节能评估技术方案范文

时间:2023-12-20 17:55:10

导语:如何才能写好一篇节能评估技术方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

节能评估技术方案

篇1

【关键词】公共建筑;节能评估;工作指南

引言

随着《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(国家发改委2010年6号令)等一系列法律法规的颁布施行,固定资产投资项目的节能评估和审查作为加强节能工作的重要组成部分,是项目审批、核准或开工建设的前置性条件,从源头上杜绝能源浪费,避免用能不合理项目的审批,提高项目能源利用效率,从而为项目决策提供科学依据,这将对国家“十二五”期间乃至今后的节能减排工作起到强有力的推动和保障作用。加强对建筑业的节能审查和管理能够从源头上实现节能降耗,并且对促进产业结构调整和产业升级具有重要意义。我国将建筑划分为工业建筑和民用建筑,民用建筑又包括公共建筑和居住建筑。公共建筑的种类繁多,其能耗情况复杂多样,目前尚未有专门针对公共建筑的节能评估报告编制大纲,致使社会上的公共建筑节能评估报告编制水平参差不齐,不能很好地起到作用。针对公共建筑的节能评估报告,笔者结合该类报告编制的工作程序,谈谈在报告编制过程中的一些经验积累和思考。

一、公共建筑节能评估报告编制

公共建筑项目节能评估报告应以国家发展改革委资源节约和环境保护司与国家节能中心联合编制的《固定资产投资项目节能评估工作指南》(2014年本)(以下简称“工作指南”)为纲进行编制,工作指南中针对各类型项目能耗特点的不同,分项目类型列出了4大类编写指南,公共建筑项目应以编写指南(总纲・2014年本)为依据,进行编制。

(1)评估内容及依据

以项目投资建设内容为依据明确评估范围和用能系统边界,据此对项目能源消费情况、建设方案、主要用能系统、主要耗能设备能效水平、节能措施等方面开展评估工作,并确定评估重点、评估原则、评估方法等。

公共建筑节能评估报告的评估依据既包含政策性依据,如与建筑节能相关的国家及地方法律、法规、规划、行业准入条件、产业政策,节能技术、产品推荐目录,国家明令淘汰的用能产品、设备等目录;也包括与公共建筑节能设计相关的标准和规范,如国家及项目所在省(市或自治区)建筑节能标准、绿色建筑标准、可再生能源利用技术标准等,建筑、电气、暖通、给排水等相关专业设计规范,电气、暖通、给排水等相关建筑耗能设备的能效标准、节能技术、节能产品等技术标准;同时,项目支撑性文件也是必不可少的依据,如项目可行性研究报告、能源供应等相关文件或协议。

(2)项目概况

在项目概况章节中,既要全面概括介绍,把项目的整体情况加以详细说明,如项目建设单位概况,项目名称、建设地点、建设背景、建设规模、建设内容、总投资、资金来源、总体经济技术指标及项目前期工作开展情况、工作进度计划等,改扩建项目还应介绍既有项目的相关情况;又要突出能源消费这个侧重点,强调说明项目能源消费方面的情况,如项目用能情况及能源使用分布情况,叙述项目能源供应条件。

(3)项目建设方案节能评估

公共建筑项目建设方案的节能评估,要有别于一般工业项目建设方案节能评估的步骤和思路,在工作指南总纲中,只针对一般工业项目,给出了评估步骤和评估侧重点,其并不能很好的反映出公共建筑项目的能耗特点。所以,在此章,要针对项目自身特点,做出相应的调整。笔者建议此章分为建筑、给排水、暖通空调、电气等4个专业,分专业对建设方案进行评估。针对每一个专业,分别从以下3个方面进行有层次、有逻辑的论证:首先,将能评前已有的设计方案进行叙述;其次,对前述设计方案从节能角度进行评估论证,并给出评估结论;再次,对项目设计方案提出优化建议,说明项目采纳了哪些建议并分析其节能效果。

列出项目采用的暖通设备表、给排水设备表、电气设备表,并对设备的能效水平进行对标分析,评估其能效水平,提出评估结论和建议。

(4)节能措施评估

节能措施评估分为能评前节能措施和能评阶段节能措施,从建筑、暖通、给排水、电气等4个专业角度,将能评前已经采取的节能措施进行一个全面细致的梳理,对各条节能措施的节能效果进行评估,计算节能量。能评阶段结合项目设计方案在节能方面存在的问题,说明节能评估提出且项目采纳了的建筑、暖通、给排水、电气方面的节能措施;对各条节能措施的节能效果进行评估,测算节能量并折标煤,对各条节能措施进行经济性评估。

(5)项目综合能耗及节能水平评估

根据项目节能评估后最终采取的设计方案、节能措施、设备的能效,进行供暖、空调、通风系统,给水、排水、生活热水、饮水系统,供配电系统能耗计算,并附具体计算过程。对于暖通系统、给排水系统、电气系统之外的其他用能,如餐饮用气用电、数据机房设备耗电、医疗设备耗能、试验工艺耗能、科研设备耗能等,根据项目节能评估后最终采取的设计方案、节能措施、设备的能效,单独进行能耗计算。

根据项目所有用能系统的能耗计算,合计得出项目年综合能耗量,并计算出项目单位面积综合能耗指标。

结合项目节能评估后最终采取的设计方案、节能措施、设备能效,根据国家现行《节能建筑评价标准》(GB/T50668)规定的节能 设计评价指标体系,来确定项目所能达到的节能等级目标(A、AA、AAA级);根据国家现行《绿色建筑评价标准》(GB/T50378),来确定项目所能达到的绿色建筑星级目标(、、级),并结合项目达到的节能等级目标或绿色建筑星级目标,对项目总体节能水平进行评估。

(6)项目能源消费对所在地影响评估

介绍项目所在地的电力、热力、天然气、水等供应及消费需求情况。根据项目所在地节能目标、单位地区生产总值能耗、地区生产总值、国民经济发展规划、能源发展规划等资料,测算项目所在地省、市两级能源消费增量。计算项目综合能源消费量占所在地能源消费增量的比重,分析判断项目综合能源消费量对项目所在地能源消费的影响。

(7)结论与建议

根据对项目的节能评估情况,说明项目评估后在节能方面还存在的主要问题,并对存在问题提出有针对性的改进建议。

二、报告编制注意事项

公共建筑节能评估报告内容相对比较复杂,在评估时需要逻辑思路清晰,下面就该类项目节能评估报告需要注意的方面说明如下:

(1)资料内容一致性

在编制节能评估报告时需要参考项目建设单位提供的各项前期资料,在这些文件中可能存在数据前后不一致,内容不齐全,数据随时更新等诸多问题,这就需要和项目建设单位进行充分的沟通,确保报告内容在最大程度上符合项目的实际情况。

(2)计算项目能耗时不重复计算,并分项说明

在计算具有不同功能的建筑能耗时要分别加以说明,不能笼统地全部归纳在一起,要将不同功能用途的能耗数据分别列表,做到一目了然,因为不同功能用途对应的是不同的参考标准。

(3)说明节能措施和效果的明确性

在说明项目所采取的节能措施和取得的节能效果时要清晰明确,不能只作原则性和大致性的描述,尽量做到量化说明,另外要根据项目特点提出科学合理的节能措施和技术方案,该措施和方案要具有针对性,可行性和经济性。

参考文献

[1]佟立志. 固定资产投资项目节能评估(一)[J]. 中国工程咨询,2011,(1):75- 76

篇2

某大型数据中心(以下简称客户)向 EMC公司提出改善现有IT能效问题的需求,希望能达到下一代的数据中心的节能降耗目标。EMC公司通过仔细了解用户需求,帮助客户制定了存储节能策略,提出调整存储基础架构的建议。

实际上,EMC在节能服务方面有着一套完整的策略和实施方法,它是多年来 EMC通过对实施 ILM(信息生命周期管理)服务,以及专注于发展信息基础架构所积累的经验进行提炼开发而成的。该实施方法在全球众多相关项目中广为使用并得到验证。这一方法包括评估(Assess)、规划(Plan)、设计(Design)和建立(Build)四个阶段的咨询和技术服务。

评估: 解决问题前先了解问题

1.了解数据增长及容量需求

现有数据的多寡以及磁盘容量的持续需求是直接影响能耗的关键因素。EMC File System Assessment (FSA)服务正是一项能够解决上述问题的专业服务方案,通过 FSA 客户可以清楚了解现有数据的容量、使用率、增长率、静态数据量、重复数据量等重要信息。

2. 测量现在及预估未来能耗

测量能耗现状是评估过程中的一个基本工作。因为规划中的未来能耗节省能否有显著的投资回报率(ROI),这个基本值是关键的衡量数据。当然,为求更精确的测量还必须考虑下列影响因素: 冗余电力需求、用电量安全系数、设备规格、工作负荷、工作循环周期以及蓄电池充电的状态等; 另外,对能耗设备的淘汰升级也很重要。

3. 能耗与摩尔定律

摩尔定律认为,计算机的性能大约每18个月会提升一倍。换言之,更高的性能代表更热的组件、更高密度的封装与单位面积的更多耗电需求。如今,IT很容易陷入更多应用系统、数据、服务器、存储以及更多能耗的“恶性循环”当中。因此,在制定新一代机房的节能策略上,应当考虑这个重要因素,才能在符合低能耗的同时,保持稳定的营运服务水平。

4. 掌握各类磁盘用电需求

虽然低能耗往往意味着低性能,但根据 EMC 的经验,IT的信息中平均有高达70% 的数据属于静态数据,这些数据正是使用低能耗磁盘的理想对象。EMC 在设计新一代存储设备时充分了解这一点,全系列高、中、低存储设备均支持从最高性能的73GB、15Krpm到最节能的750GB、7.2Krpm的各类磁盘。

规划: 提出能效策略及建议

方向1 : 服务器虚拟化

即通过服务器整合的方法达到能效优化的目标。EMC的VMware可将服务器虚拟化整合比达到10:1,有些时候甚至可以达到 20:1。经由大量的服务器虚拟化,EMC可将每一台实体服务器的使用率提升到80%,这不但提高了资产使用率,也大幅改善了能效问题。

方向2: 存储分级 与优化(Optimize)

按服务水平协议(SLA)分级存储是IT降低总体营运成本的主要手段之一,其附带的好处是通过节能降耗达到能效优化的目标。通用方法是采购较少的但容量较大的存储设备,将现有工作负荷予以整合与优化,进而提高存储资产的利用率。这部分的关键在于存储设备是否支持各类磁盘,是否可以满足各种 SLA 的存储需要。

