深圳达实智能股份有限公司 广东深圳 518057
【摘 要】本文针对公共建筑的用能情况，提出了一种实用可行的建筑能源监测管理系统方案：通过安装智能仪表及采集器实现自动化采集，对采集的用电量、用水量等数据进行综合动态分析和管理，建立能源监测管理系统，帮助用户动态掌握实际用能状况，发现用能异常，挖掘节能潜力，提高总体用能效率，实现节能降耗的目标，创造良好的用能环境。
【关键词】建筑能源管理；在线监测管理系统；节能降耗
1、前言
在我国，节能降耗也已成为当前社会经济发展的一项紧迫的任务和长远的战略方针，建设部和财政部2007年发布《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》（建科[2007]245号）中指出：“国家机关、高等院校办公建筑和大型公共建筑年耗电量占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是发达国家同类建筑的1.5～2倍”。财政部和住房城乡建设部2011年发布《关于进一步推进公共建筑节能工作的通知》（财建[2011]207号）的文件中指出：“通过能耗统计、能源审计及能耗动态监测等手段，实现公共建筑能耗的可计量、可监测，并实行建筑能耗指标控制和实施能耗限额管理”。
2、能源结构
建筑能源数据按来源一般可划分为一次能源（直接能源）和二次能源（间接能源）。
一次能源是企业向供能企业获取的能源，通常是指企业自身无法生产，需要从外部获取，需要进行对外采购并付出相应成本的能源，以自然资源为主。例如水、电、煤、天然气、汽油等，对常规建筑而言主要是水、电和天然气。
二次能源是指企业自身生产的能源，该能源是企业消耗一次能源和人工，经过各车间或分厂二次加工产生的能源。二次能源可作为工艺环节的产品供给企业其它的生产部门使用，二次能源分布可以在一定程度上表明能流的方向。例如冷冻水、冷却水、采暖水、纯水、压缩空气、氮气等，对常规建筑而言主要是空调冷冻水。
3、管理结构
能源分级管理：根据建筑的配电、用水等能源分配情况，将建筑能源管理分解为总能源管理、区域能源管理、分项能源管理和表计能源管理四个层级，以便于能源目标的分解和逐级管理，实现节能对象和节能目标的关联。
4、管理方法
目前行业中的节能手段一般分为管理节能、设备节能和工艺节能，建筑能源监测管理系统侧重于从管理节能的角度出发，通过提供能源管理的经验给客户提供能源成本缩减，提供如下几种常用的能源管理方法。
1）定额管理
能源管理的首先工作亦是管理者对能源管理目标作出承诺，即设定能源总定额，并按建筑能源定额、部门能源定额、分项能源定额逐级分解，建立以能源定额为导向、以人为中心、以成果为标准的能源定额管理责任制。
2）指标管理
定额管理侧重于单一建筑的能源总量控制，而指标管理则用于对建筑的能源使用状况进行评价，是考核节能减排的重要指标，全国各地出台的建筑能耗限额标准均以指标值的方式给出限额值。目前常用的建筑能耗指标包括单位建筑面积能耗和单位空调面积能耗，能源管理者可以通过指标管理分析不同建筑的能源使用差距，并发掘和推广有有效的能源管理措施，同时对建筑的节能减排进行评价。
3）能源公示
对高能耗建筑和具有标杆作用的低能耗建筑进行能效公示和排名，以接受监督，也是能源管理的重要方法之一。
5、系统结构
建筑能源监测管理系统的系统结构总体上由四个部分组成，即能源测量、能源采集、通信网络、管理中心。系统结构示意如图所示：
1）能源计量：主要指电表等计量装置，这些设备分布在使用单位各个建筑、工区或耗能区域，并具有RS485通信接口，供能源采集终端进行数据采集。
2）能源采集：用于采集能源计量装置的数据，包括有线、无线、WIFI的硬件采集装置，以及运行于PC机的采集软件等不同能源采集设备。采用有线的硬件采集装置通过RS485通信接口采集用能量数据。
3）通讯网络：包括连接主站和能源采集终端的通讯网络，以及计量装置与能源采集终端的RS485通讯线路等。主要通过建筑已有的局域网。
4）管理中心：对能源信息进行统一存储、集中管理、对任务请求统一管理和调度的计算机系统，包括数据库服务器、通讯服务器和web服务器等。
6、系统特点
1）更稳定
