摘要
建筑能耗系統(tǒng)在實現(xiàn)大型公共建筑能源管理中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。本文基于安科瑞建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的解決方案，闡述了其背景、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用案例，分析了其對建筑節(jié)能管理的實際意義及未來發(fā)展方向。
1. 引言
隨著能源資源的日益緊張和建筑能耗占比的持續(xù)增加，國家對公共建筑的節(jié)能管理提出了更高要求。大型公共建筑的年耗電量占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，遠超普通住宅。本研究旨在探討能耗監(jiān)測系統(tǒng)在大型公共建筑中的實際應(yīng)用與效果。
2. 系統(tǒng)背景與政策需求
國家及地方政府已頒布相關(guān)政策，要求在大型公共建筑中安裝分項計量裝置并建立能耗監(jiān)測平臺。這些政策包括：
《關(guān)于加強國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實施意見》（建科[2007]245號）。
地方規(guī)定，如上海市、濰坊市及成都市等對建筑面積和能耗系統(tǒng)部署的具體要求。
《關(guān)于加強國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實施意見》（建科[2007]245號）
國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑（以下簡稱大型公建）高耗能的問題突出，大型公建年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達國家同類建筑的1.5～2倍。
為推進大型公建節(jié)能管理工作，需建立大型公建節(jié)能監(jiān)管體系，逐步建立起全國聯(lián)網(wǎng)的大型公建能耗監(jiān)測平臺，在大型公建安裝分項計量裝置，通過遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集分析能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對大型公建的實時動態(tài)監(jiān)測、匯總分析，在此基礎(chǔ)上，開展能耗統(tǒng)計、能源審計、能效公示等工作，并研究制定用能標(biāo)準(zhǔn)、能耗定額和超定額加價、節(jié)能服務(wù)等制度。
這些政策的出臺為建筑能耗系統(tǒng)提供了實施依據(jù)。
3. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)設(shè)計
3.1 技術(shù)導(dǎo)則
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)需遵循國家技術(shù)導(dǎo)則，如《分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》和《數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護技術(shù)導(dǎo)則》。這些導(dǎo)則規(guī)范了數(shù)據(jù)采集、傳輸、儲存等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。
3.2應(yīng)用場景
大型公共建筑用能統(tǒng)計面臨的困難主要來自以下幾個方面：
3.3數(shù)據(jù)采集困難
計量設(shè)備覆蓋不足：許多建筑缺乏全的分項計量設(shè)備，無法很準(zhǔn)的統(tǒng)計電、水、燃氣等不同能源的具體使用情況。
數(shù)據(jù)采集方式落后：一些建筑仍采用人工抄表或不具備遠程數(shù)據(jù)采集能力，數(shù)據(jù)采集效率低且易出錯。
能源種類復(fù)雜：大型公共建筑的能源種類多樣，包括電力、天然氣、供暖、供冷和可再生能源等，采集各類能源數(shù)據(jù)對設(shè)備要求較高。
2. 數(shù)據(jù)傳輸與存儲
傳輸穩(wěn)定性差：數(shù)據(jù)傳輸依賴網(wǎng)絡(luò)，但大型建筑內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)可能信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或延遲。
數(shù)據(jù)量龐大：大型公共建筑的用能數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)存儲和管理對系統(tǒng)性能要求高，容易出現(xiàn)存儲壓力或數(shù)據(jù)丟失問題。
3. 數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用
統(tǒng)計口徑不統(tǒng)一：不同能源的計量單位、分項類別等統(tǒng)計口徑可能存在差異，導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以對比和綜合分析。
數(shù)據(jù)分析能力不足：一些能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能單一，僅停留在數(shù)據(jù)采集階段，缺乏智能化分析功能，難以挖掘潛在的節(jié)能空間。