方向3: 发挥存储软件的功能

用更少的数据量达到相同的功能如今也是提升能效的有效方法。例如,利用自动精简配置(Thin Provisioning)技术延缓磁盘的采购时程、在满足SLA的条件下利用递增快照(Incremental Snap)取代完整复制(Full Clone)、利用Virtual LUN技术在线迁移数据至低能耗卷。其中很多都是EMC独有的技术,可以在能效优化领域助客户一臂之力。

方向4:改进备份与归档能力

如何改进备份的效率进而改善能效问题也是一个不容忽视的问题。客户可通过EMC精准的FSA服务,充分了解 IT 数据的存取特征并进行存储规划,从而在每日的备份作业上以最小的备份量完成备份作业。因此,客户可以得到两个能耗优化点,即以归档达到分级存储及精简备份资源的节能降耗目标。

方向5: 删除重复性数据

如果可以将备份的数据直接做全域性重复数据删除,将可以大幅缩减备份资源,这是一项革命性的数据保护方法,彻底颠覆以往传统IT的备份思维。EMC的 AVAMAR 产品正是这一领域的佼佼者,平均数据的缩减率可以达到令人难以想像的300∶1,这一前所未有的方法是大幅提升能效的利器之一。

最后,EMC 的专业服务可以综合上述方法制定能效优化策略,并以 EMC 独有的能耗计算器 EMC Power Calculator精准预估各种节能方式的投资回报率(ROI),从而建议客户应当采用哪种策略,这是EMC的专业能力。

设计与实施: 落实能效优化策略

第三步是设计,即在与客户达成策略共识后,EMC 能够确定相应的能效改进方式,在设计阶段将在此基础上针对细节部分进行设计工作。涉及范围如主机虚拟化调整设计、存储基础架构调整设计、应用软件调整设计、组态调整设计、机房调整设计、项目日程规划等设计。

最后一步是建立(Build),即按设计细节实施,实现能效优化的目标。

总体说来,由于制定节能服务方案是一个涉及范围极广的课题,如何组合出最佳能效策略是一门艺术。EMC结合长期以来在信息领域的实践以及在此领域颇具深度和广度的专业经验,它以一系列扎实可行的方法,从 ILM 角度整合和管理数据,进而协助客户达到节能降耗效果。

以本文案例来说,该客户采用 EMC 专业的节能服务方案后得到以下明显效益:

1. 原有26个数据中心,整合为1个数据中心;

2. 原有436台服务器,虚拟化整合为105台服务器;

3. 原有约5800平方米占地面积,整合后只需3600平方米;

4. 原有电力及空调费用年支出为1180万美元,节能改进后只需年支出730万美元;

5. 能效优化效果每年约达到450万美元;

6. 额外效益,包括以标准化技术改善原有作业效率、构建以信息为中心的基础架构、改善原有业务支持的弹性和服务水平等。

专家点评

篇3

建筑节能项目招标投标的监管

按照建设项目的进行顺序,可对建筑节能项目招标投标的监管划分为三步,即事前、事中、事后监管。事前监管是有关招投标行政监督部门对报送的招投标项目在立项审批中核准有关建筑节能事项;事中监管主要是各行业主管部门对招标中的主要环节进行建筑节能实质性审核;事后监管主要是对中标人确定之后的合同履约完成情况进行跟踪检查以及对不符合建筑节能相关规定的项目进行查处。

在招投标各环节的监管中,有几个处于能落实建筑节能的核心环节。首先是有关行政管理部门要做好招标文件的备案工作,从备案中传递建筑节能思想,落实建筑节能。其次是投标人严格按照招标文件投标,编写投标文件。最后是完善对评标专家的监督管理,保证评标工作公平、公正、公开。在以上几个过程中,招标文件的备案工作是源头,投标人要依照招标文件编制招标文件,评标专家要依据招标文件完成评标工作。只要把握好源头的工作,严格落实招标文件的备案,那么推广建筑节能也就事半功倍了。

建筑节能招投标依据建筑进展情况可以分为建筑设计、监理、施工招标投标,在其中设计又是开展建筑工作的基础,施工总是依照建筑的设计施工图等进行的,监理工作又是和施工工作相辅相成的,而他们的依据总是设计方案。所以,建筑设计、施工、监理中设计是后续工作的基础和前提。在建筑节能招投标评标体系方面:我国在建筑节能方面虽然已颁布了一系列的法律和相关的规范,但是缺乏科学的评价体系。因此重点还是在于建立一个科学的评价体系,用来作为在设计、监理、施工招投标中对建筑节能的评价的标准。而建立这个评价体系的难点在于确定体系中的各个指标、指标的内涵、指标权重及其量化标准。

在建筑节能招投标监管方面:在定性分析当前招投标监管方面存在问题的基础上,研究制定浙江省房屋建筑在设计、监理、施工招标投标各环节通过加强监管推广建筑节能的办法,包括:第一,运用设计、监理、施工招标文件备案,推进建筑节能。第二,制定建筑设计任务书,落实建筑节能招投标监管对策。要建立一个招投标过程中的建筑节能评价体系,就要对各个投标方案的建筑节能给予评价,而综合评估法相当于是“打分法”,它把涉及到的投标人的各种资格资质、技术、商务以及服务的条款,都折算成一定的分数值,然后对每部分进行打分。因此只要在综合评估法的评价标准中加入建筑节能这一方面,并赋予其一定的权重,这样各个方案节能与否对其能否中标就会有一定的影响。评标时主要分为三个部分:商务标、资信标、技术标。商务标分值,一般是指投标报价得分;资信标,主要是投标人的资质,业绩、以往工程经验,信誉、财务状况等;技术标,主要是施工组织设计、技术要求、规范的响应程度。在这三个部分外,加入建筑节能的部分,给予建筑节能一定的权重,从而来反映所投的标的建筑节能方面的实施情况。

促进以设计为龙头打造节能建筑的管理目标

节能建筑包括两个方面的内涵,一是通常意义上说的“低能量耗散”,其方法是提高建筑本身的隔热保温性能;二是降低能源耗用,即提高单位能源投入的能效比,其方法主要是选择节能产品,如节能电器、节水卫具等。从技术角度而言,对于第一种涵义的节能,一般可以通过选择建筑物朝向、组织自然通风、尽可能控制建筑物的体系系数、减少建筑物外表面积、尽可能控制窗墙面积比(减少外门窗的面积)以及尽可能采用浅色调围护饰面材料等建筑手段降低能量耗散。但要注意顾此失彼,如围护结构选材既要满足降低能耗(隔热保温),又要注意资源的合理利用。对第二种涵义的节能,一般需要采用先进的控制系统、节能产品等来降低单位效果的能源消耗。从方法上看,节能设计一定要站在项目全寿命周期费用的角度上进行多方案比较,开阔设计思路通过多方案对比,选择经济适用的节能设计方案;节能产品与节能材料的选用也应贯彻经济性与技术指标综合评估,在确保满足节能设计标准的前提下,尽可能降低造价。同时,在贯彻节能设计的相关要求上,应注意各专业设计之间的匹配性,运用价值工程进行分析,以防功能过剩而大幅增加投资或个别环节能力不足而形成瓶颈效应。从设计责任角度而言,应建立健全节能设计责任制度,落实各专业、各人员的相应设计责任,把好设计、校对、审核等关口,组织好各专业设计之间的协调工作,确保建筑节能设计的系统性、完整性。在明确责任的同时,建立健全有效的考评与奖罚制度。

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一、指导思想

坚持以科学发展观为指导,坚持可持续发展战略,正确处理好环境保护与经济发展的关系,把节约资源放在首位,增强节约意识,转变能源消费方式,逐步建立节能减排的管理体系和运行机制,促进经济与资源、环境的协调发展。

二、基本原则

坚持源头控制与存量挖潜、重点整治与全面推进相结合,切实强化节能减排管理;坚持企业自觉节能减排与行业政策引导相结合,建立和完善能源成本管理机制和污染物排放达标约束机制;坚持技术创新与增强员工节能减排意识相结合,切实提升能源利用效率和减少污染物排放。

三、组织领导

为切实加强对节能减排工作的组织领导,成立以张占军局长为组长,李广良副经理为副组长,综合计划科、办公室、生产科、行管科、物流中心主要负责人为成员的节能减排工作领导小组。领导小组办公室设在综合计划科。

四、目标任务

到“十一五”末,*市烟草专卖局(公司)全体干部职工的节能环保意识明显增强,节能减排管理水平有较大提高,所有固定资产投资项目符合国家和烟草行业节能减排要求,技改达到国家和行业节能减排指标要求,管理机关用能总量、用水总量同比降低5%,其它办公节能减排指标明显下降。

五、工作措施

(一)加强投资环节的节能减排工作

1、严格进行基本建设和技术改造前期论证。各单位在进行基本建设和技术改造前,要把国家和烟草行业节能减排目标作为技改设计依据,根据单位的实际情况及发展空间,合理规划建筑面积及技术改造项目,严禁出现不顾能耗和排放量的增加,盲目进行超规模技改。要对技改前后实物产量能耗水平进行测算和对比,严格控制能耗水平增长。各单位要拿出一定比例技改资金用于节能减排投入,确保达到国家和行业关于节能减排的指标要求。

2、严格实施固定资产投资项目能源消耗和环境影响评估制度。严格执行烟草行业固定资产投资项目能耗标准和节能评估标准,建立以实物为主的综合评价体系。一是固定资产投资项目的可行性研究报告(项目申请报告)中必须包含能源消耗测评,节能目标、节能方案和拟采用的国家或烟草行业用能标准等内容。二是项目要有具备资质和节能评估咨询单位出具的节能评估报告,有当地政府节能主管部门和环保部门的审查批复意见。三是更新改造设备能耗不得高于改造前同生产能力的设备能耗。四是基建投资项目要积极采用节能建筑材料、节能空调系统、楼宇设备自控系统等先进节能技术和配套设施。

3、严格执行固定资产投资项目节能环保评估审查和峻工验收制度。对没有进行节能环保评估,或达设计规划不符合国家和行业节能要求的项目不予审批。竣工项目必须通过节能环保评审验收方可投产,并严格检查项目节能措施的落实情况,评估节能的实际效果。

(二)加强生产环节的节能减排工作

1、科学组织生产,优化工艺流程

一是要科学编排生产计划,合理生产布局,优化生产批量,统筹物资供应,合理配置能源供给,提高生产效率。二是要在满足产品质量要求的前提下,以降低能源消耗为目标,不断优化设计工艺流程和工艺参数,力求工艺流程和工艺参数设置科学合理。三是要通过持续改进,使能耗指标明显降低。

