浅析能耗管理系统在高校建筑节能中的发展-仪表网-手机版

摘要：高校在节约型社会建设中肩负着特殊的意义。住房与城建设部建筑节能科技司及教育部社会发展规划司，确定了以校园设施能效管理为抓手能耗计量统计先行，建设高校较园建筑节能监管体系建设的方针。

关键词：节约型高校;建筑节能;能源管理系统

0引言

建筑节能分为技术节能和管理节能两个领域。技术节能，例如，节能灯、变频器、热泵、保温隔热外墙等技术及设备类措施可以归属技术节能。管理节能则是通过加强能源管理、建立能源管理体系，建立能耗基准线发现和寻找能源低效的领域，进行能源绩效考核。

1技术节能

建筑物能耗包括两个方面，一是与建筑物建造相关的能源消耗，包括建筑材料生产用能，建筑材料运输用能，房屋建造和维修过程中的用能；另一方面是建筑运行的能耗，即建筑物照明、采暖、空调、给排水系统、办公设备和电梯等设备的能耗，这些能耗将一直伴随建筑物的使用过程而发生。在建筑的全生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占其总的能源消耗的20%左右，大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中。由此而知，建筑运行能耗是建筑节能任务中主要的关注点，也具有节能潜力。实现建筑节能的技术途径：尽量减少建筑内能源总需求量的同时，大力开发利用可再生的新能源，从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。

2管理节能

很多企业及单位都完成了大量的节能改造。例如：更换低效的设备、照明改造、变频器、热回收、楼宇自控系统等。对于管理节能，大部分都是零散的、账单式能源管理方式。能源管理系统在数据监测(电、水、燃气、油、蒸汽、热水等各种能源)的基础上，着重于对各种能耗数据进行监测、统计、整理和分析，帮助管理层进行能源管理，建立内部能耗基准线，生成各种E-KPI (Energy KPI),建立高效能源管理体系，持续降低能耗。

一套良好的能源管理系统，可以帮助用户从以下几点提高能源管理效率：

1) 规范和加强能源管理，从粗放式的能源管理模式到科学的能源管理模式；

2) 发现能源使用过程中浪费的情况；

3) 生成各种用户需要的能源经济性指标，例如：分项能耗、分类能耗、分类建筑能耗等；

4) 帮助客户建立能耗基准线；

5) 帮助客户管理各个环节的能耗；

6) 发现各个系统或设备低效的环节；

7) 对节能措施产生的节能效果进行测量和验证；

8) 分析各种变量对能耗的影响，如天气、运行时间等；

9) 帮助客户将能源价格的影响考虑至实际使用中，帮助用户进行电量峰值管理，进行有效的需求侧管理；

10) 和用户的ERP系统(如SAP,Oracle 等系统)对接，为用户提供各种能耗指标；

11) 和原有的楼控系统(BAS)系统对接，共享资源信息。

3校园能源管理系统构成

节约型校园节能监管平台主要由三个部分组成：前端采集、数据传输、终端数据统计分析公示。需要注意的是与远程集抄、楼宇自控系统在需求与定位上有所不同，不可简单套用。

楼宇自控系统，特别是建筑能耗中的大户-空调制冷设备系统，运行控制参数需要以分秒为单位的高频率反馈和通讯传输，要求较高精度的传感器具，要求复杂的控制逻辑，而建筑能源管理系统基本上仅要求以小时为单位的数据采集、传输，数据量和传输速度都与前者有很大差别，精度要求也不在同一个层次。因此，除了在部分参数计测上存在可共享之处外，两者基本上是特性相异的系统，现实中的失败就在于过于“贪婪”、硬性地将这两个目的不同、特性相异的系统捆绑在一起，看似功能多、综合性强，却并不合理的也不实用。

事实证明，将建筑能源管理与建筑设备自控系统分开更趋于合理，当然，这并不妨碍两个系统之间必要的数据共享和联动。目前我国的大型公共建筑能源管理也正在向这个方向发展，即建筑分项计量系统相对于BA系统独立设置，但尽量共享数据、考虑联动控制接口。而对于校园来说，除少数大型建筑外，中小规模建筑居多、量大、用能密度小，更是应该把握好校园节能管理的需求，为校园建筑节能监管系统进行科学合理的定位，分类与分项计量相结合(粗略计测与详细分项计测相结合、综合近期宏观监控与长远细化管理的布局),注重实用性。

在对系统的构架、硬件(计量表具、网关设备、网络系统)和软件(管理平台、通讯协议等)进行了广泛深入研究后，制定了《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》(已颁布),各大学应该参照这些技术导则，科学的建立起校园建筑节能监管系统。系统支持在线监测、数据比对、能耗统计审计分析、能耗预测、指标定额、专家诊断等功能。校园节能监管平台既能够使管理者及时发现建筑高能耗环节以及照明、空调等系统的故障和不合理的运行方式，为节能诊断分析及管理提供依据；也可为校园能耗数据和指标公示、实现能耗数据可视化、节能效果定量化，节能管理指标化目标，同时，作为基于校园网的校园的互动平台，可在树立校园节能环保风尚，促进行为节能、形成绿色校园文化方面发挥巨大作用。

4高校综合能效解决方案

AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台采用开放的分层分布式网络结构，主要由设备层、传输层、数据层、应用层组成。平台融合电力监控、电能统计、电气安全、电能质量分析及治理、智能照明控制、预付费等功能，用户通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台即可全局、整体的对企业用电进行进行集中监控、统一调度、统一运维，同时满足企业用电可靠、安全、节约、有序的要求。

平台架构

画板 9

图1 安科瑞高校综合能效管理方案架构拓扑

5能耗监测系统硬件选型

应用场景	型号	图片	保护功能
建筑能耗管理系统	Acrel-5000web		采用泛在物联、云计算、大数据、移动通讯、智能传感等技术手段可为用户提供能源数据采集、统计分析、能效分析、用能预警、设备管理等服务，平台可以广泛应用于多种领域。
智能网关	ANet-1E2S1		采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。
高压重要回路或低压进线柜	APM810		具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计，当客户需要增加开关量输入输出，模拟量输入输出，SD卡记录，以太网通讯时，只需在背部插入对应模块即可。
高压重要回路或低压进线柜	APM520		三相全电量测量，2-63次谐波，不平衡度，支持付费率，越限报警，SOE,4-20mA输出。
低压联络柜、出线柜	AEM96		三相多功能电能表，均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理，提供上 24 时、上 31 日以及上 12 月的电能数据统计。具有 63 次分次谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信” 和“遥控”功能，并具备报警输出，可广泛应用于多种控制系统，SCADA 系统和能源管理系统中。
动力柜	ACR120EL		测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度，谐波等，并具备完善的通信联网功能，非常适合于实时电力监控系统。
	DTSD1352		DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。
	AEW100		三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。

照明箱	DTSD1352	DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。
	DDSD1352	DDSD1352 单相电子式电能表主要用于计量低压网络的单相有功电能，同时可测量电压、电流、功率等电量，具有红外通讯功能，并可选配 RS485 通讯功能，方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内，实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量，统计和分析。
	DDS1352	单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，正反向电能计量，红外及RS485通讯，电流规格10（60）A，有功电能精度1级。无功精度2级，尺寸:1P
	ADW300/4G	计量低压网络的三相有功电能，具有RS485通讯和470MHz无线通讯功能，方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内，实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量，统计和分析。
	ARCM300T-Z-4G	三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。
给水管道	水表	计量流经给水管道用水的体积总量，适用于单向水流，采用电子直读技术，通过RS485总线直接输出表盘数据。