校園綜合能源服務(wù)解決方案設(shè)計

2-校園綜合能源服務(wù)解決方案設(shè)計一、校園能效服務(wù)市場空間分析1.市場規(guī)模據(jù)統(tǒng)計，截至2022年12月，浙江省共有175所高等學(xué)校，其中普通高等學(xué)校167所，成人高等學(xué)校8所，普通高等學(xué)校中公辦116所，民辦49所，中外合辦3所。校園具有相對獨立的決策管理權(quán)限，可以自行決定內(nèi)部能源項目的實施。2.政策環(huán)境國家發(fā)改委于2014年發(fā)布了《能效“領(lǐng)跑者”制度實施方案》（發(fā)改環(huán)資[2014]3001號），要求在能源產(chǎn)品、高耗能行業(yè)及公共機構(gòu)中實施能效“領(lǐng)跑者”制度，通過樹立標桿、政策激勵、提高標準，形成推動終端能源產(chǎn)品、高耗能行業(yè)、公共機構(gòu)能效水平不斷提升的長效機制，促進節(jié)能減排。教育部由學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心統(tǒng)一組織開展“能效領(lǐng)跑者”計劃，以合同能源管理、合同節(jié)水管理、PPP等方式，對學(xué)校能源系統(tǒng)進行全面綜合改造，打造綠色校園樣板。對優(yōu)秀項目授予“全國能效領(lǐng)跑者示范學(xué)校”榮譽。其目的在于一是在改造項目上采用效果最優(yōu)的新技術(shù)以及各類技術(shù)組合，達到技術(shù)節(jié)能的示范作用；二是對部分項目的運行實行托管，達到管理節(jié)能的示范作用；三是通過合同能源管理、合同節(jié)水管理、PPP組織實施，在資金籌措方式上起到示范作用。規(guī)建中心協(xié)助各示范學(xué)校根據(jù)有關(guān)文件精神，向各級發(fā)改、財政、機關(guān)事務(wù)管理部門申請能效領(lǐng)跑者示范建設(shè)項目優(yōu)惠政策及財政補貼。相關(guān)財政補貼資金，按照國家統(tǒng)一管理辦法獎勵給學(xué)校和項目實施企業(yè)。二、校園能源現(xiàn)狀及特點1.能源現(xiàn)狀分析（1）建筑能耗水平整體較高。大量的校園建筑存在圍護結(jié)構(gòu)不節(jié)能、空調(diào)設(shè)備老化等能耗上漲因素，導(dǎo)致建筑能耗水平呈現(xiàn)逐年上升趨勢。（2）能源浪費現(xiàn)象普遍存在。由于能源屬性及能源管理制度的不健全，校園的建筑通常存在能源行為不規(guī)范，如教室內(nèi)開空調(diào)時開窗、溫度設(shè)定不合理或無溫度設(shè)定裝置、離開教室不關(guān)空調(diào)不關(guān)燈、教學(xué)設(shè)備待機能耗高等現(xiàn)象。（3）能源管理專業(yè)性規(guī)范性不強。很多校園專職能源管理人員，缺乏完善的能源管理制度；部分建筑設(shè)備管理人員素質(zhì)參差不齊，普遍受教育程度不高，缺乏對所管理系統(tǒng)運行所需要的基礎(chǔ)知識，只會開、關(guān)機和記錄簡單的運行數(shù)據(jù)保證設(shè)備可以運行而不管能耗，常常存在錯誤操作行為導(dǎo)致系統(tǒng)高能耗運行。（4）能耗采集和分項計量的基礎(chǔ)較薄弱。建筑能耗調(diào)查多集中在能耗總量上，用于能耗采集和分項計量的信息系統(tǒng)建設(shè)還比較薄弱，大多數(shù)校園建筑沒有分項能耗記錄，管理者無法知道能耗較大的環(huán)節(jié)、浪費嚴重的地方。2.能源特點分析（1）單位面積能耗低：與一般的公共建筑物不同，高等院校占地面積大，建筑面積大，但由于校園內(nèi)大多數(shù)建筑物僅面向本校師生開放使用，使用頻率不高，如學(xué)生上課時，學(xué)生公寓處于空閑狀態(tài)，反之亦然，因此相對于市民中心、醫(yī)院、商場等人員密集且流動量大的公共建筑來說，高等院校單位建筑面積的能耗較低。