2、抓好日常工作节能减排

在日常工作中时时注重节能,从点滴做起,搞好节能工作。办公设备、照明用品、用水器具要使用节能、节水、环保产品。办公区尽量采用自然光照明,应用节能灯具。除特殊场所对温度有特定要求外,室内空调温度设备要求冬季不高于20℃,夏季不低于26℃。达到管理机关用能总量、用水总量同比降低5%的目标。另外还要做到节约用油、节约话费、节约办公用品等,确保节能减排工作的深入。

(三)加强节能减排工作制度建设,建立长效机制

1、各单位要切实抓好以固定资产投资、生产过程、设备运行、高耗能、高污染环节等方面为重点的节能减排规章制度建设,建立节能减排自我监测评价及环保部门监测评价机制,严格按制度办事,认真实施考核奖惩,确保节能减排目标的实现。

2、各单位要加大考核力度。建立“目标到岗、责任到人、考核严明”的考核制度。市局(公司)已将节能减排目标纳入到行业经济运行考核目标中。承担此项目标的单位(部门)年终完成不成目标任务的,在该单位(部门)年度目标考核的总分中扣减1分。

六、几点要求

1、各单位要强化职工节能减排意识,调动职工的积极性,实行全员性节能减排管理。要开展多种形式的节能宣传活动,充分发挥广大员工的能动性,搞好节能工作。

2、各单位要加强统计计量工作。安排专人(或兼职)负责对能源和排放统计计量管理工作,制订岗位职责,明确工作内容,对各能耗点进行实时监控,加强能源管理。

篇5

随着节能降耗形势的进一步严峻,对跨省交易的能耗或节能效益进行评估与考核必将成为各省级电网面临的重大现实课题[6]。为此,考虑在区域市场通过跨省交易实现广域范围节能的角度,提出了区域节能电力市场(简称区域节能市场)新模式;同时在构建的区域节能市场模式下,考虑跨省交易的能耗评估建立了省级电网随机规划购电模型,以期为在区域市场开展节能降耗工作提供借鉴。需指出的是,本文重点以区域节能市场模式以及该模式下的购电模型进行讨论,但其基本思路可推广到跨省跨区交易的全国电力市场。

区域节能市场交易模式的构建

区域节能市场交易模式构建的整体思路。所建的区域节能市场与现有省内节能市场的不同之一在于其交易主体中含省级电网售电单位。由于省级电网售电单位其网内各机组在不同时段参与跨省售电时可能存在多种组合,其能耗水平具有一定的不确定性。由此,区域节能市场交易模式的建立将面临如下问题:1)区域市场交易机构如何设计区域节能市场的交易流程,以满足省级电网跨省交易的能耗评估和节能需要。2)在区域节能市场的交易中,各省级电网售电单位如何申报其能耗水平,以实现其省内省外能耗的分割。3)区域市场交易机构如何确定跨省交易边际能耗水平限制值,以提高区域市场整体的经济与节能效益。4)如何评估区域节能市场中省级电网跨省交易的能耗与节能效益。为此,本文重点对包含上述4个问题的区域节能市场交易模式展开研究。

区域节能市场跨省交易的基本流程设计。与省内节能市场将售电单位的能耗作为公开数据不同,本文将区域节能市场中各跨省售电省级电网申报的能耗水平在交易前作为保密数据(可直接参与跨省交易的机组其能耗水平仍可作为公开数据),采取交易后再公开其能耗水平的思路。通过市场竞争实现能耗水平的优化,同时降低能耗水平的全部公开引起各售电单位投机性报价的可能性。为此,重点以跨省售电省级电网为例,对区域节能市场跨省交易基本流程设计如下:1)首先,各省级电网根据自身网内剩余的可竞价交易发电能力(某些高能耗机组具有剩余发电能力,但无竞价交易资格)、预测的区域市场负荷需求以及跨省交易能耗水平准入条件,各自独立组织本省具有富裕发电能力的机组参与跨省售电;然后,统一以模式作为区域市场的一个售电单位申报跨省交易的电价、电量以及能耗水平信息。2)区域市场交易机构得到各售电单位申报的上述交易信息后,确定最低的能耗水平约束值作为区域市场跨省交易能耗水平准入条件,以确定具有跨省交易资格的售电单位。3)区域市场交易机构在已确定的具有跨省售电资格的售电单位中,结合各购电单位的申报电价、电量信息,按照区域市场交易规则以及安全校核[11],确定交易成功的购售电方。4)交易成功的购售电双方签订电能交易合同,评估计算出各交易合同中的能耗或节能效益,将售电方的能耗或节能效益折算到购电方。

省级电网跨省售电能耗水平申报值的确定方法。为实现省级电网跨省售电时省内省外能耗的合理分割和确定省级电网跨省售电的能耗水平,本文提出了各省级电网跨省售电时能耗考核“省内较省外优先满足”的思路。从区域市场的角度,各省级电网均是在满足自身负荷平衡之后,如果各统调机组还有富裕发电能力(还需满足一定的跨省交易能耗水平准入条件),才能采取省级电网模式跨省售电[10](具有直接参与跨省交易资格的统调机组除外)。可见,电能交易计划具有省内较省外“优先满足”的特点。从节能降耗的角度,各省级电网均优先安排水电等绿色能源发电,再按能耗水平由高到低排序确定火电等机组发电,以最大化提高本省的能耗水平与节能效益[4-5]。综上分析,考虑节能降耗与区域市场的结合,本文提出能耗考核省内较省外“优先满足”的思路:各省级电网跨省售电时,根据节能调度排序的思路对自身所有具有竞价交易资格(部分高能耗机组只具有计划分配电量资格,而不具有竞价交易资格)的发电机组按能耗水平排序[5],排在满足本省负荷需求之前的竞价机组就为各省省内交易计划的发电机组(也就对应该省省内交易能耗水平考核对象);而排在本网负荷需求以外的竞价机组就为该省级电网跨省售电电能来源,该部分机组对应跨省交易电量的平均能耗水平就为该省级电网参与跨省交易的能耗申报水平。由此,为提高跨省交易的能耗水平竞争优势,跨省售电省级电网会在预测区域市场能耗水平约束值基础上,在省内理性设定能耗水平,以限制部分具有竞价资格的高能耗机组参与跨省售电,从而实现跨省交易能耗水平的整体提高。

跨省交易边际能耗水平约束值的确定方法。为提高区域节能市场跨省交易经济效益和节能效益的综合效益,本文在对区域市场跨省交易边际能耗水平约束值的确定时,提出了采取跨省交易各售电单位申报的总容量充足率指标[13](bidsufficiency,BS)达到125%时的边际能耗水平,在此基础上再将能耗惩罚的模式应用到所建的区域节能市场模式。现有文献在对市场交易中的能耗水平约束值进行选取时,多采用在无约束的能耗总量(一定时期)或能耗率的基础上降低一个百分点[3]、政府下达的能耗水平[3-5,8]作为选取标准。这些能耗水平约束值的选取获得了较好的节能效益,但没有兼顾市场竞争的需要。根据美国加州电力市场多年运行经验,当市场中各售电单位申报的BS大于125%时,可认为市场竞争比较充分,售电单位的市场投机行为概率较小[13]。为此,本文对申报参与区域节能市场交易的所有售电单位按照能耗水平由高到低排序,并依次统计总申报容量。为确保区域市场的安全运行,区域市场规定跨省交易电量与电力具有确定的函数关系[10],当售电单位申报的是电量信息时可转化为相应时段的容量信息。当申报总容量累计达到跨省交易需求容量的125%时,其对应的售电单位就可确定为跨省交易边际售电单位。该单位对应的能耗水平就为跨省交易边际能耗水平约束值,低于该能耗水平的售电申报单位,则不具有售电资格。所提的区域节能市场能耗水平约束取BS为125%时边际售电单位能耗水平具有一定经济上的合理性,但同时也可能给低价高能耗售电单位(也满足BS为125%时能耗水平要求)创造较大的竞价空间,有可能造成区域市场节能效益不明显。为此,本文将能耗惩罚节能模式[8]应用到所提的区域节能市场中。具体如下:在市场结算时,由区域市场交易机构向各售电单位全电量加收其超标能耗的外部成本,使跨省交易售电单位在参与市场交易时其报价中包含交易电量超标能耗的外部成本。由此,在满足区域节能市场能耗水平约束值基础之上,在售电侧形成有利于节能减排的竞争格局。

考虑跨省交易能耗评估的随机规划购电模型

在构建的区域节能市场模式下,由于跨省交易的能耗由购电单位承担,参与跨省购电的省级电网在该市场模式下如何实现经济和节能效益的最大化就成为关注的焦点。由此,重点以省级电网月度典型负荷状态(峰、平、谷)参与区域节能市场购电时的单购电方情形建模。在构建的区域节能市场模式下,由于其交易管理机构对各售电单位收取了超标能耗惩罚折价(此时网内机组也需考虑超标能耗惩罚折价),各售电单位申报电价中自然包含了能耗水平的差异信息,且其超标能耗已折算到了内部成本的同一度量平台。由此,省级电网在参与区域市场交易的购电模型可理解为是经典的购电费用最小组合优化问题在区域节能市场中的延伸[14-15]。而模型还需重点考虑跨省交易电力电量函数关系约束以及跨省售电单位边际能耗水平约束。另外,现有节能市场模式下其购电模型均属确定性的节能模型[3-8]。而实际节能市场环境中市场电价、水电(或风电)生产、负荷需求均具有一定随机性。对市场电价随机性带来的风险价值,鉴于半绝对离差(semi-absolutedeviation)半方差风险向下的概念能够体现风险的本质[15],可选用半绝对离差来度量购电组合的风险价值。对水电生产与负荷需求的随机性,如果要保证所有随机状态对应的交易方案都满足购电单位的负荷供需平衡,购电方案会过于保守,可采用含随机变量的机会约束来描述负荷供需函数关系。由此,模型可在含机会约束的随机规划理论框架下建模。不失一般性,为突出重点模型还作如下简化:1)市场电价、负荷需求均服从正态分布,水电生产服从均匀分布[9,14];2)忽略网络安全问题与跨省交易输电费用;3)年度购电计划在该月的分解计划已经完成,模型中不再单独表示。

针对所建的含机会约束的随机规划模型,因很难将机会约束式(7)(8)转化为确定的等价类,故可采用内嵌蒙特卡洛随机模拟技术的遗传算法求解[16]。为满足实际交易中购电单位对风险偏好的要求,可先将各目标函数处理成同一数量级后,再根据购电单位对风险价值的偏好程度采用线性加权和法将其转化为单目标[17]。

