一、应用背景
现阶段,在我国经济高速发展的同时,面临着资源有限,能源消费急剧增长,能源供给与需求之间的矛盾日益突出等问题。数据显示,现阶段我国单位 GDP的能耗水平是发达国家的三倍左右,这正是能源总体利用率较低所造成的。建筑能耗是我国三大能源消耗类型之一,其中公共建筑是影响我国总体能耗水平的关键部分。公共建筑用能效率的提升作为节能工作的重点,不应仅着眼于设备的更新替换,还应利用先进的能源管理手段,综合提高建筑用能的运行管理水平。
与此同时,加强公共建筑能源管理是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活、减少环境污染的一项最直接、经济性最好的措施。
二、公共建筑能源使用现状
1、能源使用没有进行专业的管理,现场配电系统缺少可靠的图纸,当有故障发生时,无法做到快速定点定位维修。
2、现场监测设备依然是之前的机械仪表,对能源消耗的统计,仍需要大量的抄表工作。
3、能源统计缺乏数据基础,不能进行分类分项进行统计和分析,能源流向不透明,难以发掘节能空间。
4、空调作为公共建树能耗的主要设备,其能耗约占建筑能耗的60%,超过了照明、电梯、办公设备的总能耗,缺乏数字化管理手段,存在很大的节能空间。
4.1 中央空调无法进行统一的用能、使用习惯、空调效率等大数据分析,从而无法衡量各个空调的工作情况,一些较复杂的优化控制策略无法实施。
4.2 分散控制,无法进行集中的节能管理(包括室温管控),容易出现使用人员离开而空调仍照常开启运行的浪费能源。
4.3 人们进入房间后为了快速制冷或快速制热,总是将空调的调定值调得很低或很高,但当温度达到过低或过高后又不去把调定值恢复到正常设定值,造成了大量能耗。如果人员节能意识淡薄,过冷或过热时开窗散热的话,能耗更会惊人;
4.4 在不需要使用空调的季节及下班、周末、假节日等特殊时间段,可设置为空禁止开机模式;
4.5 个别人员过度追求舒适度,在夏天空调运行在制冷16℃,冬天运行在制热30℃,导致过高的空调能耗及舒适度的损失;
4.6 责任主体量化节能问题。无计量,无量化指标,责任主体不明确,节能手段欠缺 ;
4.7 因为空调的过度使用,导致空调寿命降低。
三、国家或地方关于公共建筑能耗的标准、政策
3.1 《Q/JGSW Q/JGSW GL4.001.1—2020 河南省机关事务管理标准--公共机构能耗定额 第1部分:党政机关》
3.2 《Q/JGSW Q/JGSW GL4.001.1—2020 河南省机关事务管理标准--公共机构能耗定额 第2部分:医疗机构》
3.3 《Q/JGSW Q/JGSW GL4.001.1—2020 河南省机关事务管理标准--公共机构能耗定额 第3部分:教育机构》
3.4 《Q/JGSW Q/JGSW GL4.001.1—2020 河南省机关事务管理标准--公共机构能耗定额 第4部分:场馆机构》
3.5 《财政部、住房城乡建设部关于进一步推进公共建筑节能工作的通知(财建[2011]207号)》
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四、系统架构
4.1 系统应用层
系统应用层是人机交互的直接窗口,也是系统的最上层部分,主要由系统软件(实时数据库软件、历史数据库软件、通信服务软件、应用模块软件)和系统硬件(服务器、客户机、UPS电源、打印机等)组成,管理系统软件除具有专业的数据采集、数据挖掘、数据分析功能外,还具有信息计算、组态图形、数据看板、实时报警等监测能力。
4.2 网络通讯层
网络通讯层主要有交换机、路由器、数据采集器、通讯管理机、光电转换器、通讯介质等组成,网络通讯层承担着数据流的交换任务,是数据信息交换的桥梁,负责对现场设备信息进行采集和转发系统对现场设备的各种控制命令。
4.3 能源采集层
能源采集层主要由分布在各能耗计量现场的计量器具(包括电表、水表、冷热计量表、流量计、积算仪)组成,计量器具承担着能源计量测量的底层任务,是能源计量的数据来源,所以计量器具的配置、校验、检定、维护至关重要,在计量器具数据采集过程中,电力监控系统、BAS系统、DCS系统和其他控制系统的部分数据也可作为能源管理系统的数据来源。
五、系统价值
1、管理人员、用能人员时刻掌握用能数据,便于日常管理;
2、构建用户端的能耗监测系统,提高能源管理水平;
3、用户节能降耗有据可依,使政策落地;
4、监控能源质量、保障用能安全;
5、管理重点设备,提高运行效率;
6、能源利用数据在线远传,无需人工抄表,节约人工成本。
六、系统特点
七、系统功能
