校園綜合能源平臺(tái)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)分享

2024/6/301節(jié)約型校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)

所面臨的關(guān)鍵問題教授/博導(dǎo)所長(zhǎng)張吉禮節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的意義從節(jié)能看平臺(tái)建設(shè)的要求當(dāng)前平臺(tái)建設(shè)存在的問題國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)基于commissioning的校園節(jié)能改造技術(shù)可再生能源在校園節(jié)能中的應(yīng)用合同能源管理帶動(dòng)綠色校園建設(shè)主要內(nèi)容2024/6/302一、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的意義2024/6/303我國(guó)當(dāng)前能源總形勢(shì)嚴(yán)峻2009年產(chǎn)能總量：27.5億噸標(biāo)煤，煤炭占77%2009年能耗總量：30.6億噸標(biāo)煤，煤炭占70.4%能源缺口：3.1億噸標(biāo)煤；運(yùn)力不足，加劇煤炭短缺一、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的意義2024/6/304我國(guó)能源利用過程的環(huán)境問題突出我國(guó)單位GDP的CO2排放強(qiáng)度是世界平均水平的3倍，CO2排放總量占全球的13%溫家寶總理向世界宣布：以2005年為基準(zhǔn)到2020年我將保證碳減排45%，我國(guó)將長(zhǎng)期面臨巨大的節(jié)能減排壓力大學(xué)校園節(jié)能有利于促進(jìn)節(jié)約型校園文化的建設(shè)，有利于增強(qiáng)大學(xué)生節(jié)能環(huán)保的社會(huì)責(zé)任感，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)節(jié)約型人才一、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的意義2024/6/305大學(xué)校園節(jié)能有利于促進(jìn)節(jié)約型校園文化的建設(shè)，有利于增強(qiáng)大學(xué)生節(jié)能環(huán)保的社會(huì)責(zé)任感，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)節(jié)約型人才能耗總量高：至2010年，我國(guó)2600多所高校的能耗總量占全國(guó)總能耗的10%人均能耗高：人均能耗是城鎮(zhèn)人均的5倍1.57.713.1社會(huì)意義大：校園是人才培養(yǎng)和文化傳播的場(chǎng)所，校園節(jié)能有利于培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約意識(shí)，社會(huì)輻射作用大資源利用資源利用一、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的意義2024/6/306節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)是新形勢(shì)下進(jìn)一步推動(dòng)高校后勤推行細(xì)節(jié)服務(wù)、實(shí)行精細(xì)化和信息化管理、提升服務(wù)質(zhì)量和管理水平的重要手段節(jié)約型高校后勤建設(shè)要求漸進(jìn)性長(zhǎng)效性約束性可行性保障性有償性減量性增效性復(fù)雜性系統(tǒng)性制度保障制度保障節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)有利于實(shí)現(xiàn)校園資源增效利用，有利于建立節(jié)約型后勤管理長(zhǎng)效機(jī)制一、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的意義2024/6/307節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)有利于提高校園能源系統(tǒng)運(yùn)行效率、降低運(yùn)行費(fèi)用，有利于發(fā)現(xiàn)和降低系統(tǒng)運(yùn)行故障、保證運(yùn)行安全圍護(hù)結(jié)構(gòu)采暖供熱空調(diào)制冷油氣供應(yīng)給水排水照明辦公動(dòng)力設(shè)備電梯電氣水電煤氣油熱汽校園能源種類因此，校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)，對(duì)促進(jìn)節(jié)約型校園文化建設(shè)，提高校園精細(xì)化管理水平，促進(jìn)校園、能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意義重大！二、從節(jié)能看平臺(tái)建設(shè)的要求2024/6/308校園節(jié)能目標(biāo)分解二、從節(jié)能看平臺(tái)建設(shè)的要求2024/6/309節(jié)能監(jiān)管節(jié)能改造校園節(jié)能目標(biāo)分解二、從節(jié)能看平臺(tái)建設(shè)的要求2024/6/3010暖通空調(diào)：總數(shù)45%30%，自身節(jié)34%照明：總數(shù)18%9%，自身節(jié)52%

插座：總數(shù)15%12%，自身節(jié)20%動(dòng)力：總數(shù)8%7%，自身節(jié)10%暖通空調(diào)：節(jié)能改造照明：監(jiān)管+換節(jié)能燈（改造）