以2010年6月某省级电网在区域市场购电的基础数据为例,仿真验证所建区域市场节能模式以及购电模型的有效性。该电网月总预测需求电量为5.572TWh,标准差为0.0820TWh;峰、平、谷电量比为15:10:6;水电电量为0.700~0.728TWh(均匀分布);省内火电平均煤耗率为340.0g/kWh,边际煤耗率为348.0g/kWh,电价均值为0.432元/kWh(不含超标能耗惩罚折价),电价标准差为0.030元/kWh;区域市场售电单位包括A、B、C、D和E共5个。其中A、B为独立水电厂,C、D和E为以模式跨省售电的省级电网,各售电单位交易基础信息见表1。设定区域市场社会基准煤耗率为280.0g/kWh、国际市场煤价为200USD/t、人民币与美元汇率为6.80元/USD[8]。利用上述基础数据设计以下4种方案对该月峰、平、谷各典型状态下该省级电网参与区域市场交易的经济效益与节能效益进行评估,最后汇总月交易数据。风险价值权重取0.30[17],各机会约束置信水平均取90%。方案1:不考虑跨省交易边际能耗水平约束以及超标能耗惩罚折价,且不考虑市场电价、水电生产以及负荷需求的随机性。方案2:在方案1的基础上,采用文献[6]提出的能耗约束交易模式。能耗水平约束值取购电单位边际能耗水平。方案3:在方案1的基础上,采用所提的区域节能市场模式。能耗水平约束值取区域市场BS为125%时的边际能耗水平,同时考虑超标能耗惩罚折价方式。方案4:在方案3的基础上,进一步考虑市场电价、水电生产以及负荷需求的随机性,同时考虑机会约束。

区域节能市场模式对购电决策的影响分析。方案1—4仿真得到的售电单位组合以及对应的电量、煤耗(峰荷状态)如表2所示。月总购电经济效益、节能效益如表3所示。在表2中,方案3较方案2多售电主体D,由此说明,在构建的区域节能市场中跨省交易边际能耗水平约束值取BS为125%时的能耗水平较采用购电单位边际能耗水平值[6]会使市场竞争更加充分。在售电单位C、D均具有跨省交易资格的方案1、3中,方案1按照传统内部成本报价时售电单位C申报电价较D高。采用了超标能耗惩罚折价的区域市场交易模式后,由于C的能耗率远低于D,使得C的报价反而较D低,从而使得方案3较方案1优先购买了C的电能。可见,在市场交易中考虑能耗惩罚具有引导低能耗率售电单位向更具交易优先权方向转化的作用。在表3中,方案3(本文所提的能耗约束与能耗惩罚相结合的新方法)较方案1(传统纯市场模式)多支出0.1295亿元,该费用可购0.9522万t煤,但实际多节能1.787万t煤。方案3较方案2[6]少节能0.5875万t煤,但少支出0.133亿元,该费用可购0.978万t煤。显然,方案3更兼顾了经济与节能效益的统筹社会福利最大。

综上所述,在节能环境下对区域市场跨省交易的能耗进行评估和考核,能够更加有效促进资源在广域范围的优化配置。在市场交易中采用能耗约束与能耗惩罚相结合的新方法,能更好兼顾市场竞争以及能耗考核的双重需要。3.2.2考虑跨省交易能耗评估的随机规划购电模型的有效性分析由表2可见,在构建的区域节能市场环境下,方案4(本文所建省级电网随机规划购电模型)考虑了市场电价、水电生产以及负荷需求的随机性后,能够给出满足符合供需平衡置信水平要求的最小风险价值。虽然其节能与经济效益在一定程度上较方案3有所降低,但这真实反映了电力市场的随机性与风险价值的本质,符合购电单位购电决策的需要,其模型具有实际意义。另外,所建的省级电网购电模型中还考虑了实际跨省交易中电力电量具有确定函数关系的特点(该函数关系区别于省内交易时电力电量的弱耦合关系特点),从而使所建的购电模型能够适应区域节能市场跨省交易的能耗评估的实际需要。

区域节能市场模式以及该模式下省级电网随机规划购电模型的普适性、实用性讨论。鉴于单个算例并不能完全体现所建区域节能市场模式及该模式下省级电网随机规划购电模型的普适性以及实用性,为此讨论如下:

1)首先采用能耗约束模式(BS为125%时的能耗水平)淘汰高能耗售电单位,然后再以超标能耗的惩罚折价体现低能耗率售电单位的交易优先权。上述两种节能模式的结合还进一步考虑了区域市场区别于省内交易的能耗评估与交易规则特点,故所建区域节能市场模式较省内节能市场模式更具普适性。

2)所提区域节能市场模式实现了与现有交易规则的有效衔接,具有较强的实用性。但在实际应用时还需进一步参考各市场的发展成熟度以及节能降耗工作的进展(如高能耗机组淘汰进程),以提高该方法的实用性。

3)在区域节能市场存在多个购售电方时,结合各购售电方交易电量的结算[10]以及售电方能耗水平的确定,可实现区域节能市场能耗以及节能效益的整体评估。

4)对跨省售电的省级电网而言,可利用所建的购电模型在考虑售电收益后,在一定能耗水平条件下购买省内机组的富裕电能参与跨省售电。此时,该省级电网类似中间交易商的角色,在获得经济效益的同时需承担由于区域市场电价、负荷等随机性带来的收益风险。

5)区域市场节能考核管理机构对跨省交易的节能效益进行控制时,采用式(2)对区域市场的各交易方案的节能效益进行评估。利用评估结果可采用以下两种手段实现节能效益的控制:①在BS为125%的基础上调整区域市场跨省交易能耗水平约束值;②调整售电单位能耗惩罚折价[8],实质是调整区域市场交易中经济效益与节能效益之间的权重。

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关键词:民用建筑 节能评估 常见问题

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

背景

2011年9月13日,温州市住房和城乡建设委员会根据《浙江省实施〈中华人民共和国节约能源法〉办法》、《浙江省民用建筑项目节能评估和审查管理办法》、《浙江省民用建筑节能评估机构备案管理办法》、《民用建筑项目节能评估技术导则》(试行),了《关于贯彻执行民用建筑节能评估和审查等相关规定的通知》温住建发[2011]183号文件,文件要求于2011年10月6日起开始执行民用建筑项目(主要为新建民用建筑项目)节能评估和审查制度,温州地区的民用建筑节能评估和审查工作就此展开。

本人所在的温州市建筑设计研究院也因此成立了下属公司――温州建正节能科技有限公司,并取得一类评估机构资格,开展了节能评估工作。本人于2012年3月调入该公司,至2012年底,已经完成30余个(温州地区)项目的节能评估工作。在此基础上,本文将对民用建筑项目节能评估工作中的常见问题进行小结,供设计人员参考,以减少类似问题的出现。

节能评估工作的依据和内容

节能评估工作的主要依据为《民用建筑项目节能评估技术导则》(试行)及其他与建筑节能相关的法律、法规、规章和标准,本文对此不进行详细描述。

根据《民用建筑项目节能评估技术导则》(试行)的要求,浙江省节能评估工作主要是对民用建筑项目设计方案的科学性、合理性进行分析和评估,提出提高能源利用效率、降低能源消耗的对策和措施,并编制节能评估文件。具体来说,就是对设计方案(主要为初步设计方案)在围护结构保温隔热系统设计、结构选型及体系设计、主要用能设备系统、可再生能源及新能源利用、风环境、热环境、建筑能源消耗总量预测等方面进行分析和评估,并提出改善措施及建议。以下章节将从这些方面入手,对节能评估工作中碰到的常见问题进行小结。

围护结构保温隔热系统设计

在围护结构保温隔热系统设计这方面,原设计方案比较容易出现的问题如下:

设计依据的漏项、缺项及选用了作废依据;

外墙主体材料的选择过于保守,30余项目中,仅11个项目选用具有自保温效果的墙体材料――蒸压加气混凝土砌块或复合陶粒混凝土砌块;

注重了屋面、外墙、外窗等的节能设计,而忽略了住宅分户墙、楼梯间隔墙、住宅凸窗(挡板、顶板及底板)的节能措施;

节能计算主要材料的热工参数选用依据未明确,导致很多材料的导热系数、修正系数等参数错误,不符合规范要求;

部分保温材料的构造不符合相应规范要求,如加气混凝土时未采用专用砂浆砌筑抹面,无机轻集料保温砂浆外未设抗裂砂浆复合网格布等;

部分节能构造不利施工,应优化,如外墙外保温材料无机轻集料保温砂浆设计厚度较大时需进行分层施工;住宅保温楼板、架空楼板保温材料于楼板板底施工,需采取防脱落措施等;

计算外墙加权平均传热系数时忽略热桥过梁(包括窗台压顶)的设置;

架空楼板保温做法缺项或传热系数偏高,出现K值大于2 W/(m².K)的情况,易形成冷热桥;

公建类别未按浙江省标准《公共建筑节能设计标准》DB33/1036-2007明确;

不够重视外遮阳设计,温州地区建筑外遮阳对降低建筑总体能耗能够起到非常良好的作用,良好的外遮阳设计也能带来更为舒适的室内环境;

忽略倒置式屋面的保温材料的要求:倒置式屋面不得选用松散保温材料,倒置式屋面保温层的设计厚度应按计算厚度增加25%取值,且最小厚度不得小于25mm。

忽略设备用房墙体楼板的保温、隔热、减噪措施。

部分公建敞开式内走廊的做法使走廊两侧墙体成为外墙,不利于建筑节能。

结构选型及体系设计

在节能评估中,主要对结构选型和体系设计在节材方面进行评估。原设计方案经常出现以下问题:

楼板(120mm厚)、地下室顶板(350mm厚)、地下室混凝土墙体(350mm厚)厚度较大,不利节材。

墙体砌筑砂浆未采用专用砂浆或预拌砂浆(可促进资源综合利用)。

有条件时,桩基设计未采用桩底、桩端后注浆技术(该技术可提高桩的承载力,节约混凝土用量)。

抗拔桩设计时,未根据抗拔力大小采用不同的桩身配筋和桩身分段配筋,造成材料浪费。

桩型、桩长、桩径及地梁高度设计不合理。

未采用可降低钢筋用量的HRB400级高强钢筋。

主要用能设备系统设计

项目的主要用能设备系统包括暖通空调系统、给排水系统、电气系统、建筑智能化系统,其中以暖通空调系统对建筑的能耗影响最大,也是节能评估的关键。这些系统在评估中的常见问题如下:

