕影響照明線路損耗的主要因素之一是供電方式。照明網(wǎng)絡(luò)有三相四線、二相三線、單項(xiàng)二線制接線方式。不同的供電方式其線損也不一樣，三相四線式供電比其他供電方式線損小得多，照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線制供電。表1列出了供電距離、導(dǎo)線導(dǎo)體總重量相等時(shí)，3種方式的線損比較結(jié)果〔設(shè)單向二線損耗為100%〕。表1：不同供電方式的線損供電方式損耗/%單相二線兩相三線三相四線10056288、選擇合理導(dǎo)線和供電方式〔2〕優(yōu)化照明線路的走向及對舊線路進(jìn)行改造，減少線路上的電能損耗。在負(fù)荷不變的情況下，優(yōu)化線路的供電路徑和換粗導(dǎo)線截面，減少線路電阻可以到達(dá)降損節(jié)能效果。假定換線前、后的導(dǎo)線電阻分別為R1、R2，那么換線前的功率損耗為ΔP1=3I2R1×10-3換線后的功率損耗為ΔP2=3I2R2×10-3換線后功率降低損耗百分比率為。表2：導(dǎo)線更換前后的電阻及降損率導(dǎo)線換粗前導(dǎo)線換粗后降低損耗型號電阻/Ω·km-1型號電阻/Ω·km-1/%LGJ—251.38LGJ—350.8538.4LGJ—350.85LGJ—500.6523.5LGJ—500.65LGJ—700.4529.2LGJ—1200.27LGJ—1500.2122.29、隨手關(guān)燈的節(jié)電效益設(shè)m——一天需要開燈時(shí)數(shù)n——一天需要關(guān)燈時(shí)數(shù)α——按時(shí)關(guān)燈與永不關(guān)燈情景的節(jié)電率那么m+n=24〔小時(shí)〕表3隨手關(guān)燈的節(jié)電率α〔%〕需開燈時(shí)數(shù)m（小時(shí)）需關(guān)燈時(shí)數(shù)n（小時(shí)）節(jié)電率α

（%）情景2400地下建筑18625.015937.5121250.091562.5路燈、辦公室61875.0居家024100.010、(表4)照明主要光源技術(shù)參數(shù)表種類光效（1m/w）顯色指數(shù)（Ra）色溫（K）壽命（100小時(shí)）1白熾燈10-1310028001-1.52鹵鎢燈2510030002-63普通熒光燈7070全系列104三基色熒光燈9380-100全系列115緊湊型熒光燈6085全系列66高壓汞燈50453300-43006-207金屬鹵物燈75-9565-923000-56006-248高壓鈉燈100-12023-60-851950-25004-89高頻無極燈55-70853000-40004-810低壓鈉燈20017502.811LED燈60-12060-803000-600010-20案例四：變壓器經(jīng)路運(yùn)行摘自:上海電機(jī)技術(shù)高等?？茖W(xué)校周芝峰/張星文獻(xiàn)表1：負(fù)荷計(jì)算表設(shè)備（i）裝機(jī)容量Pi

PIw）需要系數(shù)αI

cosφtgφPjsi（kw）Qjsi

kvarSjsikvA（1）（2）（3）（4）（5）（6）=（2）×（3）（7）=（6）×（5）（8）1、車（銑）床12700.170.681.332162872、辦公室照明2380.80.80.75102893、教學(xué)樓照明3500.70.80.752451834、宿舍照明850.70.80.7560455、閱覽室照明1450.90.80.75131986、食堂1680.50.71.008484合計(jì)225683878611481、負(fù)荷計(jì)算公式有功功率Pjs

=Pi×αi=838kw

無功功率Qjs

=Pjsi·tgφi

=786kvar視在功率Sjs

=

Sjs·i=1148kvA總功率因數(shù)cooφ1

=0.73，tgφ1=0.79

2、零功功率補(bǔ)償系統(tǒng)的總功率因數(shù)coo?=0.73，要補(bǔ)償?shù)?.9取coo?2=0.9，那么tg?2=0.484即可確定無功功率的補(bǔ)償量為：Qjs－Pjs×tg?2=786－838×0.484=398kvar實(shí)際取無功補(bǔ)償?shù)娜萘繛?00kvar，那么補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷為

如果再取同時(shí)系數(shù)為0.8的話，那么實(shí)際計(jì)算負(fù)荷為922×0.8=737kVA。這個(gè)數(shù)值可以作為選擇變壓器的依據(jù)。3、變壓器容量計(jì)算〔1〕變壓器的負(fù)荷率根據(jù)效率〔η〕的定義

假設(shè)變壓器的容量為S；功率因數(shù)為coo?；負(fù)荷率為m；鐵損為Wi；額定負(fù)荷下的銅損為Wc。那么〔1〕式可變?yōu)?/p>

變壓器的效率是隨著負(fù)荷率的變化而變化的。當(dāng)時(shí)，效率η呈最大值。通常負(fù)荷率在50%-60%之間效率最高。實(shí)際選用變壓器時(shí)，要考慮初投資等多種因素，一般新建變壓器的負(fù)荷率不能高于70%-75%?！?〕變壓器容量選擇該校變壓器的總?cè)萘繎?yīng)在800kVA左右即可滿足要求，但是，并不能做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。那么選多大容量適宜呢？假設(shè)變壓器的負(fù)荷率為60%，根據(jù)負(fù)荷率的公式有：那么：