供稿 / 上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會
近日,上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會聯(lián)合上海市發(fā)展和改革委員會發(fā)布《2019年上海市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測及分析報告》(以下簡稱《報告》)。據(jù)了解,上海連續(xù)6年發(fā)布公共建筑能耗監(jiān)測情況報告,公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)屬于全國領(lǐng)先水平。
該《報告》旨在以公共建筑能耗監(jiān)測能效提升監(jiān)測管理效率,回應建筑大數(shù)據(jù)與智能化發(fā)展需求,從政府管理、全市發(fā)展、區(qū)域管理、行業(yè)監(jiān)測及典型案例等方面,詳細分析了國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測情況現(xiàn)狀及建筑運行用能特征和規(guī)律。
表1 2019年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的各類型公共建筑分布情況
近年來,上海市持續(xù)推薦國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑用能分項計量裝置的聯(lián)網(wǎng)安裝。上海市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺(以下簡稱“能耗監(jiān)測平臺”),自2010年啟動建設和逐步拓展完善,已完成了1個市級平臺,17個區(qū)分平臺和一個市級機關(guān)分平臺在內(nèi)的公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)。至2019年12月31日,全市累計共有1780棟公共建筑完成用能分項計量裝置的安裝并實現(xiàn)與能耗監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),覆蓋建筑面積8236.1萬m2,其中國家機關(guān)辦公建筑206棟,占監(jiān)測總量的11.6%,覆蓋建筑面積399.6萬m2;大型公共建筑1574棟,占監(jiān)測總量的88.4%,覆蓋建筑面積7836.5萬m2。按建筑功能分類統(tǒng)計情況如表1所示。
年度新增聯(lián)網(wǎng)量方面,2019年,能耗監(jiān)測平臺新增聯(lián)網(wǎng)建筑共計93棟,建筑面積合計403.0萬m2。新增聯(lián)網(wǎng)建筑中,辦公建筑數(shù)量最多,達38棟;文化建筑增幅最大,增幅比達34.8%;其次是教育建筑和國家機關(guān)辦公建筑,分別達到13.1%和12.0%;其它各類型建筑聯(lián)網(wǎng)量增幅在0~7%之間不等。近兩年,由于節(jié)能管理工作的不斷推進,以及相關(guān)制度的完善,未聯(lián)網(wǎng)的存量建筑在逐步減少,新建竣工建筑聯(lián)網(wǎng)棟數(shù)在逐年增加。
單棟建筑面積分布方面,與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的公共建筑面積主要分布在2.0萬m2到4.0萬m2之間,為739棟,占總量的41.5%;建筑面積大于10.0萬m2的超大型公共建筑為136棟,占總量的7.6%。本市與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的建筑面積分布情況如圖1所示。
圖1 2019年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的建筑面積分布情況
與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的大型公共建筑單體平均面積約為4.6萬m2,其中,綜合建筑平均面積最大約7.9萬m2。商場建筑平均面積約5.5萬m2,大于全市平均值,其余類型建筑平均面積均小于全市平均值。辦公建筑和旅游飯店建筑平均面積在4.3~4.5萬m2;醫(yī)療衛(wèi)生建筑、教育建筑、文化建筑、體育建筑平均面積在3.2~3.7萬m2之間。國家機關(guān)辦公建筑體量較小,平均面積約為1.9萬m2。各類型建筑平均面積情況如圖2所示。