暖通空调系统

未明确裙房空调形式和空调机组位置,或空调形式未根据业态设计。

空调区域较分散,作用半径较大,不同环路水阻相差较大时,未采用节约水泵输送能耗的二次泵系统。

部分项目空调主机可生产卫生热水,但给排水专业设计中未采用该热水。

缺室外设计气象参数。

部分空调室内设计参数、新风量指标不满足DB33/1036-2007标准要求。

部分场所空调制冷、供热装机余量偏大。

未明确空调保温材料选择、导热系数、保温厚度及其做法;未明确空调风管绝热层的最小热阻。

未明确空调水泵流量、扬程、效率、功率;未明确冬季空调供回水温度。

未确空调末端设备装机功率。

未明确设备平台百页形式和有效通风面积。

未明确风机各项参数,风机单位风量耗功率不详或未达到节能水平。

未明确设备用房通风换气次数或通风量;地下室车库排烟(风)机未选用节能型设备。

给排水系统

未明确景观用水水源,景观水不得采用自来水及地下水。

未明确水景、绿化的节水措施。

未明确生活给水分区的超压限流措施,并应控制水压在0.2MPa以下,减少水资源浪费。

给水分区未充分利用市网压力。

未明确热水系统设备及管道保温措施。

卫生器具未选用节水型卫生洁具、龙头。

未明确厨房、餐厅排水的处理措施。

电气系统

部分变电所位置距离负荷中心距离偏大。

未列出主要场所照度要求及LPD值、计算照度值及LPD值。

未采用高光效、长寿命的LED光源。

未设计立面节日照明、室外景观照明。

电气设备选择不符合节能要求或未明确电气设备节能运行方式、控制要求等。

变压器负荷率未达到经济合理水平。

电气设备主要材料表缺主要照明灯具型号、光源、规格、配件等数据。

未注明各种灯具效率、功率因数、配套电子镇流器及能效值。

未设分项计量系统。

未考虑部分功能用房的后期分隔,预留电气计量装置。

建筑智能化系统

建筑设备监控系统未根据管理或使用者的不同分别设置。

主要公共用电设备、分项用水设备、公共用气设备未纳入能耗监测系统。

能耗监测系统数据未考虑与政府节能平台数据格式一致,不能顺利接入政府节能平台。

可再生能源及新能源利用

浙江省民用建筑项目在可再生能源及新能源利用方面主要遵循如下条款:

《浙江省实施《中华人民共和国节约能源法》办法》第二十八条:鼓励太阳能、地热能、沼气等可再生能源在民用建筑中的应用。新建公共机构办公建筑、保障性住房、十二层以下的居住建筑、建筑面积一万平方米以上的公共建筑,应当按照国家和省规定标准利用一种以上可再生能源用于采暖、制冷、照明和热水供应等。可再生能源利用设施应当与民用建筑主体工程同步设计、同步施工、同步验收。

《太阳能在建筑中利用实施的若干意见》浙建设〔2007〕117号文件第二条:在12层(含)以下新建居住建筑中应全面应用太阳能热水系统,12层以上支持应用太阳能热水系统;鼓励支持应用光伏和其他太阳能利用系统。有生活热水系统的12层(含)以下新建公共建筑,应全面应用太阳能利用系统;其他新建公共建筑和既有建筑改造,鼓励应用太阳能利用系统。

评估在可再生能源利用方面遇到的常见问题如下:

主动采用可再生能源利用的项目较少;因规范未对可再生能源利用规模做出规定,采用可再生能源的项目一般应用规模偏小。

在本人参与的评估项目中,按规范可不利用可再生能源的项目占25.0%左右;应利用可再生能源而未采用的项目占37.5%左右;已利用可再生能源的项目占37.5%左右,其中大约8.3%的项目利用规模极小,应扩大应用规模。

热水系统采用可再生能源利用的较多,空调系统利用较少,而大多建筑的主要能耗是在空调系统上。

温州地区目前采用较多的可再生能源利用方式为太阳能光热系统、空气源热泵热水系统、土壤源热泵系统,太阳能光伏电源系统和太阳能光光系统(光导管)。从本公司2012年的统计数据来看,太阳能光热系统采用最多,占56.8%左右;空气源热泵热水系统占13.5%左右;土壤源热泵系统(主要用于空调系统)占18.9%左右;太阳能光光系统和光伏系统均占5.40%左右。

较多项目是为应对规范而采用可再生能源,而不针对项目用能情况和场地条件选择可再生能源种类。

建设方较多考虑可再生能源利用造成的初期投入增加,而采用可再生能源的投资回收期一般较长,故对采用可再生能源有所抵触。

单个项目采用可再生能源种类较少,一般项目均只采用一种可再生能源,个别项目采用两种或三种可再生能源。

日照分析

民用建筑项目评估中的日照分析主要为建筑立面遮阳、屋面太阳能利用及场地景观设计提供依据,而设计方在这方面出现的主要问题有:

未做立面遮阳设计,或立面遮阳效果较差。有个别项目采用隐框玻璃幕墙,而未采用任何外遮阳措施,导致项目空调能耗比功能相似项目大30%左右,而室内舒适性也会相对较差。

屋顶太阳能集热器、光电板布置未根据屋顶太阳辐射情况强弱情况布置。

场地景观设计未深化,可根据评估单位提供的场地太阳辐射分析结果进行景观设计(如植物习性的选择等)。

风环境与热环境分析

风、热环境分析对建筑能耗的降低和室内外环境舒适性的提高有较大的指导意义,设计方在这方面的主要问题有:

建筑朝向较差,导致冬季建筑前后风压差较大,不利防风;或夏季建筑前后风压差较小,不利室内通风。

建筑布局不合理,导致场地局部冬季风速放大较为严重或夏季出现静风区、涡流等。

建筑出入口设置不合理,导致出入口区域风速较大,影响行人的舒适性。

建筑形体和空调室外机设计不合理,导致夏季建筑外表面、体形凹口处出现热集聚区域(影响室内热环境),使空调室外机散热困难,空调机能效变差。

场地硬质地面较多,尤其是夏季通风不畅处易导致地面出现热集聚区域。

建筑能源消耗总量预测

能耗总量预测是根据相关规范对项目各方面的用能情况进行估算并汇总,将项目的能耗值与参照的基准建筑数值进行比较,以判断项目总能耗是否处于合理水平。该部分工作基本由评估单位完成,并根据能耗情况,提出节能措施,设计方基本不会出现直接与能耗总量预测相关的问题。

结语

现阶段,各类工程,尤其是安置房、经济适用房、农改房项目工程工期较短,甚至有定好开工日期,倒逼设计单位在一定期限内完成设计图纸的情况,故设计方容易忽略设计中的一些问题,造成设计成果深度不足或出现疏漏错误之处,希望本文能够对建筑设计工作者完善节能设计起到一定的积极作用。

最后,就本文未对节能评估工作中的改善措施及建议进行一一列举,而仅仅列出了节能评估工作中碰到的常见问题的原因稍作解释:因其解决方案却并非单一,列举出来占用篇幅较大,故不赘述。如围护结构墙体材料的选择,需根据项目所在地的市场供应条件、材料价格、施工能力等因素综合考虑,而不能一味的要求采用热工性能较好材料;如冬季风环境的改善,有些项目在场地上风方有较大绿地设置,则可密植乔木防风,有些项目则需设置景观墙等措施防风;如空调室外机的位置,因跟立面造型有较大关系,在节能评估阶段调整起来较为困难,空间较大的设备平台可采用增加排风扇、喷雾装置等散热、降温。

参考文献

《民用建筑项目节能评估技术导则》(试行)2011年

《浙江省实施《中华人民共和国节约能源法》办法》2011年

《太阳能在建筑中利用实施的若干意见》浙建设〔2007〕117号文件

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引言:I D C的全名为互联网数据中心,它是以INTERNET网络为基础,能够通过为各种网站、企业、媒体等提供高质量、大模、安全可靠的专业化网络,空间租用、批发宽带、服务器托管等业务。IDC机房占有较小的用地面积,相应设备能够集中放置,有较大的发热量。

一、分析IDC机房节能设想

(一)节能思路。当今的IDC系统由于各种内外部因素产生了许多的无法解决的问题,我们在进行IDC机房节能改造时,在原有的建筑基础之上,通过分析IDC机房的特点,针对相应问题进行改变各种耗能情况的方案制定,达到控制能量消耗的目的,这样可以有效的达到相应的经济效益,除此之外还可以增加能源利用率,实现双赢的目的。

(二)选择节能减排技术的原则。经济性原则:节能减排改造方案在目前的发展模式下存在着一定的经济优势,原则上投资回收期在改造项目以后的两到三年之间。对于节能减排项目,每年通过省级公司及时对其节能效果的评估。

安全性原则:在进行机房建设工序哦中,为了保证能源的节约,还要有效的保证通信网可靠、安全、稳定运行,除此之外,还要进行相应的管理工作,只有确保经营工作的正常进行,才能够实现相应的技能措施和技能技术被实施。

成熟性原则:选择完善的节能技术,能够有效的实现预期的节能效果、使得投资得到有效的回报,对于将要选择的施工技术,要在小范围的地方展开实验,在确定实验结果的情况下,才可以在实际工程中进行大范围实施。

二、探讨IDC机房节能技术

(一)合理的机柜散热方式及机房布局。IDC机房内的发热设备和散热设备不是相互呼应的,热能量能够通过机房内的气流进行排放。在机房布局时,要了解室内的空调系统,尽最大可能的实现大热量情况下的设备均衡分布,机柜采用下送风方式,发热量大机柜需要单独送风等,提高机房的制冷效率,降低机房的能耗,同时应将发热量大的设备靠近空调的出风口,保证此类机柜的冷量。

(二)应该挑选适宜的供电设备及供电方案。近几年来,为了有效提高总效率,我国选择采用240伏高压直流系统代替了传统的UPS系统,这样一来,在电源系统负荷较低时,就会发现节能效果非常有效且明显,而且提高了10%~20%的总效率。只是从经济角度来讲的话,供电系统自身是有一定损耗的,冗余供电系统是不适合使用的,因为它只是单纯的耗费能源,但是大部分的IDC机房还是会选择运用冗余供电系统。目前,所具有的交流设备都是要进行2次交流转直流的变换才能够到达设备端,这多次的变幻,也使供电系统的能耗大大增高了。现阶段,IDC机房供电大部分都是运用UPS设备,UPS设备具有较大的损耗,较多谐波,非常容易造成供电系统的二次污染。