插座：監(jiān)管動(dòng)力：監(jiān)管可見，監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)考慮平臺(tái)建成后能夠滿足上述監(jiān)管節(jié)能和改造節(jié)能的需求！以建筑節(jié)能為主體的校園節(jié)能量大面廣二、從節(jié)能看平臺(tái)建設(shè)的要求2024/6/3011墻體保溫(隔熱)幕墻(窗)遮陽(yáng)節(jié)能窗(Low-E)

建筑熱工模擬

節(jié)能建筑設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)給排水系統(tǒng)照明辦公系統(tǒng)

電梯電氣系統(tǒng)

動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)

建筑BA系統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)

集中供冷系統(tǒng)

建筑冷熱源

電力供應(yīng)系統(tǒng)

油氣供應(yīng)系統(tǒng)

用水供應(yīng)系統(tǒng)太陽(yáng)能

風(fēng)能

生物質(zhì)能

城市污水熱能

地表水熱能

土壤熱能可見，監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)考慮校園建筑節(jié)能的系統(tǒng)性要求！2024/6/3012二、從節(jié)能看平臺(tái)建設(shè)的要求建筑全壽命過程對(duì)平臺(tái)建設(shè)的要求規(guī)劃設(shè)計(jì)施工建設(shè)使用過程建筑產(chǎn)品建筑全壽命過程：50年、100年、1000年建設(shè)費(fèi)用維修費(fèi)用+能耗費(fèi)用可見，監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)考慮校園建筑全壽命過程節(jié)能的長(zhǎng)效性和減量增效要求！三、當(dāng)前平臺(tái)建設(shè)存在的問題2024/6/3013重視儀表、設(shè)備和軟硬件的招標(biāo)，但對(duì)平臺(tái)建設(shè)起到關(guān)鍵作用的系統(tǒng)集成、功能實(shí)現(xiàn)和后期數(shù)據(jù)分析等技術(shù)環(huán)節(jié)重視不夠，技術(shù)實(shí)施方案論證不足平臺(tái)建設(shè)過程是高校后勤管理水平提升的過程，但目前與后勤的結(jié)合不夠密切數(shù)據(jù)分析普遍不足、深度不夠、缺乏依據(jù)后續(xù)的節(jié)能工作、節(jié)能重點(diǎn)和發(fā)展方向，許多高校缺乏清晰的發(fā)展思路三、當(dāng)前平臺(tái)建設(shè)存在的問題2024/6/3014四、國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)2024/6/3015四、國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)2024/6/30162006年美國(guó)綠建委面向校園建筑頒布綠色校園標(biāo)準(zhǔn)四、國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)2024/6/3017國(guó)外技術(shù)措施—校園能源系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試（Commissioning）技術(shù)1992年：美國(guó)德州農(nóng)機(jī)大學(xué)啟動(dòng)校園節(jié)能TexasLoanSTAR計(jì)劃項(xiàng)目，開始校園建筑節(jié)能技術(shù)開發(fā)工作1996年：開始在農(nóng)機(jī)大學(xué)啟動(dòng)校園進(jìn)行技術(shù)改造實(shí)施工作，并取得成功到2006年：已完成300棟校園建筑節(jié)能改造，總節(jié)能量7500萬美元四、國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)2024/6/3018國(guó)外技術(shù)措施—能源系統(tǒng)的Commissioning目標(biāo)1：發(fā)現(xiàn)能源系統(tǒng)運(yùn)行過程存在的問題目標(biāo)2：改善建筑室內(nèi)環(huán)境的舒適性目標(biāo)3：實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造目標(biāo)4：降低能源運(yùn)行費(fèi)用，并保證其持續(xù)性目標(biāo)5：提高運(yùn)行人員技術(shù)管理水平四、國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)2024/6/3019國(guó)外技術(shù)措施—能源系統(tǒng)的CommissioningSouthSatelliteIIIWestIWestIIWestIVCentralUtilityPlant(CUP)四、國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)2024/6/3020國(guó)外技術(shù)措施—能源系統(tǒng)的Commissioning空氣品質(zhì)分析儀套帽式風(fēng)量罩多參數(shù)通風(fēng)表燃燒效率分析儀超聲波流量計(jì)電能質(zhì)量分析儀FLUKE測(cè)溫儀Agilent示波器TVOC速測(cè)儀四、國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)2024/6/3021國(guó)外技術(shù)措施—能源系統(tǒng)的Commissioning節(jié)能量：28棟校園建筑平均值為8.25~330萬元RMB/年，平均為75萬元RMB/年各類校園建筑節(jié)能量7棟醫(yī)療研究中心：110元/m2