圖2 2019年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的各類型建筑平均面積情況
2019年,與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的公共建筑年總用電量約為82.9億kWh,其中辦公建筑、商場建筑、綜合建筑與旅游飯店建筑用電總量較大,依然是用電消耗主力,四類建筑用電量占總量的86.1%。各類型建筑年總用電量占比如圖3所示。
圖3 2019年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的建筑年用電量占比情況
2019年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的公共建筑逐月用電強度如圖4所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)建筑逐月用電強度變化情況與氣溫變化趨勢相符,夏季隨著氣溫不斷升高,空調(diào)制冷需求逐漸增大,導致用電量也逐漸增加;冬季隨著氣溫不斷降低,空調(diào)采暖需求逐漸增大,導致用電量也逐漸增加。從圖中還可以發(fā)現(xiàn)2019年夏季平均溫度低于2018年同期,根據(jù)統(tǒng)計,2019年夏季溫度較常年偏低,因此夏季逐月能耗明顯低于2018年同期。且2019年梅雨時節(jié)長,高溫日到來偏晚,也導致夏季總體用能減少,由此說明兩年內(nèi)用電強度變化很大程度上與天氣變化相關(guān)。
圖4 2018~2019年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的建筑逐月用電強度
2019年聯(lián)網(wǎng)能耗監(jiān)測平臺的公共建筑單位面積年平均用電量為101kWh/m2,較2018年用電水平有明顯下降。從歷年能耗監(jiān)測平臺建筑年用電強度與總用電量變化情況分析,如圖5所示,公共建筑用電強度呈平緩波動勢態(tài),無明顯的增長趨勢,這與本市在能耗監(jiān)測、能源審計、節(jié)能改造、能效提升等監(jiān)管工作方面的持續(xù)推進以及廣大樓宇業(yè)主節(jié)能意識的提高不無關(guān)系。
圖5 2014~2019年與能耗監(jiān)測平臺聯(lián)網(wǎng)的建筑歷年用電量變化情況
2020年,新冠疫情爆發(fā),因此本報告加入了疫情期間能耗分析及同期對比。自疫情爆發(fā)以來,上海從1月24開始1級響應,嚴防疫情擴散,到現(xiàn)在變?yōu)?級響應,嚴防國外輸入病例,本地病例已經(jīng)基本清零,在保障人民安全的前提下,社會緊鑼密鼓地進行著復工復產(chǎn),隨著春暖花開,上海也在逐漸恢復過去的活力。全市主要行業(yè)公共建筑(政府辦公建筑、辦公建筑、旅游飯店建筑、商場建筑)總體用能水平隨著復工復產(chǎn)的進行在不斷地恢復,如圖6所示,出現(xiàn)了三個增長過程。在復工第一周,隨著政府部門及部分企業(yè)復工,用能水平達到了第一個高峰,恢復到春節(jié)前的65%;復工第四周,在部分外企復工、商業(yè)逐步復蘇、醫(yī)院門診恢復正常等多因素下,用能水平達到了第二個高峰,恢復到春節(jié)前的69%;在復工第八周,上海進入二級響應,用能水平迎來了第三次增長,恢復到了春節(jié)前的72%。
圖6 全市主要行業(yè)公共建筑春節(jié)前一周至復工第八周每周日均用電強度
由于為了防控疫情傳播,從2月開始,空調(diào)使用率下降,空調(diào)用能較1月明顯減少,隨著3月氣候轉(zhuǎn)暖,空調(diào)用能占比再度下降,為了能更好地分析復工情況,通過能耗監(jiān)測數(shù)據(jù),將空調(diào)用能也進行了單獨統(tǒng)計,并按月與2019年同期用電情況進行了比較,如圖7所示。整體來看,除政府辦公建筑外,其它建筑用能水平較2019年同期都有顯著的下降,但隨著社會經(jīng)濟的恢復,3月非空調(diào)用電強度都較2月有所提升,除旅游飯店建筑外,其它類型建筑3月非空調(diào)用電強度均恢復到1月的八成以上,說明復工復產(chǎn)在有序進行中。
圖7 各行業(yè)公共建筑2020年1~3月及2019年同期月用電情況