◆采集装置支持数据断点续传，掉电后上电自启动运行，并自动连接数据中心和启动数据传输；
◆能源数据异常自动识别，确保数据可用性；
2）更开放
◆多种能源（水、电、气）统一采集；
◆多种能源采集方式，包括有线、无线（GPRS/WiFi）和软件，充分利用不同网络环境，保护用户投资；
◆符合能源管理体系要求；
3）更全面
◆多层次的能源模型，包括建筑能源模型、单位能源模型和表计，以满足能源监管和考核要求；
◆多维度的可视化能源管理；
◆采用统一的工作平台，可以模块化地集成多种应用服务。
7、系统功能
建筑能源监测管理系统能实现在线监测管理系统的功能，主要由系统管理、能耗公示、能耗分析、能耗对标、能耗报表和计量表计六大功能模块组成。参考软件界面如图所示：
1）系统管理：提供对平台的基础信息或数据进行设置或维护，包括建筑信息管理、单位（区域）信息管理、设备台账管理、数据项定义、用户管理、角色管理、能源定额管理、数据录入、能耗修正、能耗备份和系统日志等功能。
2）能耗公示：按选择的建筑、建筑群（建筑分类）或单位，以及能源分类和时间周期（年、月、周、日）提供能耗排名、能耗公示和三日能耗等分示。
3）能耗分析：按选择的建筑、建筑群（建筑分类）或单位，以及能源分类、能源分项和时间周期（年、月、周、日）提供能耗的分项分析、同比分析和环比分析。
4）能耗对标：按选择的建筑、建筑群（建筑分类）或单位，以及能源分类和时间周期（年、月、周、日）提供能耗的对比分析、指标分析和定额（报警）分析。
5）能耗报表：按选择的建筑、建筑群（建筑分类）或单位，以及能源分类和时间周期（年、月、周、日）查询能耗和能耗成本。
6）计量表计：以计量表计为单元提供用能集抄示值和用能明细报表等功能。
8、系统目标
建设建筑能源监测管理系统的目标是要深入了解当前能耗使用情况，分析现状并提出合理的整改方案，提高用能效率，实现节能降耗的目标。
1）建筑能耗状态实时监控、实时采集、定时发布
实时监控，通过网络实时采集耗能信息、设备效率信息、管理信息等，通过后台分析统计图、表等方式，直接按历史时间显示中央空调各设备的电耗情况。出具历史变化的比较值及发展趋势图，根据需要进行各种统计分析。包括不同设备用电横向分析比较，同一设备不同季节、不同时间段用电量纵向分析比较。
2）能源审计与评估
依据中央空调系统运行仿真技术，对采集到的详细运行数据甄别后，输入进行仿真计算，同时与专家经验数据库迭代反复仿真计算，得出最佳能耗指标对应的改造方案报告。
3）节能改造及效果跟踪
通过能源监测管理平台，将改进前/后中央空调系统耗电量直接进行对比，鉴定改进后的效果及效益情况。同时，在对比结果基础上，进一步多次实施完善整改措施（如针对性提出设备启用的时间性，依据负荷的动态性，给出网上实时控制管理方案等），从而优化节能整改的效果，最终达到提高总体用能效率，实现节能降耗的目标。
9、结语
建设一个在线能源监测管理平台——建筑能源监测管理系统，是能源服务行业的服务理念体现，只要监测对象存在，系统就可为客户提供24小时的能源服务。建筑能源监测管理系统是设备管理人员咨询沟通的技术通道平台，通过定额管理和指标管理，发掘建筑的节能潜力，同时培养用能人员的节能意识，推广有效的能源管理措施，实现建筑物节能降耗的目标。
参考文献：
[1] 全国能源基础与管理标准化技术委员会，GB/T23331-2009能源管理体系要.中国标准出版社，2009；
[2] 全国节能监测管理中心、国家发展和改革委员会能源研究所、中国标准化研究院等，GB17167-2006 GB 17167-2006 用能单位能源计量器具配备和管理通则.中国标准出版社，2006；
[3] 田丽从，吴晓苹，城市能源监测管理平台研发及应用[J].建设科技，2010；
[4] 中国建筑科学研究院，GB 50189-2005公共建筑节能设计标准[s].北京：中国建筑工业出版社，2005。
论文作者:张仕勇
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/24
标签：能源论文; 建筑论文; 管理系统论文; 节能论文; 定额管理论文; 单位论文; 节能降耗论文; 《低碳地产》2015年第5期论文;