Acrel-5000能源管理系統在上海復旦中學西部校區項目的應用

1 引言

目前，我國已經是世界上的第二大能源生產國和消費國，統計顯示，我國建筑能耗約占全國總能耗的28%，在我國每年新建的20億平方米建筑中，其中99%是高能耗建筑；而既有的建筑中，僅有4%采取了節能措施。大型公共建筑不但能耗密度高，而且能源浪費非常嚴重，具有巨大的節能空間，建筑節能的推廣已經勢在必行，節能降耗，計量先行。

相關地方規范要求“建筑能耗監測系統應作為新建建筑設備設施系統的組成部分，列入建設規劃；上海復旦中學西部校區屬于大型公共建筑，上海能耗監測設計依據主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監測工程技術規范。

2 設計依據

DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監測系統工程技術規范》

GB-T 15587-2008 《工業企業能源管理導則》

《評價企業合理用電技術導則GB》

《企業節能規劃編制通則》

《企業能源審計技術通則-GB》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

u 能耗計量裝置國家及行業標準

DL/T 645-1997 多功能電能表通信規約

DL/T 645-2007 多功能電能表通信規約

CJ/T 188-2004 戶用計量儀表數據傳輸技術條件

GB/T 19582-2008 基于Modbus協議的工業自動化網絡規范

3 項目概況

上海復旦中學西部校區項目工程，占地面積為23237平方米，總建筑面積為54403平方米，包括：一幢九層高的實驗辦公樓，一幢五層高的教學樓，一幢綜合樓，設有體育館、報告廳、圖書館，一幢12層高的宿舍樓，單層高的地下停車庫。

本項目重點要解決基礎能耗數據的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲；建立學校的能源管理平臺、實現各項能源的集中化管理；深入分析能源消耗過程與趨勢，實現能源管理與生活的緊密結合。通過對全學校各區域電等能源介質的統一綜合管理，使得學校能對各區域設備能源使用情況進行查詢分析，幫助管理人員發現潛在的節能機會，最大限度地提高企業的能源利用效率，科學有效地管理企業的能源使用，從而降低能源使用費用，為建立節約型社會發揮作用。

4 系統架構

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統根據上海復旦中學西部校區現場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線直接接至樓層弱電井的數據采集器然后通過光纖將數據上傳至的監控主機。

該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統結構圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。其中上海復旦中學西部校區項目現場設備分布如下實驗綜合樓43臺PZ96L-E4/KC，對應地下部分30臺PZ96L-E4/KC;教學樓20臺PZ96L-E4/KC，對應地下部分21臺PZ96L-E4/KC;體育館7臺PZ96L-E4/KC，對應地下部分10臺PZ96L-E4/KC;宿舍樓54臺PZ96L-E4/KC，對應地下部分17臺PZ96L-E4/KC;

系統結構圖

6 系統軟件模塊

u 綜合能耗主界面

反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

建筑物中的能耗分類雖然較多，但是能通過表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源，界面下方顯示這四類能耗的當日逐時用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區域，可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面；

可通過下拉框切換建筑物，建筑物圖片可根據項目要求替換；

u 分類能耗主界面

反映某分類能耗（例如電）當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比，增長百分比及增加值；

反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢；

反映某分項能耗的當月用能餅圖；

反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖；

u 分類能耗支路用能統計報表

可靈活選擇支路，并統計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

通過透視表功能強大，用戶可進行多種數據統計，并對數據進行組合排序；

統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

統計數據可導出至Excel；

u 分類能耗支路非工作日用能

統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統靈活設置

統計數據可導出至Excel；

u 分類能耗支路同比分析

統計各支路當年每月用能及去年同期用能；

u 分類能耗支路用能集抄

查詢各支路任意兩個時間的表計讀數，并計算出差值；

時間精度到分鐘；

u 分類能耗支路分時段用能趨勢分析

可查詢任一支路某段時間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因素等），具體可查詢的參數與安裝的儀表和系統配置有關，查詢時不可跨月；

數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動；可對數據進行排序（最大值、最小值）；

數據可導出至Excel;

u 配置選項

依照相關技術規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、建筑地址等，其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析；

配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時段用能統計、參數查詢功能；

配置項目中使用到的所有計量儀表，保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息；

配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能；

配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃，完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊；

配置建筑物中某用能區域對應的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

7 前景展望

根據上海復旦中學西部校區能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

u 建立建筑能耗計量體系，把握建筑能耗，發現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節能改造成果。

u 選擇節能設備（變頻器、熱量回收裝置）。

u 再好的節能設備，管不住浪費也無法發揮節能效果，通過增加自動化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實現節能。

u 通過能耗監測系統提供的同環比分析數據量化節能改造成果，最大程度的展現節能效果。

8 結束語

大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶和節能重點，做好上海復旦中學西部校區的節能工作，對促進和帶動節能工作，實現節能減排目標具有重要意義。

參考文獻：

[1].住房和城鄉建設部技術要求

[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監測系統工程技術規范》

作者簡介：

周菁 就職于江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為綠色智能建筑監測系統。

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