（2）照明與插座能源占比較大：由于學(xué)校有寒暑假，所以學(xué)校大部分空調(diào)在主要的供冷供熱季中基本處于關(guān)機狀態(tài)，因此校園的空調(diào)能源比例遠小于大多數(shù)公共建筑，絕大對數(shù)電費支出是使用率最高照明用電與插座用電。（3）能源消費結(jié)構(gòu)復(fù)雜：浙江省內(nèi)有不少校園辦學(xué)時間較長，校內(nèi)有著不同年代的建筑物，建筑物本體的狀況與能源方式各有不同，存在的問題也多種多樣，這些校園需要的是定制化、差異化的能源解決方案。3.能源需求及問題（1）能耗增長過快，隨著招生規(guī)模增加、新建學(xué)校建筑、教學(xué)條件改善、大量實驗儀器的采購，導(dǎo)致校園能耗增長較快，與綠色低碳、節(jié)能環(huán)保型校園發(fā)展理念存在一定差距；（2）設(shè)備設(shè)施陳舊落后，許多校園設(shè)施設(shè)備老化、陳舊，很多都達不到節(jié)約型校園建設(shè)的標準要求，并且專項資金配套使用情況堪憂；（3）師生能源需求增加，一些省提出了學(xué)生寢室改善計劃，每個寢室均配置空調(diào)、熱水器、飲水機，食堂、商貿(mào)購物、文體娛樂設(shè)施也不斷改善，增加了校園的能源負擔(dān)；（4）節(jié)能改造資金不足，近幾年，隨著節(jié)約型校園建設(shè)不斷推進，各校園對節(jié)能減排日益重視，不少校園開展節(jié)能項目數(shù)量雖有所上升，但多以中小規(guī)模為主，例如局部更換節(jié)能燈具、加裝節(jié)水龍頭等，究其原因主要是學(xué)校劃撥的節(jié)能經(jīng)費仍顯不足，一個較大規(guī)模的節(jié)能改造項目只有進行拆分才得以推進實施；（5）重技術(shù)節(jié)能、輕節(jié)能管理現(xiàn)象突出，雖然換了LED照明，節(jié)能空調(diào)，但是人走燈不關(guān)，空調(diào)一直最大功率運行的現(xiàn)象時有發(fā)生。專職的，有經(jīng)驗的能源管理工程師數(shù)量嚴重不足，能源管理相關(guān)的工器具配置不足，能源管理數(shù)字化的水平，以及數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用水平不足。三、校園解決方案1.能效提升技術(shù)方案（1）照明系統(tǒng)能效提升校園的公共教學(xué)樓、圖書館、學(xué)生宿舍、公共道路等均存在數(shù)量眾多的照明設(shè)備，使用頻率高，教室照明還普遍存在人走不關(guān)、人少全開、白天光照強開燈等能耗浪費現(xiàn)象，部分校園老校區(qū)依然使用的是傳統(tǒng)高耗能燈具，存在很大的節(jié)能空間，可通過更換節(jié)能燈具和建設(shè)照明智能控制系統(tǒng)，根據(jù)使用場景實現(xiàn)人走燈滅、亮度自動調(diào)節(jié)、定時開關(guān)等功能，充分降低照明系統(tǒng)能源費用。（2）配電智能化建設(shè)隨著辦學(xué)規(guī)模的發(fā)展，校園普遍存在配電系統(tǒng)設(shè)備老舊、結(jié)構(gòu)設(shè)計不能滿足當(dāng)前需求、自動化程度低等問題，可在對配電系統(tǒng)和用電需求充分評估的基礎(chǔ)上，對于需要擴容的，在設(shè)計階段就采用智能化的標準規(guī)劃設(shè)計；對于設(shè)備年代久遠的，采用新型節(jié)能配電設(shè)備替換；對于供配電方式不合理的，積極協(xié)調(diào)供電公司整合周邊的供配電資源；對高壓計量柜監(jiān)測、對變壓器安全監(jiān)控、對低壓聯(lián)絡(luò)柜監(jiān)控、低壓回路監(jiān)控、電容補償監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測與視頻聯(lián)動、變壓器群控；增加對變壓器狀態(tài)等監(jiān)控手段，對電能進行分類、分項的統(tǒng)計，為節(jié)能分析、節(jié)能診斷、能源定額管理、能源審計、能耗公示等能源管理工作提供數(shù)據(jù)支撐。