國家機關(guān)辦公建筑:疫情對國家機關(guān)辦公建筑用能影響較小,除疫情期間由于部分空調(diào)關(guān)閉導致總用電強度小于去年同期,非空調(diào)用電強度與去年同期基本持平,且逐月變化趨勢基本一致。說明政府部門在疫情期間也堅持復工,保障社會的正常運作。
辦公建筑:由于2020年新年在1月下旬,存在部分職員一月中旬就返鄉(xiāng)過年,因此辦公建筑2020年1月用電強度較去年同期有所下降。到3月份,辦公建筑非空調(diào)用電強度已經(jīng)恢復到1月的近九成,去年同期的八成。辦公企業(yè)已基本復工,部分仍采用靈活辦公等措施,因此用能水平還略低于去年同期。隨著經(jīng)濟不斷的恢復及疫情的好轉(zhuǎn),后續(xù)可能還會有所增長。
旅游飯店建筑:旅游飯店建筑用能水平自疫情以來一直處于低谷,旅游業(yè)仍處于“冬眠期”。旅游飯店建筑1月用電強度就明顯小于去年同期,說明旅游業(yè)受疫情影響較大,且影響還在持續(xù),其3月非空調(diào)用電強度僅恢復到1月的六成左右,比去年同期降低了近一半。
商場建筑:商場建筑1月能耗同旅游飯店建筑一樣,受疫情影響,節(jié)假日經(jīng)濟并未體現(xiàn)。但隨著人民生活恢復正常,商場客流在迅速增加,其3月份非空調(diào)用電強度已經(jīng)恢復到1月的八成,約為去年同期的七成,說明商業(yè)經(jīng)濟在逐步復蘇。
醫(yī)療衛(wèi)生建筑:醫(yī)療衛(wèi)生建筑1月用電強度與去年同期基本持平,2月由于疫情防控需要,各醫(yī)院關(guān)閉了部分門診并采取了限流措施,且市民非必要情況下也減少了去醫(yī)院就診的次數(shù),故醫(yī)院用能水平有所下降。3月2日開始各醫(yī)院門診基本恢復正常,因此3月整體非空調(diào)用電強度也恢復到了1月的近九成,約為去年同期的近九成,說明醫(yī)院基本恢復常態(tài)。
一是針對能耗監(jiān)測平臺中部分建筑數(shù)據(jù)精度不高、動態(tài)更新不及時、監(jiān)測業(yè)態(tài)不清晰等問題,我們組織專業(yè)團隊對一定比例的典型樓宇信息進行深入排查,包括核對基本信息、驗證數(shù)據(jù)時效性、修正錯誤數(shù)據(jù)與填補空缺信息等內(nèi)容,促進行業(yè)建筑用能數(shù)據(jù)精度提高。二是根據(jù)市、區(qū)平臺使用情況和分析需求,對已投入應用的能耗數(shù)據(jù)修復工具從訓練數(shù)據(jù)選取、修復方法等方面進行了優(yōu)化升級,將不同邊界、不同月份的建筑能耗數(shù)據(jù)建立不同修復模型,尤其增加了對全零能耗數(shù)據(jù)的修復研究,整體正常率較之前提升12%。
為了增強能耗監(jiān)測平臺面向社會公共服務能力,推進數(shù)據(jù)共享共建,我們按要求推進“上海市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測中心建設(運維)”項目納入云端管理。通過組織業(yè)務培訓、討論工作方案、編制工作計劃,有序落實各項工作任務,整套解決方案涉及三個階段六個關(guān)鍵節(jié)點,具體包括方案確認、上云實施及測試驗收三個階段和上云基本信息填寫、部署賬號申請、方案確認、任務發(fā)放、遷移測試、完成應用割接六個關(guān)鍵節(jié)點,隨著項目數(shù)據(jù)在電子政務云端的穩(wěn)定運行,將為開啟數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)應用打開新的局面。
為進一步加強能耗監(jiān)測平臺建設和運行的監(jiān)督管理,保障系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)、高效運行,我們面向17個區(qū)級分平臺管理單位印發(fā)《上海市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)區(qū)級分平臺工作考核評分細則》,從平臺制度建設、平臺運行情況、樓宇維保情況及創(chuàng)新應用等方面組織開展評價考核工作,黃浦、普陀、靜安、松江、嘉定等11個區(qū)級分平臺考核結(jié)果為優(yōu)秀,該考核結(jié)果納入本市年度各區(qū)建筑節(jié)能工作考核指標。從考核情況來看,絕大部分區(qū)級平臺管理部門重視區(qū)級平臺的運行管理及績效產(chǎn)出,能融合本區(qū)建筑節(jié)能發(fā)展實際需求,發(fā)揮平臺優(yōu)勢和數(shù)據(jù)價值,服務廣大樓宇業(yè)主。