能效評估標(biāo)準(zhǔn)缺失：缺少針對大型公共建筑的能效評價標(biāo)準(zhǔn)，無法判斷建筑能效水平和優(yōu)化方向。
4. 政策與管理問題
政策落實難：雖然國家和地方政府出臺了強制性要求，但實際執(zhí)行中存在監(jiān)管不力或執(zhí)行不到位的情況。
管理權(quán)限分散：大型公共建筑可能由多個部門或機構(gòu)共同管理，各方對用能數(shù)據(jù)的需求和目標(biāo)不同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)管理和共享困難。
5. 技術(shù)與成本限制
技術(shù)兼容性問題：老舊建筑的計量設(shè)備可能與現(xiàn)代監(jiān)測系統(tǒng)不兼容，升改造成本高。
初始投資高：分項計量裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和能耗監(jiān)測平臺的建設(shè)需要高昂的期投入，部分建筑運營方可能缺乏資金支持。
6. 人員與意識問題
業(yè)人員缺乏：缺少熟悉建筑能耗統(tǒng)計系統(tǒng)和節(jié)能管理的業(yè)技術(shù)人員。
節(jié)能意識不足：部分建筑管理者對能耗統(tǒng)計和節(jié)能的重要性認識不足，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集和分析工作被忽視。
這些問題的存在對能耗監(jiān)測和節(jié)能管理的有效開展構(gòu)成了阻礙，但通過政策引導(dǎo)、技術(shù)改進和管理優(yōu)化，可以逐步克服這些
困難，實現(xiàn)建筑用能的精細化管理和節(jié)能目標(biāo)。
3.4建筑能耗分類分項模型
3.5 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)采用三架構(gòu)：
省管理平臺：統(tǒng)一管理與決策。
市/區(qū)平臺：數(shù)據(jù)匯總分析。
建筑能耗監(jiān)測子系統(tǒng)：支持多種能源（電、水、燃氣、冷熱能源）的自動采集與管理。
建筑能耗監(jiān)測子系統(tǒng)：
建筑中電、水、燃氣、集中供熱、集中供冷及可再生能源等能耗應(yīng)采用自動采集方式；當(dāng)無法采用自動方式采集時，可采用人工采集方式；
數(shù)據(jù)采集器應(yīng)支持對多種類型的能源計量裝置進行采集；具備向多個平臺發(fā)送數(shù)據(jù)的能力；支持自動校時；支持?jǐn)帱c續(xù)傳；支持遠程配置和管理；支持?jǐn)?shù)據(jù)加密、身份認證；支持本地存儲；
能耗監(jiān)測子系統(tǒng)應(yīng)用層宜采用B/S架構(gòu)；能耗原始數(shù)據(jù)應(yīng)保存1年以上；
4.建筑能耗管理系統(tǒng)
AcrelCloud-5000具備Acrel-5000中針對單體建筑能耗在線監(jiān)測的功能，同時還能實現(xiàn)對建筑群的能耗進行集中在線監(jiān)測、統(tǒng)計分析，可以做為市、區(qū)政府能耗在線監(jiān)測平臺使用，并將區(qū)域內(nèi)能耗數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)要求上傳至上政府能耗監(jiān)測平臺，可廣泛應(yīng)用于園區(qū)、高校、集團企業(yè)等需要對大量建筑的能耗進行集中統(tǒng)一管理的場景。
4.1總結(jié)
基于Acrel-5000和AcrelCloud-5000的系統(tǒng)功能包括：
實時監(jiān)測：能耗參數(shù)的動態(tài)采集與展示。
能耗統(tǒng)計與分析：基于時間、區(qū)域及設(shè)備進行統(tǒng)計，支持環(huán)比和同比分析。
異常報警：對超限能耗和設(shè)備故障的即時警報。
碳排放監(jiān)測：核算建筑在運行階段的碳排放。
能源費用管理：多種計價模式下的費用統(tǒng)計。
5.系統(tǒng)特點
5. 應(yīng)用案例
系統(tǒng)已在多地實現(xiàn)成功應(yīng)用：
醫(yī)療衛(wèi)生建筑：如江蘇徐州市中心醫(yī)院。
政府機關(guān)：如天津市公安局建筑能耗系統(tǒng)。
學(xué)校建筑：如南京理工大學(xué)江陰校區(qū)。
商業(yè)建筑：如上海陽光濱江中心。
這些案例表明，建筑能耗系統(tǒng)可有效實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，推動綠色建筑的發(fā)展。
6. 實施效果與意義
建筑能耗系統(tǒng)的實施帶來如下收益：
提高能源利用效率：通過監(jiān)測和統(tǒng)計，為節(jié)能優(yōu)化提供依據(jù)。
支持政策監(jiān)管：系統(tǒng)數(shù)據(jù)直接上傳至政府監(jiān)測平臺，確保節(jié)能政策落實。
推動碳中和目標(biāo)：通過分析能源消耗和碳排放數(shù)據(jù)，助力碳減排。
7. 結(jié)論與展望
建筑能耗系統(tǒng)在大型公共建筑中的廣泛應(yīng)用，不僅推動了建筑節(jié)能的精細化管理，也為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了技術(shù)支撐。未來，隨著技術(shù)的不斷更新，該系統(tǒng)將進一步整合人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為智能化能源管理提供更多可能。
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