/國家城市能源計量中心（安徽）

0 引言

隨著城市的發(fā)展，我國公共機構(gòu)的能耗在建筑總能耗中的比重越來越大,特別是近十年來我國公共機構(gòu)的規(guī)模和數(shù)量都增長極快,成為建筑中的用能大戶。因此，進行公共機構(gòu)能耗狀況監(jiān)測以及節(jié)能技術(shù)在公共機構(gòu)中運用的研究十分必要。公共機構(gòu)包括國家機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院及大量科研院所和公共事業(yè)單位等，其能耗總量一直呈不斷增長趨勢，尤其是目前我國公共機構(gòu)的單位建筑面積能耗約為歐美發(fā)達國家的2至3倍，屬于能耗較高的領(lǐng)域，節(jié)能潛力巨大。

實現(xiàn)公共機構(gòu)節(jié)能的前提是掌握公共機構(gòu)的建筑用能狀況，而實施公共機構(gòu)能耗數(shù)據(jù)實時采集、動態(tài)監(jiān)控是掌握公共機構(gòu)的建筑用能狀況的有效途徑，為此安徽省計量科學(xué)院所屬的國家城市能源計量中心（安徽）經(jīng)過反復(fù)地建模和研究，建立了公共機構(gòu)能耗監(jiān)測與管理平臺。該平臺通過安裝具有遠傳功能的計量器具，實時采集公共建筑用能設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心匯總、存貯，并通過軟件系統(tǒng)對采集到的用能數(shù)據(jù)進行分析研究，尋找、挖掘用能環(huán)節(jié)存在的節(jié)能潛力，實現(xiàn)公共機構(gòu)能耗的動態(tài)管控[2]，從而實現(xiàn)了公共機構(gòu)的節(jié)能工作從定性管理為主向科學(xué)的量化管理模式轉(zhuǎn)變，對各地具有參考和借鑒價值。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 綜述

公共機構(gòu)能耗監(jiān)測與管理平臺是指通過對公共機構(gòu)的建筑安裝分類和分項能耗計量裝置和傳感設(shè)備，采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對公共機構(gòu)建筑能源的輸配和消耗環(huán)節(jié)實施動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理，改進和優(yōu)化能源平衡，實現(xiàn)負荷追蹤和匹配，以及用能設(shè)備工藝、邏輯和過程的自適應(yīng)控制和優(yōu)化，在滿足正常需求的前提下實現(xiàn)最大限度的節(jié)能減排。平臺包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分：硬件系統(tǒng)主要由能耗監(jiān)控平臺、計算機、交換機、電能表、水表等組成；軟件系統(tǒng)主要由公共機構(gòu)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件、機構(gòu)節(jié)能管理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件等組成[3]。

1.2 平臺架構(gòu)

平臺架構(gòu)如圖1所示。

2 平臺功能

能耗監(jiān)測與管理平臺是根據(jù)對公共機構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)、所在地區(qū)氣候環(huán)境條件、設(shè)備運行工況等建筑能耗的實時變化進行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時地給出用能方案。平臺具有以下基本功能。

2.1 能耗實時數(shù)據(jù)采集、報表生成及用能異常提醒功能

平臺可以實時監(jiān)測能耗相關(guān)數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，如電量、水量、用氣量以及設(shè)備工況變化、負荷動態(tài)變化、環(huán)境參數(shù)變化。根據(jù)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，平臺通過軟件計算，繪制出能耗實時動態(tài)曲線，并與相應(yīng)的標準、目標計劃值進行比較，給出能耗狀態(tài)分析報告，并能給出預(yù)警、報警信號，以及能耗運行趨勢分析。

平臺可以實時提供符合相關(guān)標準要求的能耗統(tǒng)計報表，滿足公共機構(gòu)上報能耗數(shù)據(jù)的需求。包括可以生成針對不同機構(gòu)的分戶能耗報告；針對水、電、燃氣、油等不同類別能源的分類能耗報告；針對不同設(shè)備、不同建筑、不同部門的分項能耗報告；針對年、月、日不同周期的分時能耗報告；針對同一監(jiān)測對象的歷年同比報告等[4]，以上報告可以從不同角度提供監(jiān)測對象的全面、準確的能耗狀況，為尋找合適的節(jié)能措施提供數(shù)值依據(jù)。