一是管理制度健全,經(jīng)費落實到位。松江、嘉定等出臺了本區(qū)內(nèi)建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)管理辦法;嘉定出臺了建筑用能分項計量系統(tǒng)運維管理辦法等,進一步完善管理體系。二是管理運行穩(wěn)定,質(zhì)量穩(wěn)中有升。浦東、寶山等加強樓宇端分項計量設備的維護管理,整體數(shù)據(jù)正常率提升顯著;金山、黃浦等積極開展了全能源品種數(shù)據(jù)接入的試點工作,增加數(shù)據(jù)接入種類。三是維保穩(wěn)步開展,加強人員培訓。虹口、普陀等建立起健全的樓宇分項計量維保制度,并經(jīng)常召集樓宇業(yè)主和運維單位開展集中培訓。四是加強技術(shù)創(chuàng)新,挖掘數(shù)據(jù)潛力。長寧開展分項計量設施自管試點;浦東、楊浦等每年結(jié)合區(qū)平臺的數(shù)據(jù)積累情況,編寫區(qū)內(nèi)年度能耗數(shù)據(jù)分析報告;黃浦積極探索樓宇需求側(cè)管理(虛擬電廠)示范項目試點,開展百幢樓宇需求側(cè)調(diào)峰等。
根據(jù)《關(guān)于將本市建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)市級平臺直傳監(jiān)測樓宇納入相關(guān)建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分平臺管理的通知》(滬建建材聯(lián)〔2019〕365號)文件要求,按照“先易后難、分步實施”的工作原則,我們對實施屬地化管理的市級平臺直傳樓宇開展了系統(tǒng)排摸、檔案整理、清單確認、方案研討等工作,完成354棟市級平臺直傳樓宇移交協(xié)議簽署、樓宇資料清單交接等工作。目前已有10個區(qū)的直傳樓宇屬地化管理工作已完成或處于最后技術(shù)階段,其余各區(qū)正按計劃有序推進。
2019年,充分發(fā)揮數(shù)據(jù)價值,基于本市建筑限額設計工作現(xiàn)狀,分別開展了上海市“公共建筑用能限額對象分類及指標研究”“公共建筑用能限額計算方法與模型研究”等市級專項課題研究?;谀芎谋O(jiān)測平臺大數(shù)據(jù)樣本,開展建筑能耗與用能單元之間的相關(guān)性研究,建立典型公共建筑用能仿真模型,分析建筑能耗關(guān)鍵影響因素,結(jié)合既有建筑用能限額數(shù)據(jù),基于仿真模型計算結(jié)果,建立新建建筑用能限額計算方法與模型,確定能耗限額準入值。
基于建筑節(jié)能領(lǐng)域的行業(yè)權(quán)威數(shù)據(jù),編制《2018年度上海市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測情況報告》并發(fā)布。報告從政府管理、全市發(fā)展、區(qū)域管理、行業(yè)監(jiān)督等方面,詳細分析了2018年本市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測情況現(xiàn)狀及建筑運行用能特征和規(guī)律。較往年比,2018年度報告內(nèi)容進一步提升數(shù)據(jù)統(tǒng)計的深度與廣度,新增對本市超大型公共建筑等重點領(lǐng)域的典型建筑用能對標分析,新增本市在用能需求側(cè)管理方面的數(shù)據(jù)應用成果分析,加強在專題分析及行業(yè)分析方面的數(shù)據(jù)挖掘。全市發(fā)展方面,介紹本市上一年度建筑能耗監(jiān)測工作進展情況以及全市整體能耗情況。按年度總用電量、歷年用電量變化匯總情況,通過對供熱季、過渡季、制冷季不同工況分析用電情況。區(qū)域管理方面,介紹各區(qū)建筑能耗監(jiān)測工作進展情況以及和各區(qū)用電強度,按區(qū)域分析建筑能耗數(shù)據(jù)情況。行業(yè)監(jiān)督方面,按行業(yè)對建筑用電變化情況、工作日與非工作日用電強度、分項用能占比情況、超大型建筑年度用電情況進行分析,并針對典型建筑用能進行國際對標。
目前,上海市已出臺機關(guān)辦公建筑、商場建筑、旅游飯店建筑、高等學校建筑、醫(yī)療機構(gòu)建筑等9類公共建筑合理用能指南,此類地方標準為相關(guān)行業(yè)主管部門實施建筑節(jié)能監(jiān)管職能提供了有效抓手,在能源審計、節(jié)能改造等方面發(fā)揮了明顯作用。