（3）通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)能效提升1）中央空調(diào)系統(tǒng)能效提升校園建筑物中安裝大型中央空調(diào)的比例不大，主要集中在圖書館、體育館、大型辦公樓和實驗樓，老校區(qū)中中央空調(diào)的比例更低。中央空調(diào)的節(jié)能改造包括：直接更換能耗高的老舊設(shè)備；在中央空調(diào)系統(tǒng)中部署傳感裝置、計量裝置、冷凍主機智能控制柜、冷凍泵智能控制柜、冷卻泵智能控制柜、冷卻塔智能控制柜，對空調(diào)主機、水泵、冷卻塔風(fēng)機、末端等進行系統(tǒng)化的控制調(diào)節(jié)，實現(xiàn)按需能源，大幅度降低空調(diào)負荷。2）VRV空調(diào)系統(tǒng)能效提升校園中型建筑中普遍配置了VRV空調(diào)，其節(jié)能改在方式包括：直接更換高能耗的老舊設(shè)備；在通對空調(diào)機組配置通信接口及智能網(wǎng)關(guān)，接入到能源管理系統(tǒng)，通過能源管理系統(tǒng)，對多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)進行集中控制；通過在多聯(lián)機室外機的供電電源回路上配置三相多功能電力監(jiān)控終端，在空調(diào)非工作時間和非空調(diào)季節(jié)切斷其工作電源，有效避免空調(diào)的待機能耗浪費，從而大幅降低多聯(lián)機集中空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗。3）分體空調(diào)系統(tǒng)能效提升校園教室、學(xué)生公寓中分布有大量的分體空調(diào)，除了更換老舊空調(diào)外，可通過部署智能插座對分體空調(diào)進行集中管理，實現(xiàn)分體空調(diào)供電回路的遠程開關(guān)控制、自動斷電及待機負荷控制，自動化控制及遠程監(jiān)控，實現(xiàn)計量及控制雙重功能，對各種電力參數(shù)進行實時測量，對各空調(diào)進行精細化管理，減少空調(diào)待機能耗。（4）熱水供應(yīng)系統(tǒng)能效提升由于校園有數(shù)量眾多的住校生，所以有大量的熱水需求，主要包括飲用開水和洗浴熱水，飲用開水普遍由學(xué)校自購的電開水爐供應(yīng)，洗浴熱水則普遍采用外包的方式進行管理。對于電開水爐，可以通過配置遠程控制裝置，實現(xiàn)定時控制，并對開水器配電回路運行參數(shù)進行實時計量監(jiān)測，在非工作時間切斷回路電源，既降低了電開水器24小時一直通電運行的電耗損失，同時又避免了千滾水對人體的危害；對于生活熱水，不同學(xué)校之間熱源存在差異，常見的有煤鍋爐、天然氣鍋爐、電熱水器、太陽能熱水器，對于前三者可以采用空氣源熱泵替代，其COP值高、易于控制和維護、零排放，節(jié)能效果顯著。（5）給排水系統(tǒng)能效提升1）給排水系統(tǒng)智能化控制校園用水量大，多存在跑冒滴漏的情況，同時也缺乏配套的計量和監(jiān)控系統(tǒng)。對給排水系統(tǒng)的進行監(jiān)控和管理，可實現(xiàn)給排水的合理調(diào)度，無論用戶用水量怎樣變化，水泵都能及時改變其運行方式，實現(xiàn)水泵的最佳運行，同時也能及時發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備和漏水點。2）配套中水回收設(shè)施、雨水收集裝置中水回用指將生活廢〔污〕水（沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所）集中處理后，達到一定的標準回用于綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、潔具與衛(wèi)具沖洗等，從而達到節(jié)約用水的目的。雨水利用就是直接對天然降水進行收集、儲存并加以利用。從雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用的過程。校園有大量的盥洗廢水和洗澡廢水，采用中水回收、雨水利用措施，可大大減少自來水消耗量。（6）電梯系統(tǒng)能效提升電梯使用頻繁、白天，使用時間幾乎沒有高峰低谷之分，大部分電梯幾乎一直處在運行狀態(tài)，制動相當(dāng)頻繁?？刹捎秒娞萑嚎丶夹g(shù)、變頻調(diào)速控制和安裝電梯電能回饋裝置，進行節(jié)能改造。（7）新能源項目建設(shè)校園有大量屋頂資源，可考慮建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)；校園師生科研、教學(xué)工作相對規(guī)律，用電系統(tǒng)存在明顯峰谷，可考慮結(jié)合應(yīng)急電源建設(shè)配套儲能系統(tǒng)；隨著學(xué)校師生新能源汽車擁有量的增加，可考慮增加充電樁的建設(shè)。（8）建設(shè)綜合能源管理系統(tǒng)打造高等院校綜合能源服務(wù)系統(tǒng)并對高等院校安裝能耗在線監(jiān)測裝置，對建筑電、冷、熱、汽、水、可再生能源等進行監(jiān)測、分類分項分戶實時在線計量、協(xié)調(diào)控制、能源調(diào)度、需求響應(yīng)、能源診斷、統(tǒng)計分析、對標管理、定額管理、能源預(yù)測等。各級主管部門可以通過系統(tǒng)實現(xiàn)所管轄高等院校能源信息化管理。2.商業(yè)模式分析高等院校普遍建筑面積大，建筑物數(shù)量多，能源情況復(fù)雜，因此全面的綜合能源服務(wù)往往開發(fā)難度大、實施周期較長、需要較多的資金投入，為了有效緩解校園投資壓力，加快項目進度，可以根據(jù)項目具體內(nèi)容和收益情況，采取適用的商業(yè)模式進行實施，主要商業(yè)模式如下：（1）工程總包或分包模式：綜合能源公司受校園委托，按照合同約定對工程建設(shè)項目的設(shè)計、采購、施工、試運行等實行全過程或若干階段的承包。通常公司在總價合同條件下，對其所承包工程的質(zhì)量、安全、費用和進度進行負責(zé)。建議針對新建的校園建筑采用。（2）勞務(wù)服務(wù)模式：綜合能源服務(wù)公司為實現(xiàn)安全、節(jié)能目標向校園提供必要的服務(wù)，如：供能設(shè)備運維檢修、能源信息系統(tǒng)維護、能源系統(tǒng)能效分析等，提高校園能源系統(tǒng)管理水平，降低運維成本。（3）合同能源管理服務(wù)模式：校園與綜合能源服務(wù)公司簽訂合同能源管理合同，由綜合能源服務(wù)公司負責(zé)項目投資、建設(shè)和運營，雙方按照合同約定分享效益，合同期滿后標的物無償移交給校方。該模式常用于學(xué)校宿舍區(qū)的生活熱水供應(yīng)項目。（4）能源托管服務(wù)模式：綜合能源服務(wù)公司對校園能源的購進、使用以及能源設(shè)備效率、能源方式的全面或部分承包管理，并提供資金進行技術(shù)和設(shè)備更新，進而達到節(jié)能和節(jié)約能源費用的目的。一般由綜合能源服務(wù)公司以總價包干的形式向用戶收取能源托管費，負責(zé)繳納用戶的水、電、氣等能源費用，投資對用戶的能源設(shè)備進行節(jié)能改造，培訓(xùn)和指導(dǎo)用戶能源管理團隊提高運行水平，完成既定節(jié)能目標。由于校園建筑物數(shù)量多，屬性復(fù)雜，在校園開展整體能源托管的難度較大，可以在圖書館、行政樓等能源相對穩(wěn)定密集的建筑物開展部分托管。3.風(fēng)險防控事項（1）建筑能耗自然上漲風(fēng)險：對于能源費用托管型項目，能源托管的基礎(chǔ)是全面做好建筑能源審計工作，建議聘請有資質(zhì)的能源審計單位實施。不僅要針對有節(jié)能潛力的能源設(shè)備及系統(tǒng)做節(jié)能改造，更需要統(tǒng)計建筑內(nèi)所有主要能源設(shè)備清單，把控好不做節(jié)能改造的能源設(shè)備及系統(tǒng)能耗上漲的風(fēng)險。