年6棟醫(yī)院建筑：30.5元/m2

年5棟教學(xué)辦公樓：44.9元/m2

年7棟行政辦公樓：22元/m2

年2棟附屬學(xué)校建筑：16元/m2

年五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)2024/6/30222024/6/3023五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成2024/6/3024五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)2024/6/3025五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—軟件架構(gòu)2024/6/3026五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—指標(biāo)體系安全設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)需求分析概念設(shè)計(jì)模式優(yōu)化分類分項(xiàng)能耗模型序號(hào)指標(biāo)名稱單位符號(hào)備注1建筑總用電量kWhE01000建筑總用電量2照明與插座總用電量kWhE01A00建筑照明與插座用電分項(xiàng)總用電量3暖通空調(diào)總用電量kWhE01A00建筑暖通空調(diào)用電分項(xiàng)總用電量4動(dòng)力總用電量kWhE01C00建筑動(dòng)力用電分項(xiàng)總用電量5特殊總用電量kWhE01D00建筑特殊區(qū)域總用電量6峰時(shí)總用電量kWhEpeak建筑用電峰時(shí)總用電量7谷時(shí)總用電量kWhEvalley建筑用電谷時(shí)總用電量8平時(shí)總用電量kWhEflat建筑用電平時(shí)總用電量序號(hào)指標(biāo)名稱單位符號(hào)數(shù)學(xué)模型備注1建筑總耗水量tW—通過監(jiān)測(cè)或能耗統(tǒng)計(jì)得到的建筑(逐月、季、年)自來水總用量2單位面積用水量t/m2WAW為建筑總耗水量；A為建筑面積。3人均用水量t/人WSW為建筑總耗水量；N為建筑用水人數(shù)。2024/6/3027五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—指標(biāo)體系2024/6/3028五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—指標(biāo)體系評(píng)價(jià)方法與步驟建筑基本信息調(diào)研計(jì)算分類分項(xiàng)能耗指標(biāo)能耗指標(biāo)對(duì)比能耗指標(biāo)分析指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果及節(jié)能措施評(píng)價(jià)依據(jù)評(píng)價(jià)過程原因分析評(píng)價(jià)結(jié)果信息準(zhǔn)備評(píng)價(jià)依據(jù)評(píng)價(jià)過程原因分析信息準(zhǔn)備2024/6/3029五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—指標(biāo)體系模式優(yōu)化分項(xiàng)用電總量指標(biāo)分項(xiàng)用電比例指標(biāo)8月份空調(diào)分項(xiàng)用電指標(biāo)8月份動(dòng)力分項(xiàng)用電指標(biāo)冷源設(shè)備用電量指標(biāo)冷源設(shè)備用電比例指標(biāo)2024/6/3030五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—指標(biāo)體系模式優(yōu)化設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)型號(hào)制冷(熱)量(kW)電機(jī)功率(kW)每天運(yùn)行時(shí)間(h)全年運(yùn)行時(shí)間(h)平均負(fù)載率%制冷機(jī)組3YSDACAS35CGE11186872050%板式換熱器2M15—MFGL2360—16240050%設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)型號(hào)冷卻水量(m3/h)電機(jī)功率(kW)每天運(yùn)行時(shí)間(h)全年運(yùn)行時(shí)間(h)平均負(fù)載率%冷卻塔3CTA-320UFWS26011872030%設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)型號(hào)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)電機(jī)功率(kW)每天運(yùn)行時(shí)間(h)全年運(yùn)行時(shí)間(h)冷凍泵3K75211E4GPC20032309810冷卻泵3K85211E4GPC30030379810熱水循環(huán)泵3K75211E4GPC1902822162400補(bǔ)水泵2CR5—155.71022.246002024/6/3031五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—指標(biāo)體系制冷機(jī)組能效分析安全設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)需求分析概念設(shè)計(jì)模式優(yōu)化2#COP4.03#COP3.6溫差2.5℃正常冷負(fù)荷工況兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行3#COP3.9溫差1.3℃單臺(tái)運(yùn)行最大冷負(fù)荷工況兩臺(tái)機(jī)組不間斷運(yùn)行8小時(shí)。1#COP4.03#COP3.3溫差2.2℃最小冷負(fù)荷工況一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行2#COP2.5溫差1.5℃2024/6/3032五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—精度保障用電能耗精度允許相對(duì)誤差總有功功率用熱能耗精度用熱能耗精度水泵輸送效率2024/6/3033五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—通訊儀表設(shè)備可尋址：每棟建筑、每個(gè)設(shè)備、每個(gè)傳感器、每個(gè)智能網(wǎng)關(guān)、每個(gè)控制器都有地址編碼可通訊：“傳感器-智能網(wǎng)關(guān)-控制器-數(shù)據(jù)中心-管理員”5點(diǎn)之間可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，即“物-物、人-物、人-人”相連可控制：對(duì)感知層每個(gè)機(jī)電設(shè)備(若需要)、控制器可實(shí)現(xiàn)反饋控制智能化：智能網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)中心可實(shí)現(xiàn)云計(jì)算和智能化管理2024/6/3034五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—信息匯聚管理五、節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)完成了太原理工大學(xué)建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)，該項(xiàng)目為國(guó)家住建部節(jié)約型校園示范項(xiàng)目，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)建筑13棟，一般監(jiān)測(cè)建筑87棟，建筑總面積100多萬平米2024/6/3035校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)—示范應(yīng)用項(xiàng)目已通過國(guó)家住建部驗(yàn)收，數(shù)據(jù)分析表明，已實(shí)現(xiàn)：2011較2009年節(jié)電280萬度,人均值下降10.5%；節(jié)水40萬噸，人均值下降18.9%六、基于commissioning的