可對用能異常狀態(tài)進行提醒，如某設(shè)備能耗超過目標設(shè)定值，或某設(shè)備運行狀態(tài)為故障，平臺都具有報警和提醒功能。

圖1 能耗監(jiān)測與管理平臺架構(gòu)

2.2 能耗對標功能

平臺利用采集到的機構(gòu)類型、人數(shù)、公共機構(gòu)建筑面積、建筑結(jié)構(gòu)、負荷信息、環(huán)境參數(shù)（室內(nèi)溫度、室外溫度、冬夏季平均氣溫）等與能耗相關(guān)的信息，通過軟件計算出某公共機構(gòu)的單位建筑面積能耗、人均能耗。通過軟件設(shè)置監(jiān)測對象的這些指標可以進行同時段的比對，也可以與同類型建筑進行比較。當平臺積累了足夠多的同類建筑數(shù)據(jù)后就可以設(shè)立某類建筑的能耗標桿值，以其作為參考值，供同類型機構(gòu)進行對標。

2.3 能耗管控功能

平臺終端將采集到的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心，管理系統(tǒng)通過既有數(shù)據(jù)和方案，對大型設(shè)備如電梯組群、水泵、中央集中供暖系統(tǒng)給出實時控制方式，對能耗設(shè)備進行智能化控制[5]?，F(xiàn)場工作站則可以對小型設(shè)備如照明、獨立空調(diào)等根據(jù)傳感器采集的環(huán)境參數(shù)給出實時控制方式，比如當人離開房間后，人體監(jiān)測傳感器將在5 min后（時間可以自由設(shè)置）自動關(guān)閉照明、空調(diào)、計算機等電源，達到節(jié)能的效果。

3 平臺的運行及推廣

該平臺目前已在國家質(zhì)量檢驗中心（安徽）穩(wěn)定運行了近六年，平臺的功能及性能得到了驗證：管控中心的運行安全、穩(wěn)定、可靠，具有較高的自動化程度，操作方便；可以幫助用能單位實現(xiàn)對建筑能耗的集中監(jiān)測和管理，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析、統(tǒng)計等功能；保證用能單位第一時間綜合掌握能源使用整體情況，充分了解自身能耗狀況，摸清產(chǎn)生能源浪費的根源，為能耗監(jiān)管、節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。同時幫助用能單位及其員工養(yǎng)成節(jié)能的良好習(xí)慣。

該平臺的功能和用能管理的模式亦得到了安徽省行政管理部門的認可和資金的支持獎勵，并在省內(nèi)通過公共機構(gòu)能源審查、節(jié)約型公共機構(gòu)評選等途徑進行了經(jīng)驗推廣。省內(nèi)一些大型的公共機構(gòu)也陸續(xù)建立了能耗監(jiān)管平臺：醫(yī)院如安徽某大學(xué)附屬醫(yī)院、合肥市某醫(yī)院通過建立能耗監(jiān)管平臺，實現(xiàn)了對醫(yī)院所有建筑、重點用能設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)實時采集，對門診部、住院部、食堂等區(qū)域建筑能耗的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，做到了能耗的分類、分戶、分項計量[6]。學(xué)校如合肥某大學(xué)運用教育部的專項資金建立了覆蓋到每個實驗室、每個學(xué)生宿舍的能耗實時監(jiān)管平臺。機關(guān)如安徽省某市行政機關(guān)大廈作為新建建筑，建選時就進行了能耗監(jiān)管平臺的規(guī)劃，不僅做到了能耗的分類、分戶、分項計量，而且對計算機、照明、空調(diào)等做到了智能化管控，在平臺進行設(shè)置后，人離開一定時間用能設(shè)備自動關(guān)閉。近年安徽省很多建立了監(jiān)管平臺的單位已先后被評為國家級節(jié)約型公共機構(gòu)示范單位。

同時安徽省建設(shè)部門正在落實將能耗監(jiān)測與管理平臺的建設(shè)成本納入建設(shè)單位投資預(yù)算，將能耗監(jiān)測與管理平臺驗收作為工程驗收重要內(nèi)容之一進行同步驗收。

4 結(jié)語

本文介紹了國家城市能源計量中心（安徽）在建設(shè)公共機構(gòu)能耗監(jiān)測與管理平臺工作中的一些探索和具體實踐經(jīng)驗，供同行參考。公共機構(gòu)使用的是財政資金，更應(yīng)在工作和行動上把節(jié)能減排工作落到實處，做好表率，而監(jiān)管平臺是個非常好的工具，值得推廣。