(三)挑选运用低耗能的设备。在对设备进行挑选时,高容量低能耗的设备就会代替原有的低容量高能耗设备,在IDC机房耗能中,占比重最大的就是设备用电。现代科学技术在快速发展,设备的集成度逐渐变高,与几年前相比,单位设备的性能以及容量均翻了两番,但是其能耗却不没有很高的上升。在挑选设备时,结合数据中心等级标准按需购置、按需扩容原则,选用低能耗高性能高扩展性设备,就能够将机房能耗有效降低。

三、精确送风技术的应用

精确送风技术是提出的比较早的一种IDC机房节能减排技术,精确送风技术是实现精确制冷与自动温控的关键。智能精确送风主要是利用电脑智能化系统完成的,是精确送风技术的主要发展方向。机柜精确控制,则是通过对每个机柜后排风温度的动态监测,并通过前端控制器对数据的分析,自动调控各通风地板的送风量,以实现精准送风的目的。

(一)智能化动态精确制冷技术的应用。这种技术的主要原理是利用智能化的系统,检测出不同设备所需降低的温度,该技术可以监测空调送风以及回风的温度,IDC机房节能减排技术中关注度很高的一种是智能化动态精确制冷技术,能够保证用最少的空调能耗达到最佳的设备降温效果,达到有效解决设备局部温度过热的目的。智能化动态精确制冷技术的优点还体现在

(二)自动温控技术的应用。通常在IDC机房资金充足的状态下,能够设置温度传感器在设备上,应该安装温度控制系统一些相关程序,在控制电脑上安装温度控制系统的相关程序,作为IDC机房节能减排技术中十分重要的一种就是运用自动温控技术,这个技术的主要工作原理就是机房设备上安装温度传感器,与制冷设备进行关联,有效的对IDC机房散热过程进行调控。温度控制系统收到了设备的实时温度进行传送,这些数据主要由电脑的温度控制系统,决策做出温度调节,有效的节省能耗。

1. IDC机房设备科学排列布局技术的应用

机房的散热效果在一定程度上会受到IDC机房设备的布局以及排列的影响。为了使IDC机房运行成本得到有效降低,应该依据合理科学的办法对它们进行排列,对IDC机房内设备以及元件的布局进行详细的设计,这样还能够使其他IDC机房节能减排技术的施行效果得到增强。机房的使用性能会受到设备摆放的影响,摆放位置不对,就会致使空调能耗大大增加,设备两侧出现温度差的情况,那么它的后果也是很严重的,例如设备局部温度过高、烧毁机器等。

2. IDC机房供电设备和应用供电方案优化措施

如果想要让IDC机房的日常运行得到维持,那么电能就是其最必不可少的能源。在IDC机房内里有许许多多的机器,供电设备与其方案优化的措施是使节能减排得到实现的最为直接以及基础的途方式,IDC机房的作用即为能够使得原来存在的供电系统代替高压直流系统,且日常维护保养工作要认真的完成。优化机房供电体系是实机房节能减排的目的达到的有效方法。如此在进行工作的时候中若是供电系统有问题出现就能够改进的非常及时了。

3. 有效的运用新风系统技术

实际上,新风系统技术就是先进行用冷气机降低室外空气温度的工作,经过过滤会有清洁冷空气形成,运至机房之后,交换其中的干热空气。这个时候通再利用或者是自然排风或者是机械排风排出把热湿的空气排,拥有免费冷源的时候还能够使机房里的空气得到有效的改善。

(1)智能化动态精确制冷技术的评估:在极大的程度上使日常的IDC机房的运行中能耗得到了降低,智能化动态精确制冷技术是将来IDC机房节能减排技术发展的主要方向。

(2)自动温控技术的评估:就目前来讲,自动温控技术所需的前期投入是更多的,而另一方面,自动温控技术是不要求员工所具备的专业技术知识的高低的,员工了解的更为容易。

(三)IDC评估机房的供电方案优化技术自己供电设备。此类技术的一大优势即为能够根治能耗控制的问题,使用电量得到有效的节约。而其不好的一面则为有着很大的工作量,且周期很长,在对其进行实行的时候有风险性存在。IDC机房最为基础的供电方案优化技术以及优化设备即为机房节能减排技术。所以,机房不断发展得同一时间也要进行调整与维护。

(四)新L系统技术的评估。新风技术中最明显的特殊性就是风源是室外自然风,空气降温的能耗得到了行之有效的降低。但此类技术在季节以及地域不同的情况下,所受的影响也很大,不建议在长期的工程里使用。

四、做好机房热管理,将制冷能耗降低

制冷耗电在机房耗电中属于耗电较为严重的一项。对于制冷效率产生影响的原因有许多,也应该多方面入手来降低制冷能耗。最为重要的一件事就是要将机房热管理做好。制冷系统有效运转的关键就是机房内部气流走向是否科学,为了优化气流走向,可以注意以下几点。

(一)运用下送风、上回风方式。这种方式是目前业界公认的效率较高的送、回风方式,在进行下送风、上回风的方式时,回风的热风由于比重较轻,就会上升,但却不会混合至送风的冷风,是互不干扰的状态。为了方便控制热量,可以用“面对面、背靠背”方式代替机柜摆放方式,然后,机房内就会自然地产生冷、热风通道,而且有间隔,这样,热量都会局限在热风通道内,方便进行控制。

(二)仔细规划一下机架内部的气流走向。首先,避免发生气流受阻的情况。应该留出一个通道在机架中,来方便冷风自由上升,避免出现设备将下送的冷风完全阻挡的情况。其次,避免出现气流紊乱的情况。比如,若是有大片空位存在于机架中的话,就非常易发生冷热风混合的情况。此时,应该将热风回流阻止,可以在空位放置机架挡板(盲板)。

(三)严格限电,杜绝“热点”。应该将使用的机架电流的额定值进行限定,从根本上,将出现高密度机架的几率清除。现阶段,IT产业在迅速发展,那么就一定会出现这些高密度机架,如果只是单纯想将顾客挡在门外,就要顺应时展的潮流,制定相应的对策。

(四)布线整齐。最好的办法就是选择上走线的方式实施下送风方式。若是一定要选择在架空的地板下进行铺线设计,要将相应线路进行全面整理、划分,防止对出风口进行阻挡。除此之外,在机房热管理中,也应该着重注意“局部热点”问题。当前服务器在不断的向小型化、高效化、密集化方向进步发展,就会有热密度非常高的机架出现在数据中心内,而在机房内,这些高密度机架就能够形成局部热点,这样很可能会影响到制冷效率,一旦发生问题也会十分棘手。

(五)在机房内,应该为高热密度划出一片子区域。以隔离高热密度机架,这样,就可以避免周围的低密度机架受到高热密度机架的影响。在封闭的小范围内,实施针对性制冷,这样的效率高于全范围的制冷效率。

(六)运用内嵌式的制冷装置。也就是在机架即直接装置制冷装置,能够对“热点”进行更精准的制冷。

(七)合理布局,应对“热点”。当机房内有少量高热密度机架,应该令其在整个机房内平均分布,分散开来,不能聚集在一起,会影响工作。

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TU8 U26文章标识码:A 文章编号:1672-2310(2015)11-002-02

1.建设工程质量验收体系、程序

1.1工程质量验收体系构成

建筑工程质量验收是一个完整的体系,它这样几个规范构成:第一,建筑工程建设的质量必须符合《建设工程质量管理条例》,工程质量的验收要经过条例中统一的标准验收,条例中提出了事前、施工中以及施工后的控制要求,一个合格的建设工程应该符合施工控制和验收合格控制的范畴,通过验收实现最终的施工质量把关。一个专业的验收标准必须纵贯于整个建设工程过程中,对于工程质量既有约束作用,又有督促作用。第二,施工工艺标准。施工工艺标准是由施工单位进行编制,对于施工工艺标准中的具体规定,必须能对施工企业的质量控制起到规范作用。第三,监理规范。好的建设工程质量离不开一个负责任的监理单位,由建设单位派出建立代表,对于整个施工过程中、过程后的质量管理进行监督和管理,监理单位要有明确的监理规范,并依据规范执行质量控制。

1.2施工质量验收的依据

对建筑节能工程质量验收的主要依据有:(1)《建筑工程施工质量验收统一标准》、《建筑节能工程施工验收规范》及相关装饰装修质量验收规范。在工程内容包括有外墙内保温及保温饰面层装修工程内容时,还有《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(2)国家现行的勘察、设计、施工等技术标准、规范。建筑节能工程施工执行的标准,主要是施工的技术标准、工艺标准。

1.3施工质量验收的组织

施工质量的验收主要包括单位工程验收、分部工程验收、分项工程验收和检验批验收就建筑节能来讲,建筑节能工程只是建筑节能分部工程中的几个分项工程,若保温材料和工艺不同,还能划分为不同的分项工程分项工程可以划分为若干个检验批。根据楼层、施工段、变形缝对外墙保温分项工程,可分为多个检验批检验批的验收是建筑节能工程质量验收的基础性工作。

1.4施工质量验收的程序

工程验收的顺序是:先验收检验批,后验收分项工程,再验收分部工程,最后验收单位工程。如:建筑节能分部工程验收是在所含墙体、屋面、地面和其他分项工程、检验批验收合格之后才能进行验收;单位工程的验收要在包含节能分部在内的所有分部工程验收合格后才可进行。

2.建筑节能工程的施工技术和管理的控制

2.1要根据设计文件和施工方案进行设计变更

建筑节能工程如果需要进行设计变更,要严格根据审查通过的设计文件和施工方案进行变更,变更要以不改变建筑节能的最终效果为目的。在这个过程中有三个方面非常重要:第一,就是严格遵循审批通过的变更方案执行,不合格的设计方案将直接影响到建筑节能工程的质量,对于施工的最终验收也难以通过。第二,变更内容必须不影响原设计图纸的节能要求,也就是说施工设计图纸要求的节能效果,不论过后怎么进行设计改动,节能效果不能降低,只能对其他方面进行改动,并且设计图纸进行内容改动时,要经过原单位的审查和统一,并且要具备完善的设计变更手续,才能进行。第三,设计变更要经过监理单位的审查同意,只有得到建设或者监理单位的认可,才能进行设计变更,并且变更的内容要对照原图纸检查,并确定有无办理审批手续。

2.2采用“四新”要经过评审备案

建筑节能工程的施工通常会采用新材料、新设备、新技术、新工艺,它们简称为“四新”,对于这四个方面的实现,要对具体规定进行评审备案,施工前要对整体方案进行评估,并由技术人员联合制定。虽然现在我国对于建筑工程鼓励使用“四新”,但是“四新”不能以牺牲时间和效率成为工程试验,虽然它能有效降低工程成本,节能环保,提升工程质量,但是由于技术和设备的新颖,会遇到各种各样的问题,而不正确的解决问题将会降低节能效果,降低工程质量,因此在建筑节能工程施工的过程中,不要盲目使用新技术、新工艺,要采用符合国家规定和经过实践检验的工艺,避免将不成熟的材料或工艺带入工程,让建筑成为试验品,危害国家和人民生命财产安全,在对施工现场检查时,要认真评估、鉴定,确保采用的施工工艺安全、高效,能真正实现节能的目的。

