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大型建筑能效管理

2010/12/12 22:33:00

一、摘要

一組來自國家有關(guān)部門的調(diào)查數(shù)字顯示: 我國大型建筑年電力消耗總量占全國總消耗量的10%，能源費(fèi)用超過800億元，主要包括政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、商業(yè)寫字樓等大型建筑，大部分大型建筑的全年用電量在100KWH以上，其中空調(diào)用電在45-50%；用戶室內(nèi)用電35-40%；公用電費(fèi)支出10-15%。

能效管理就是績效管理，依靠無成本的科學(xué)管理進(jìn)行節(jié)能的基礎(chǔ)，要盡量搞清楚樓宇中能源最終消耗在哪些終端設(shè)備上，消耗多少，什么時(shí)候消耗的。可先從月消耗量分析入手，進(jìn)一步細(xì)分到每日的消耗變化，從用電量的分析擴(kuò)展到日最高用電負(fù)荷構(gòu)成情況的分析，并能分析出一些影響能源消耗的主要因素，有條件的可以回歸出一些能源消耗數(shù)學(xué)模型。對(duì)分析得到的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、處理，制訂出完善的能效管理制度和整改措施，達(dá)到減低能耗，節(jié)能減排的目標(biāo)。

二、監(jiān)測對(duì)象現(xiàn)狀

  供電系統(tǒng)效率低
   1、變壓器效率低：大型建筑變壓器使用效率不高，特別是晚上變壓器幾乎空載運(yùn)行，造成變壓器自身損耗大，電壓變化率高；
    2、供電線路損耗大：因大型建筑用電設(shè)備多，供電線路分支多、長，視在功率大，存在較大的集膚效應(yīng)損耗及熱阻線損，導(dǎo)致末端電壓降大，電能使用效率明顯下降，并存在一定的安全隱患；

    用電設(shè)備能耗利用率不高
   1、空調(diào)設(shè)備用電（柜式或中央空調(diào)）：首先，大型建筑空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)選型時(shí)，大多預(yù)計(jì)留了20%左右的余量，但正常運(yùn)行時(shí)很少完全運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)；其次，空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)處于最大設(shè)計(jì)固定流量下工作，不隨負(fù)荷變化而變化，無法達(dá)到主機(jī)、輔機(jī)和末端舒適溫度三者達(dá)到合理的動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致電能利用率低，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。
    2、照明及其它設(shè)備用電：大型建筑照明用電和其它用電設(shè)備大多是感性負(fù)載，功率因數(shù)多在0.5-0.8之間，存在大量的無功損耗，且用電設(shè)備多為單相220V供電，線路中都存在著嚴(yán)重的三相不平衡，造成零序電流過大，造成電耗的損失增加，也大大降低了系統(tǒng)的電能使用效率。

用電設(shè)備復(fù)雜，電力品質(zhì)差
大型建筑內(nèi)的用電設(shè)備數(shù)量與種類眾多，主要用電設(shè)備有：照明（節(jié)能燈、日光燈等），空調(diào)（柜式和中央空調(diào)）、辦公設(shè)備、電腦、三相電機(jī)（風(fēng)機(jī)和水泵）、電加熱負(fù)載和其它混合負(fù)載等。其中大量電力電子裝置（如電腦、辦公設(shè)備、通信設(shè)備）等非線性負(fù)載的使用，導(dǎo)致負(fù)荷嚴(yán)重非線形，產(chǎn)生電壓陷波、電壓突變、浪涌、瞬變、諧波（其中以3次諧波為主）等。同時(shí)消耗大量的無功功率，導(dǎo)致功率因數(shù)較低，使供電電壓波形發(fā)生畸變，電力污染嚴(yán)重，用電品質(zhì)差，大大降低了電能的使用效率，也影響用電設(shè)備的使用壽命和使用安全。

建筑分項(xiàng)能耗若沒有計(jì)量，帶有人為主觀因素的能耗拆分?jǐn)?shù)據(jù)不可靠，無法有效的發(fā)現(xiàn)用能問題，造成決策偏差。供電局提供數(shù)據(jù)或人工抄表數(shù)據(jù)缺乏實(shí)時(shí)性，且時(shí)間間隔不準(zhǔn)確，無法用于能耗技術(shù)分析，缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，各種節(jié)能措施的實(shí)際效果無法得到客觀的反映和評(píng)價(jià)，缺乏評(píng)估手段，分項(xiàng)計(jì)量是考核各個(gè)管理者在節(jié)能管理中業(yè)績的重要依據(jù)，依靠管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能是大型公建投資最快地實(shí)現(xiàn)節(jié)能最有效的措施

三、能耗用電模型和指標(biāo)系統(tǒng)

分類能耗

根據(jù)建筑用能類別，分類能耗數(shù)據(jù)采集指標(biāo)為6項(xiàng)，包括：

（1）電量；

（2）水耗量；

（3）燃?xì)饬?/span>(天然氣量或煤氣量)；

（4）集中供熱耗熱量；

（5）集中供冷耗冷量；

（6）其它能源應(yīng)用量，如集中熱水供應(yīng)量、煤、油、可再生能源等。

分類能耗中，電量應(yīng)分為4項(xiàng)分項(xiàng)，包括照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電和特殊用電。電量的4項(xiàng)分項(xiàng)是必分項(xiàng)，各分項(xiàng)可根據(jù)建筑用能系統(tǒng)的實(shí)際情況靈活細(xì)分為一級(jí)子項(xiàng)和二級(jí)子項(xiàng)，是選分項(xiàng)。其它分類能耗不應(yīng)分項(xiàng)。見圖：