溫剛(安科瑞電氣股份有限公司,上海市 201801)
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(biāo),落實“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹永寧胸科醫(yī)院能耗監(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(yuǎn)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。
關(guān)鍵詞:大型公共建筑;能耗監(jiān)測系統(tǒng);ACREL-5000;
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(yán)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(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè),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(wù);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(shè)的重要內(nèi)容,進一步增強責(zé)任感和緊迫感,統(tǒng)籌規(guī)劃,狠抓落實,推動城鄉(xiāng)建設(shè)走上綠色、循環(huán)、低碳的科學(xué)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(shè)計依據(jù)
GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》
《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB》
《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
《企業(yè)能源審計技術(shù)通則-GB》
GBT23331-2009《能源管理體系要求》
GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
能耗計量裝置國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
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(shù)條件
GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范
3 項目概況
北環(huán)中心是首創(chuàng)置業(yè)北三環(huán)馬甸交通樞紐推出的一個商務(wù)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“高效、伙伴、地標(biāo)、生態(tài)”的主題辦公理念成為北區(qū)又一個新地標(biāo)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(yuǎn)傳水表、B#樓三塊遠(yuǎn)傳水表、C#樓一塊遠(yuǎn)傳水表。
現(xiàn)需對西安首創(chuàng)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(yuǎn),因此針對本項目的性質(zhì),設(shè)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(yuǎn)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(chǔ)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(shè)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,最大限度地提高能源利用效率,科學(xué)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)架構(gòu)
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(shè)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(yuǎn)程管理提供了基礎(chǔ)平臺,它可以和其他樓宇自動化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)構(gòu)成復(fù)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(luò)結(jié)構(gòu),如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
5 系統(tǒng)軟件模塊
綜合能耗主界面
反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)日逐時用能曲線;單擊每個分類能耗的上部區(qū)域,可跳轉(zhuǎn)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(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期、當(dāng)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(dāng)月用能餅圖;
反映某分類能耗當(dāng)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;
通過透視表功能強大,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(dǎo)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(shè)置
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
分類能耗支路同比分析
統(tǒng)計各支路當(dāng)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(guān),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(biāo)操作放大、縮小、移動;可對數(shù)據(jù)進行排序(最大值、最小值);
數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
分項能耗主界面
配置選項
依照相關(guān)技術(shù)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(yīng)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(yīng)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?qū)?yīng)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
根據(jù)首創(chuàng)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。
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。
選擇節(jié)能設(shè)備。
再好的節(jié)能設(shè)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(shè)備,制定設(shè)備運行策略,減少人為干預(yù),集中管控,使節(jié)能設(shè)備正在實現(xiàn)節(jié)能。
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,最大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。
7 結(jié)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,做首創(chuàng)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(biāo)具有重要意義。
參考文獻:
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求[2008]114號文
作者簡介:
溫剛,男,本科 安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電
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