2.3施工人员素质需要提升

建筑节能施工人员必须要熟练进行节能施工,而我国当前建筑施工人员素质偏低,很多人员技术水平不高,没有过硬的本领,施工经验不足,难以达到施工要求。因此施工单位必须在建筑节能施工前开展培训,对实际操作进行培训考试,进行技术交底,对于那些掌握施工技能的人员,要颁发岗位培训证书,不然难以确保施工质量,对于达不到要求的施工人员不能结业,最后在施工现场检查时,要检查施工组织设计文件有无批准,证件是否齐全,这样才能有效确保工程施工质量。

2.4要对施工企业资质进行控制

建筑节能工程的最终质量,除了与施工设计、方案、施工组织过程息息相关,还与施工企业的相应资质有关系,对于监理单位来说,要检查是否具备相应资质检测机构出示的资质文件、见证手续等,施工现场要具备完善的质量管理体系、质量控制检验制度,具有完善的技术标准。资质管理是建筑节能施工企业必须具备的标准,只有具备施工资质的企业才能进行建筑节能施工工作,企业除了自身要建立完善的标准外,更重要的是遵循行业标准和规范,对于工程材料、建筑工艺、验收标准、检验标准等都有据可依,这个标准也是企业在施工过程中的约束。

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节能减排是当今世界各地经济发展的潮流与方向,“两化融合”战略的提出无疑为企业节能减排工作的深入开展提供了契机。如何发挥信息技术的渗透性、倍增性和创新性优势,利用信息化手段改造企业传统设备和工艺、优化企业运转流程、创新企业管理模式和手段成为“两化融合”提升节能减排总体水平的关键。

我国高能耗企业生产规模大、生产工艺复杂、产品种类繁多、能源消耗结构多元化,因而节能减排涉及技术、人员、管理、资源等多种不确定因素,必须运用系统工程的理念和方法从不同角度研究这些生产要素的相互作用,通过协同运行与整体优化达到企业节能减排的目标。

实践导引路径框架

“两化融合”促进企业节能减排的实施过程复杂多变,需进行全面的统筹规划。从系统工程的基本理念出发,遵循我国信息化与工业化融合的发展历程,可提炼出“两化融合”促进企业节能减排实践导引路径框架(见图1)。该框架分别从机制实施路径、方法实施路径、技术实施路径三个维度描述了信息化促进企业节能减排的实施步骤和路径方向。

机制实施路径

机制实施路径从推进机制的角度,描述了政府引导“两化融合”促进企业节能减排的推进思路和推广策略。根据我国工业企业节能减排和信息化发展现状的差异,政府在推进信息化与企业节能减排相互融合的运行机制上,应遵循“聚焦重点、稳步推进”的原则,从企业层面、区域层面和产业链层面逐步展开。模式采取选择重点行业、重点企业做试点,待相关技术、管理机制发展完善后再逐步推广,从而规避实施风险,最大化信息技术对企业节能减排的贡献作用。

企业层面。在企业层面,应遵循“骨干企业示范、中小企业辐射”的推进思路。骨干企业来自典型的能源密集型行业,这些企业的实施成效对实现工业总体节能减排约束性指标具有较大的贡献。同时,这些企业具有较好的信息化基础,能源消耗成本比重大,信息化促进节能减排的成效更为明显。骨干企业的实施经验和成熟技术,可以逐步推广到其它企业,特别是对中小企业和小微企业来说,骨干企业的成功案例可以帮助它们少走弯路,降低实施风险。

区域层面。在区域层面上,应遵循“发展循环经济、建设生态化工业园区”的推进思路,以循环经济为理念,整合园区内各企业的有效资源和能源,通过企业间的成品、中间产品、废弃物的循环重复利用来实现工业园区的生态化建设目标。这就要求各企业间相关生产要素必须统一协调和精细平衡才能达到效益最大化、废物最低化。通过信息化技术,可以建立面向工业园区的环境在线监控和能源综合管理平台,为企业间的资源能源及时共享和统一调配提供服务。

产业链层面。在产业链层面上,应遵循“整合全产业链、开展能源综合与循环利用”的推进思路。围绕全产业链资源,整合产业链上下游企业,利用物联网、云计算等新一代信息技术,发展能源综合与循环利用、绿色供应链管理、生态产品全生命周期开发、安全环保健康(HSE)等关键技术,使产业链中的所有企业成为一个整体,在节能减排总体目标的统一指导下,整合各方资源,探索生态化建设的产业链模式,引导我国企业的生产与管理向生态产业链运作模式转变。

方法实施路径

在本质上,应用信息技术推动企业节能减排体现了一种持续性、周期性的系统寻优理念,以“发现问题、分析问题、解决问题、评估成效”为一个周期,对企业生产资源的配置和运行进行系统性、持续性优化,从原辅料及能源、工艺技术、过程控制、设备、产品、管理、废弃物、员工等各个方面寻找实施节能、降耗、减污、增效的节能减排途径和方案。

采用持续不断的系统寻优理念实施“两化融合”促进企业节能减排,其核心是运用一套基于模型的“建模、仿真、评估、优化”的方法体系。因此,围绕企业节能减排所开展的产品创新设计、生产管控及工艺优化、生产装备改造、业务流程梳理、废弃物循环利用、能源管理、环境在线监测等各项业务,都需要基于模型的分析与优化方法的支撑。对信息化促进企业节能减排来说,这是一项基础工程,是贯穿信息化与企业节能减排相互融合全过程的基本方法,其理念如图2所示。方法实施路径包含建模、仿真、评估与优化四个阶段。

建模阶段。模型是对实际系统的简化表示,是系统工程领域各种研究方法的基础,基于模型的系统分析与优化是运用系统工程理念进行分析问题、解决问题的“灵魂所在”。根据企业节能减排需求,从企业运行本质出发,构建以能源流、物料流、信息流、排放流为核心的“四流合一”的耦合模型,精确描述生产过程、能耗过程、排放过程之间的交互作用和运行机理,体现能源、排放与其它生产要素之间复杂的耦合关系,通过调整生产要素的组成结构和运行条件,达到能源高效利用、排放物降低的目的。

仿真阶段。借助于计算机仿真技术,对节能减排业务模型进行仿真,获得基于时间推进的系统演化行为,模拟围绕产品制造而产生的各种能源、物料、排放物在设备之间的流动和转化过程,以及各种能源介质的消耗和污染源的排放情况。通过仿真,可以获得全面反映企业节能减排水平的模拟数据。

评估阶段。将模拟数据进行多指标评估,从多个角度,全面评价企业节能减排的综合水平。通过该流程,一方面挖掘企业节能潜力,找出企业各个业务环节中的节能减排问题,挖掘实施信息化促进企业节能减排的潜力,获取应用信息技术提升企业节能减排水平的切入点。另一方面,评估优化措施,对改进方案是否合理、相应模拟数据是否反映节能减排水平提升进行决策,根据模型评估制定的优化标杆,评价优化措施和改进方案的水平,预测其实施成效,从而做出优化决策。

优化阶段。根据节能潜力,围绕节能减排目标,对模型实施优化,运用生产要素调整等多种优化手段,从过程、工艺、设备、管理和控制等方面获得面向节能减排的优化措施和改进方案。方案必须具备可操作性,并且对非关联的生产要素能造成直接或间接影响。

上述四个阶段在实施过程中是一个往复式的循序渐进过程。每一个节能减排业务对象的分析与优化过程可能要经过多次迭代,才能达到最终的优化目标。上一次迭代周期产生的优化策略,必须经过再建模、再仿真、再评估,才能验证优化策略的实施效果。

技术实施路径

“两化融合”促进企业节能减排的重要抓手是面向不同业务领域的各类技术。技术的成熟性和可推广性决定了信息化与节能减排融合的成功与否。纵观信息化的发展历程及其与节能减排的逐步融合过程,技术实施路径将企业逐步应用信息技术最终实现节能减排总体目标的发展过程划分为信息化发展、初步融合、深度融合三个阶段,如图3所示。

图3 “两化融合”促进企业节能减排技术实施路径

信息化发展阶段。该阶段是“两化融合”促进企业节能减排的初级阶段。主要任务是运用信息技术实现企业产品设计数字化、经营管理电子化、生产过程自动化。包括网络基础设施的建设、信息系统的实施与应用、产品设计的信息化、操作模式的数字化、设备运行的自动化。这一阶段的发展成果为“两化融合”推动企业节能减排提供了软硬件环境。

初步融合阶段。该阶段是“两化融合”促进企业节能减排的中级阶段。随着信息技术在企业应用的逐步增多,针对不同行业、业务、生产工艺的企业节能减排单元信息技术开始全面发展,具体包括管理信息化节能减排、绿色产品及工艺设计、装备信息化节能减排、生产过程管控节能减排、能源管理、副产品循环利用、二次能源回收利用、末端治理、产品循环利用节能减排。这些技术以企业的各项关键环节为能源优化目标,强调信息技术对企业产品研发、生产过程控制、生产经营管理等单项节能减排应用目标的覆盖和渗透作用。但面向企业全过程或产业链的节能减排综合集成尚未有效实现,并且还有少部分单项应用系统没有建立,或已经建立的部分单项应用系统的支撑面和覆盖面需要进一步加强。

深度融合阶段。深度融合体现了“十二五”期间我国“两化融合”发展战略的新特色。即企业利用信息技术促进节能减排从单一环节向集成、综合的方向转变,初步融合阶段的单元节能减排技术向系统节能减排技术转变。这种转变体现在从单一环节向产品全生命周期的转变、从单个企业向产品链的转变、从单一能源介质向复杂能源结构的转变、从粗放管理向精细化管理的转变这四个方面。经过信息化发展及其与节能减排初步融合阶段的建设工作,企业实施信息化促进企业节能减排的基础建设趋于完备,单项业务支撑系统的建设项目已经完成,信息化推动企业节能减排的工作重点已经进入协同与综合集成业务领域,面向全过程的节能减排综合集成、大范围能源综合管理、区域循环经济综合利用等技术领域成为该阶段的重要技术组成部分。此外,在深度融合阶段,环境影响将成为信息化推进企业节能减排工作的重心,在某些特定情况下,环境甚至比传统的价值因素更为重要。