經(jīng)統(tǒng)計,本市商務辦公建筑面積已占全市公共建筑總量的近四分之一。針對本市《綜合建筑合理用能指南》中辦公功能區(qū)用能指標數(shù)據(jù)滯后、分類單一、無法適用于當下商務辦公建筑用能對標及用能管理的現(xiàn)狀,我們從綜合能耗指標、統(tǒng)計范圍、計算方法及典型節(jié)能技術(shù)措施等方面,開展《商務辦公建筑合理用能指南》立項編制,支撐行業(yè)節(jié)能管理部門對商務辦公建筑用能的規(guī)范化管理和約束,支持自用或出租的純商務辦公建筑在運營過程中進行能源消耗量的計算、評價與控制管理等。
按照市政府辦公廳《關(guān)于開展上海市“十四五”規(guī)劃研究和編制工作的通知》(滬府辦〔2019〕10號)和《上海市“十四五”規(guī)劃前期重大問題研究工作方案》(滬發(fā)改規(guī)〔2019〕10號)等有關(guān)要求,在總結(jié)本市“十三五”期間能耗監(jiān)測平臺發(fā)展成果基礎(chǔ)上,對標國內(nèi)外最高標準和水平,進一步深化能耗監(jiān)測平臺面向不同層級的功能和作用,開展未來五年的工作規(guī)劃和保障措施預研究,初步提出建設面向精品樓宇的能源與環(huán)境智能云服務平臺、制定推廣商業(yè)建筑需求側(cè)虛擬電廠應用的制度及建立公共建筑能耗強制性對標及能耗信息公示制度等規(guī)劃內(nèi)容,夯實能耗監(jiān)測平臺成果,指導本市公共建筑能效提升。
在新冠肺炎疫情期間,我們深入挖掘能耗監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)價值,通過分析春節(jié)前、春節(jié)假期期間和復工后本市公共建筑運行能耗數(shù)據(jù),解讀反映本市各行業(yè)的復工復產(chǎn)情況,通過多種媒體刊登和報道,受到行業(yè)管理部門及廣大市民廣泛關(guān)注。能耗監(jiān)測平臺將以本市全面建設“一網(wǎng)統(tǒng)管”為契機,讓能耗數(shù)據(jù)發(fā)揮電力看經(jīng)濟的作用,不斷創(chuàng)新管理理念及手段,使得運行能耗成為樓宇經(jīng)濟晴雨表,促進城市精細化運行管理。
從黃浦區(qū)商業(yè)建筑需求側(cè)虛擬電廠實踐示范經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),本市商業(yè)建筑虛擬電廠的建立可以促進商業(yè)建筑對自身可控負荷的精細化管理。在政策機制和技術(shù)規(guī)范的雙重保障下,可加快本市商業(yè)建筑需求側(cè)虛擬電廠的推廣應用,實現(xiàn)商業(yè)建筑能效管理的精細化,挖掘自身的節(jié)能潛力,在響應調(diào)峰的同時,降低自身總體能耗,同時結(jié)合儲能設備等,配合整體電網(wǎng),達到節(jié)能減排的效果。大型商業(yè)建筑以年優(yōu)化管理100小時用電測算,每幢建筑可節(jié)約3~4萬度的電能消耗,相當于近10噸標煤,減排27噸二氧化碳,高績效實現(xiàn)節(jié)能減排目標,具有推廣價值。
作為“十四五”發(fā)展謀劃第一年,要深入貫徹新發(fā)展理念,提升科技創(chuàng)新治理能力,進一步強化“應用為要、管用為王”的價值取向,讓能耗監(jiān)測平臺真正做到在政府管理工作中有用、專業(yè)技術(shù)人員愛用、樓宇業(yè)主感到受用。通過融合本市城市運管平臺等各類數(shù)據(jù),圍繞節(jié)能管理、能效提升和智慧運行等服務城市運行的應用方向,不斷完善能耗監(jiān)測平臺應用構(gòu)架,以“一屏觀全市”形式,展現(xiàn)城市建筑能耗全景,依靠技術(shù)手段實現(xiàn)智能管理、高效處置、智慧精準預警預判等功能。
近年來,從國家到地方,節(jié)能減排降耗的政策力度和廣度前所未有,“節(jié)能、智慧、健康、舒適”的可持續(xù)建筑發(fā)展理念及技術(shù)應用越發(fā)普及和深入人心。面向未來,我們將把建筑能源數(shù)據(jù)資源的管理上升到“數(shù)據(jù)治理”的高度,不僅關(guān)注數(shù)據(jù)的共享,更要從數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、歸集一直覆蓋到交換、應用的全過程、全鏈條,基本形成規(guī)范、開放的“大數(shù)據(jù)服務生態(tài)體系”。