1、报表管理
能耗报表:支持多种时间跨度能耗数据报表、能耗账单、能耗分析报表、能源平衡报表、综合报告等多种业务和数据类型,提供多种形式显示报表,并能定时发送至指定邮箱。
2、远程抄表
远程抄表:可自定义抄表时间,抄表方案,按照峰谷平进行远程抄表,并计算出对应的费用,导出对应方案的能耗报表。
3、能耗查询
能耗查询:自定义查询时间,根据能源树结构,查询不同能源类型的能源消耗量、成本、人均能耗、碳排放、折标煤等数值,并生成对应的表格。
4、能耗概况
能耗概况:系统实时更新显示内容,内容可以自由定义,主要包括能耗量、成本、人均能耗值、折标煤、碳排放等概览及对应日期的趋势图,排名,占比等数据。
5、能流图
以能流图的形式显示用能走向,选择能源形式,自定义查询时间,展示能源树中的各用能单位的能源流向,实时监测各用能单位、重点用能设备的用能情况。寻找主要耗能路径,可对能源在存储、传输和使用过程中的损耗进行分析和计算。
6、综合能耗
汇集各种用能类型(包含电力、蒸汽、水、天然气、压缩空气等能源类型或能耗介质),对综合用能的成本、折标煤、碳排放进行汇总展示,并展示对应能耗指标的趋势图、占比、排名。
7、建筑用电分类分项分析
系统支持对能源分项占比进行对比分析,对于动力用电、照明用电、插座用电、公共用电、办公用电、可以进行精确划分,方便用户了解用能结构,优化用能方案。
8、定额监测
系统支持对不同能耗单元按日、月下发定额指标,将实际值与控制值进行对比分析,有效跟踪能源消耗情况,控制能源消耗超标情况。
当能耗超标情况发生会生成超标报警记录,及时能源管理人员,形成闭环监督考核机制。
9、告警管理
具备灵活、丰富的告警管理功能,对实时运行信息包括:故障信息、测点越限、通讯异常、普通变位、开关变位、保护动作、等通过弹窗、声音、短信等多种方式进行告警。
10、APP移动端管理
通过手机 APP 对能耗进行移动监测和管理,便于随时随地通过手机掌控能耗状况,大幅度提高 管理的便捷性和效率。
八、经典案例
1、项目名称:中车唐山机车车辆有限公司数字化集控项目
中车唐山机车车辆有限公司是中国中车股份有限公司核心子企业,公司前身唐山机车车辆厂,始建于1881年,是晚清洋务运动中伴随中国第一条铁路——唐胥铁路的修筑而诞生的,是中国轨道交通装备制造业的发祥地。
项目介绍:
电力集控系统平台实现了厂区主要供电节点监控,操作统一管理,系统具有数据采集、数据处理、数据存档、数据查询与分析、报警管理、四遥等功能。能以图形、报表等方式完整展现电网运行的实时工况,包括一次接线图、用电信息、光字牌、辅助监控等信息。就地实现无人值守,事故集中全面分析,有利于技术培训操作人员技术水平提高,有利于全公司级电力调度、电力决策管理、保证故障维修的及时性,解决人力资源不足现状。
2、项目名称:风神轮胎股份有限公司能源在线监测系统项目
风神轮胎股份有限公司是“世界500强”中国化工集团有限公司控股的大型轮胎上市公司。公司前身河南国营轮胎厂,始建于1965年。公司主要生产卡客车产品,畅销全球140多个国家和地区。
项目介绍:
根据现代信息技术发展及低碳节能趋势要求,建设能源管理系统,实现了对全厂电力、水、风、汽、气的综合管理、监控、分析、统计、预测等功能。提高了公司能源管理信息化水平,为公司节能降耗提供数据支撑。
3、项目名称:陕西延长石油(集团)有限责任公司配网自动化综合管理平台项目
陕西延长石油(集团)有限责任公司(简称“延长石油”)是集石油、天然气、煤炭等多种资源高效开发、综合利用、深度转化为一体的大型能源化工企业,隶属于陕西省人民政府,注册地在延安市,排名世界500强企业第265位。
项目介绍:
配网自动化综合管理平台利用最新的JAVA技术、WEB技术、通讯技术、GIS技术完成了对油田配网线路、开关、计量、补偿、故障定位、地理信息等数据的综合监控分析统计管理控制,切实提高了油田配网自动化的可靠运行,综合管理故障分析水平。
4、项目名称:宜阳中联同力新材料有限公司能效管理系统
宜阳中联同力新材料有限公司主要从事建筑用石加工;砼结构构件制造;轻质建筑材料制造;建筑砌块制造;新型建筑材料制造;石棉水泥制品制造;砖瓦制造;砖瓦销售。
项目介绍:
通过使用GNERY-EMS能源系统、解决了生产园区内电能使用的抄表难、统计难、分析难等而问题,系统运行平稳,数据采集准确无误,解决了多产品线的能耗统计分析问题,客户利用班组能耗统计分析功能,进行班组生产效率考核,极大提高了班组生产效率。
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