校園節(jié)能改造技術(shù)2024/6/3036六、基于commissioning的節(jié)能改造技術(shù)能效診斷仿真模擬平臺(tái)2024/6/3037室內(nèi)溫度模型濕度模型房間模型相對(duì)濕度模型墻體動(dòng)態(tài)傳熱門的動(dòng)態(tài)傳熱窗的動(dòng)態(tài)傳熱室外溫度太陽(yáng)輻射鄰室溫度六、基于commissioning的節(jié)能改造技術(shù)能耗模擬技術(shù)—仿真平臺(tái)2024/6/3038六、基于commissioning的節(jié)能改造技術(shù)暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗模擬技術(shù)—仿真平臺(tái)2024/6/3039六、基于commissioning的節(jié)能改造技術(shù)暖通空調(diào)系統(tǒng)智能控制技術(shù)2024/6/3040七、可再生能源在校園節(jié)能中的應(yīng)用2024/6/3041七、可再生能源在校園節(jié)能中的應(yīng)用太陽(yáng)能熱水供應(yīng)技術(shù)—學(xué)生生活和洗浴用水2024/6/3042七、可再生能源在校園節(jié)能中的應(yīng)用污水源熱泵技術(shù)—解決校園采暖、空調(diào)和學(xué)生生活洗浴熱水2024/6/3043煤石油和天然氣大氣污染冬季采暖模式夏季空調(diào)模式室外環(huán)境城市熱島問題:>1~5oC,甚至高10oC增加了建筑空調(diào)負(fù)荷冬季采暖模式:利用熱泵從城市污水提取熱量進(jìn)行采暖夏季空調(diào)模式:利用熱泵將建筑內(nèi)熱量提取出來釋放到城市污水中七、可再生能源在校園節(jié)能中的應(yīng)用污水源熱泵技術(shù)—解決校園采暖、空調(diào)和學(xué)生生活洗浴熱水2024/6/3044七、可再生能源在校園節(jié)能中的應(yīng)用污水源熱泵技術(shù)—解決校園采暖、空調(diào)和學(xué)生生活洗浴熱水2024/6/3045位置：大連市馬蘭廣場(chǎng)功能：住宅、商場(chǎng)面積：20萬元平米需求：冬季采暖、

夏季空調(diào)設(shè)備：熱泵機(jī)組能源：污水熱能七、可再生能源在校園節(jié)能中的應(yīng)用污水源熱泵技術(shù)—解決校園采暖、空調(diào)和學(xué)生生活洗浴熱水2024/6/3046初投資費(fèi)污水熱泵：1.4元/w電制冷+鍋爐房：1.5元