Acrel-5000能源管理系统在上海复旦中学西部校区项目的应用

1 引言

    目前，我国已经是世界上的**大能源生产国和消费国，统计显示，我国建筑能耗约占国内总能耗的28%，在我国每年新建的20亿平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，仅有4%采取了节能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪费非常严重，具有巨大的节能空间，建筑节能的推广已经势在必行，节能降耗，计量先行。

    相关地方规范要求“建筑能耗监测系统应作为新建建筑设备设施系统的组成部分，列入建设规划；上海复旦中学西部校区属于大型公共建筑，上海能耗监测设计依据主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能监测工程技术规范。

2 设计依据

DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》

GB-T 15587-2008 《工业企业能源管理导则》

《评价企业合理用电技术导则GB》

《企业节能规划编制通则》

《企业能源审计技术通则-GB》

GBT23331-2009《能源管理体系要求》

GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》

1. 能耗计量装置国家及行业标准

DL/T 645-1997       多功能电能表通信规约

DL/T 645-2007       多功能电能表通信规约

CJ/T 188-2004       户用计量仪表数据传输技术条件

GB/T 19582-2008   基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3 项目概况

    上海复旦中学西部校区项目工程，占地面积为23237平方米，总建筑面积为54403平方米，包括：一幢九层高的实验办公楼，一幢五层高的教学楼，一幢综合楼，设有体育馆、报告厅、图书馆，一幢12层高的宿舍楼，单层高的地下停车库。

    本项目重点要解决基础能耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化的收集与存储；建立学校的能源管理平台、实现各项能源的集中化管理；深入分析能源消耗过程与趋势，实现能源管理与生活的紧密结合。通过对全学校各区域电等能源介质的统一综合管理，使得学校能对各区域设备能源使用情况进行查询分析，帮助管理人员发现潜在的节能机会，大限度地提高企业的能源利用效率，科学有效地管理企业的能源使用，从而降低能源使用费用，为建立节约型社会发挥作用。

4 系统架构

    安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系统根据上海复旦中学西部校区现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至楼层弱电井的数据采集器然后通过光纤将数据上传至的监控主机。

    该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。其中上海复旦中学西部校区项目现场设备分布如下实验综合楼43台PZ96L-E4/KC，对应地下部分30台PZ96L-E4/KC;教学楼20台PZ96L-E4/KC，对应地下部分21台PZ96L-E4/KC;体育馆7台PZ96L-E4/KC，对应地下部分10台PZ96L-E4/KC;宿舍楼54台PZ96L-E4/KC，对应地下部分17台PZ96L-E4/KC;

系统结构图

5 系统软件模块

1. 综合能耗主界面
2. 反映建筑物当年用能各分类能耗和折算为标准煤的综合能耗，并计算得到单位面积能耗；建筑物中的能耗分类虽然较多，但是能通过表计计量的主要有电、水、气、可再生能源，界面下方显示这四类能耗的当日逐时用能曲线；单击每个分类能耗的上部区域，可跳转到该分类能耗的用能分析主界面；可通过下拉框切换建筑物，建筑物图片可根据项目要求替换；
3. 分类能耗主界面

    反映某分类能耗（例如电）当日及昨日同期、当月及上月同期、当年及上年同期的用能及对比，增长百分比及增加值；

    反映某分类能耗过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的用能趋势；

    反映某分项能耗的当月用能饼图；

    反映某分类能耗当年各月用能同比分析图；

1. 分类能耗支路用能统计报表

可灵活选择支路，并统计某段时间内支路用能的日、月、周、季、年用能；

通过透视表功能强大，用户可进行多种数据统计，并对数据进行组合排序；

统计数据可通过柱状图、点线图、堆积图、饼图等多种图表展示；

统计数据可导出至Excel；

1. 分类能耗支路非工作日用能

统计对各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通过系统灵活设置

统计数据可导出至Excel；

1. 分类能耗支路同比分析

统计各支路当年每月用能及去年同期用能；

b.分类能耗支路用能集抄

查询各支路任意两个时间的表计读数，并计算出差值；

时间精度到分钟；

c.分类能耗支路分时段用能趋势分析

    可查询任一支路某段时间内的用能参数（例如电压、电流、功率、功率因素等），具体可查询的参数与安装的仪表和系统配置有关，查询时不可跨月；

    数据以图表或表格的形式显示，图表可通过鼠标操作放大、缩小、移动；可对数据进行排序（大值、小值）；数据可导出至Excel;

1. 配置选项

    依照相关技术规范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等，其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析；

    配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息，并添加该型仪表所能提供的监测参数信息，此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能；

    配置项目中使用到的所有计量仪表，保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息；

    配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息，可根据项目情况灵活配置，此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能；

    配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划，完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块；

    配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例，完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块

6 前景展望

    根据上海复旦中学西部校区能耗运行效果分析，建立典型能耗分析模型，统一分析。

1. 建立建筑能耗计量体系，把握建筑能耗，发现能耗黑幕，节能改造更有针对性，同时通过计量收费、绩效考核等管理措施巩固节能改造成果。
2. 选择节能设备（变频器、热量回收装置）。
3. 再好的节能设备，管不住浪费也无法发挥节能效果，通过增加自动化节能设备，制定设备运行策略，减少人为干预，集中管控，使节能设备正在实现节能。
4. 通过能耗监测系统提供的同环比分析数据量化节能改造成果，大程度的展现节能效果。

7 结束语

    大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但总能耗却占国内城镇总耗电量的22%，大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300KWh，为普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是节能大户和节能重点，做好上海复旦中学西部校区的节能工作，对促进和带动节能工作，实现节能减排目标具有重要意义。

参考文献：

[1].住房和城乡建设部技术要求

[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》

作者简介：

吴春红，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司
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