（2）能源運行管理不到位風(fēng)險：建筑實施節(jié)能改造后，能源設(shè)備及系統(tǒng)的運營維護也是重要的環(huán)節(jié)，一方面需要做好能源設(shè)備日常維保工作、保證設(shè)備正常高效運行，另一方面需要積極發(fā)揮能源管理系統(tǒng)作用，做好能源系統(tǒng)運行管理工作、杜絕建筑能源浪費現(xiàn)象。（3）實施邊界條件不清晰風(fēng)險：采用合同能源管理方式實施的建筑節(jié)能改造必須明確項目合同的邊界條件，包括建筑能源人數(shù)、能源面積、能源設(shè)備、能源時間等能源條件，以及改造建設(shè)實施范圍、改造實施質(zhì)量標準、項目運行管理規(guī)范等服務(wù)內(nèi)容。4.實施效果分析（1）經(jīng)濟效益：對校園建筑實施能效服務(wù)，通過技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能手段可實現(xiàn)建筑能源費用明顯下降。如采用合同能源管理的模式實施能效提升，在用戶節(jié)能改造“零投資”的前提下，通過能耗分析、潛力挖掘、節(jié)能改造等手段，直觀降低客戶能耗水平的同時極大緩解用戶的年度資金壓力，合同期滿設(shè)備無償移交給用戶、用戶繼續(xù)享有節(jié)能收益；節(jié)能服務(wù)公司則可通過技術(shù)和管理節(jié)能回收投資成本、實現(xiàn)項目盈利。2）品牌效益：派駐專業(yè)的能源管理崗位人員對校園的能源系統(tǒng)及設(shè)備進行管理，并根據(jù)能源消耗指標定期進行節(jié)能考核，配合校園建立完善的能源管理制度，可顯著提升校園的能源管理水平、保障項目長期的節(jié)能效果，同時樹立國網(wǎng)綜合能源服務(wù)品牌。3）社會效益：通過節(jié)能改造可減少校園建筑消耗標煤量和二氧化碳排放量，節(jié)能減排效益明顯，社會示范效益突出。四、典型案例1.工學(xué)院綜合能源服務(wù)項目（現(xiàn)升格后改名為“浙江海洋大學(xué)”）系統(tǒng)工學(xué)院位于浙江省連云港市，前期省綜與學(xué)校后勤部充分溝通后，梳理了其所有綜合能源服務(wù)需求，共計10個項目：1）辦公室、教室、圖書館、體育場等公共區(qū)域照明系統(tǒng)節(jié)能改造項目；2）路燈智慧控制系統(tǒng)改造項目；3）變電所無人值守項目；4）學(xué)生公寓分體空調(diào)安裝項目；5）直飲水改造項目；6）學(xué)生公寓空調(diào)用電預(yù)付費系統(tǒng)；7）學(xué)生公寓智能用水系統(tǒng)建設(shè)項目；8）公共浴室廢水回收利用改造項目；9）水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)項目；10）基于三維可視化系統(tǒng)能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)項目。目前根據(jù)學(xué)校資金狀況制定了分期實施的方案，共分兩期實施，采用合同能源管理的商務(wù)模式，目前第一期項目已實施結(jié)束，由省綜投資240萬元，為學(xué)校蒼梧校區(qū)A區(qū)B區(qū)、通灌校區(qū)以及宋跳校區(qū)38棟學(xué)生公寓，總計4464間宿舍建設(shè)預(yù)付費管理系統(tǒng)，并且將照明用電及空調(diào)用電分開計量及控制，使得整個宿舍的預(yù)付費管理系統(tǒng)趨于完善，一期項目現(xiàn)運行良好，二期正在推進中。2.浙江工業(yè)大學(xué)綜合能源服務(wù)項目浙江工業(yè)大學(xué)位于浙江省浙江市浦口區(qū)，通過前期接觸，省綜了解到學(xué)校有建設(shè)綜合能源服務(wù)管理系統(tǒng)的需求，積極為學(xué)校開展服務(wù)。該項目分兩期實施，一期部分464萬元，已實施完成并驗收通過，運行良好，主要內(nèi)容包括：（1）通過新增15臺分布式監(jiān)控站點，更換1350塊表計，將原有的1