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医院建筑运行能耗若按能源种类划分,可分为电、天然气、油、煤、水等。调查表明,大部分医院的用能以电和天然气为主,因此,节电和节气工作是医院节能的重点。此外,医院建筑运行能耗还可按用能子系统进行划分,如:采暖空调系统、卫生热水系统、电梯系统、照明系统、办公设备、医疗设备、洗衣房、食堂等。调查表明,医院主要用能系统为采暖空调系统、照明系统,其能耗占医院总能耗的比例高达60%~75%,是医院节能的重点。根据医院用能的特点,节能改造的范围包括围护结构、采暖空调系统(主机设备、输配系统、末端系统)、卫生热水系统、电梯系统、照明系统、供水系统、供电系统、洗衣房、食堂等。在节能改造过程中,除了建筑、设施设备等“硬改造”外,还应注重进行能源管理体系的“软改造”,如楼宇自动化系统、能源管理工具等。

概括而言,医院节能改造的基本模式主要包括六个环节,即:测试诊断方案评审工程设计采购施工运行管理效果评估。此模式既适用于医院自行组织的节能改造项目,又适用于节能公司参与的合同能源管理项目,能够根据医院的实际情况最大程度地挖掘节能潜力、科学合理地降低改造费用,从而获得最佳的改造效果。

现状与问题

*规划与政策

我国没有常设的统一的节能主管部门(国家节能减排工作领导小组属于非常设机构,国家能源局不承担节能监管职责),而是将节能监管职能分解到相关部委,各部门条块分割、多头管理。

卫生行政部门在机关事务管理部门的指导下,开展医院节能工作,但很多停留在定期收集医院能耗数据报表的层面上。在医院节能的整体规划、节能标准制定方面,湖南做了很多工作;在医院节能监管和服务、改造项目推动方面,上海走在前面。

基于我国医院的现状,做好节能工作,依然要靠政府主导,大力推动。

首先是政策及规划的制定。专家认为,医院节能政策要激发起相关单位的内在动力,必须深入分析两个“利益链”:一是医院节能的各个相关单位的利益链,即节能对每个单位有什么“好处”;二是落后技术迟迟不被淘汰的利益链,因为一些落后技术的长期存在,“养活”了相当一批人。这两条“利益链”,前者建立不起来,后者不被切断,就会导致很多节能措施无法广泛实施,以致医院节能工作进展缓慢。医院节能政策,应当以推进“两型社会”建设为导向,强化能耗审计与监管,实行能效公示和目标责任制考核,加大奖罚力度,大力推行合同能源管理、节能产品政府强制采购、建筑能耗定额和能源阶梯定价(超定额加价)制度。

其次是政策执行。长沙某三级医院使用电锅炉采暖,多年来一直未做改造,调查发现,该医院距离天然气管道不足20m远,完全可以改用燃气采暖,且改造的初期投资不大。而实际情况是该医院能耗很高,仅电锅炉的年耗电量,按火电发电标准煤耗折算,就超过3000吨标煤。因此,关键在于政策执行到位,否则,最新的技术、最先进的管理、最好的机制都不管用。

最后是监管与服务。做好节能监管与服务,目前有两项基础工作要做。对于医院,急需安装能源分项计量装置和监控系统,只有掌握分项能耗数据、了解设备实际用能工况,医院节能工作才会“心中有数”。对于主管部门,亟须建立能源监测平台,该平台与医院能源监控系统联网,有利于动态监管、有效监管,有利于及时调整政策、改善服务。

*方案评估与决策

通过对湖南“3+5”城市群18家二级以上医院的用能调查发现:12家医院或多或少做了节能改造,占总数的67%;仅有1家医院对各能源子系统安装了单独计量装置,有完善的能耗分项计量和监控系统;有3家医院做过全面的节能诊断,仅占总数的8%;全部为单一项目,没有一家采用全面的、系统的节能改造方案。

节能项目总计42个,其中,采用合同能源管理的项目有8个,占总数的19%,其余为医院自行组织改造项目;改造投资均不大,有30个项目的初期投资少于15万元,占总数的71%;技术方案单一,有23个项目采用照明改造或空调水系统变频改造,占总数的55%。

另外,大多数医院无整体的节能规划,短期行为较多,同一项目多次或重复改造;改造方案对充分利用现场条件考虑不够,对可再生能源利用考虑不够;不注重改造后的运行管理,维护成本较高;对减少医院整体能耗的效果不显著,或者没有评估过改造的效果。

经分析,大部分医院对于方案评估环节不重视或者节能诊断工作缺失,以至于决策不科学、主观随意性大,直接导致节能改造效果不够理想。

为此,建议各医院在进行方案评估时遵循以下原则:

改造方案考虑节能效益、经济效益与环境生态效益的平衡。一般而言,节能,也意味着省钱、减排。实际工作中,节能不等于省钱,节能不等于减排。例如:燃煤锅炉改用燃气锅炉,由于天然气价格较高,节能(减排)而不一定省钱;空调系统采用冰蓄冷技术改造,充分利用了较低的分时电价、冰蓄冷电价,省钱但不一定节能;污水处理系统改造,由于环保标准的提高,减排但不一定节能。

改造方案既要考虑节能,还要考虑用能结构的优化。一方面,我国的电力生产以燃煤发电为主,发电厂排放的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等,成为环境污染的“罪魁祸首”,从本质上说,电绝对不是清洁的能源。因此,减少用电量,是优化医院用能结构的必然要求。不少地区对医院综合电耗提出了限额标准,例如:对二级医院的综合电耗,湖南要求≤60kWh/(m2・a),浙江要求≤70kWh/(m2・a)。另一方面,医院应利用可再生能源作为用能补充(如太阳能、空气能、地热能等),条件许可时,尽量利用废能(如锅炉废热),可进一步降低医院的整体能耗,优化医院用能结构。

改造方案既要考虑用能总量的控制,还要考虑用能系统效率的提高。建筑节能的目标是在满足建筑运行服务的前提下,控制建筑用能总量,降低单位面积综合能耗,这已成为业界的共识。在此基础上,考虑系统节能,提高用能系统的整体效率。用能系统效率指一次能源利用率,所有二次能源 (如电、蒸汽等)和耗能工质(如水、压缩空气等)均折算成一次能源,特别是电,要按火电发电标准煤耗折算(等价值)。医院应当对不同的用能需求作精细分析,以寻求用哪种能源、在哪个“梯级”加以合理利用;应当根据当地的具体条件使用合适的能源,尽可能消除能源转化和传输过程中不必要的环节;按照系统最优原则,对医院运营过程中的物质流和能量流进行充分集成与优化,使其效率最高。

另外,改造方案应考虑初投资、运行成本、回收周期等因素,考虑医院运营近况与长远计划、能源供应与价格、政府补贴与税收优惠、节能政策与监管、医院管理与技术进步等因素的变化。对于合同能源管理项目而言,节能公司还要考虑财务成本和各类风险。

*技术与管理

医院节能改造,首先应满足医疗与卫生要求。随着专业设计院、节能公司的参与,技术和管理方面完全能够满足医院节能的特殊要求。

现有的成熟节能技术很多,涉及到能源、建筑、暖通、电气、给排水、计算机和网络、医学工程等多个专业,关键是如何整合,技术运用不当可能导致更大的浪费。对节能公司而言,技术整合能力的强弱,关乎节能改造项目的成败。

通过走访吉林、北京、郑州、西安、成都、武汉、长沙、广州、上海、杭州等地的一些医院,我们发现大多数医院对于节能改造认识片面,普遍存在重视设备更新及技术改造,忽视项目管理和运行维护,重视“硬改造”,忽视“软改造”的问题。调查表明,建筑用能系统产生能源浪费的原因,人为的操作及保养所发生之浪费约占55%~58%,设备设施效率差导致的浪费约占42%~45%。因此,要实现节能改造效果,技术和管理这二者不可偏废。

这些医院采用了很多的节能技术,但有两个方面存在缺位:一是围护结构的改造基本上没有。进行围护结构改造,能有效减少医院建筑的冷负荷,大幅降低采暖空调系统的能耗。事实上,这方面的技术也很成熟,典型措施有:外墙隔热保温、三层玻璃窗户改造、外置遮阳板。二是对于医疗设备的节能大多数医院没有考虑,个别医院仅仅对需要预热的设备做一些管理,没有其他措施。调查表明,医疗设备装机功率占医院用电设备的15%~22%(空调主机为溴化锂吸收式空调的情况除外),其节能潜力不可忽视。

不少医院的节能管理工作,缺少正确的财务控制。湖南益阳某县医院,燃煤锅炉改用燃气锅炉后,发现采暖季的能源费用居高不下,于是决定停机 “节能”,此事将对医院声誉及服务质量带来很大影响。实际上,财务部门应积极参与医院能源管理,从成本、绩效等方面,及时分析、评价医院能源消耗状况,与节能部门一起,找出节能管理薄弱环节,使医院建立起符合自身特点的节能管理内控体系,促进医院管理层正确组织与管理,降低用能成本,实现效益最大化。

此外,对于节能公司,除了改善售后服务外,还可针对大多数医院缺乏能源技术和节能管理专才的现状,编制一些常识性、普及性的技术手册或者开发一些辅助软件,指导医院的节能管理。

*工作考核与评价

现代医院建筑具有综合性、复杂性、多样性及安全性等多重特征,在空间构造、用能状况、环境控制等方面与一般公共建筑存在很大差异这增加了医院节能工作考核与评价的难度。

我国没有制定统一的医院能耗评价指标,各地做法不一。

浙江规定:单位面积综合能耗、单位面积综合电耗为主要指标,并按三级医院、二级及以下医院两个档次分别规定。

湖南规定:单位面积综合能耗、单位面积综合电耗为主要指标,并按一级、二级、三级医院3个档次分别规定。另外,还根据年门诊人数制定了修正系数。

上海规定:床日能耗量为主要指标,床日能耗量=年能源总消耗量/(年床日数+年门急诊量/3)。

武汉提出:单位床位能耗量为主要指标,并根据年床位利用率制定修正办法。

经分析,仅用单位面积综合能耗指标,无法反映医疗技术的进步、医疗条件的改善、门急诊量的增长、住院天数的缩短、治愈率的提高等因素;仅用单位床位能耗量(或床日能耗量)指标,又无法反映医院面积规模、功能任务、设施条件、医疗服务质量等因素。研究表明,医院能耗与床位数存在线性关系;医院能耗与床位数、年床日数、建筑面积、年门急诊量的相关性依次为:床位数>年床日数>建筑面积>年门急诊量。

建议在制定医院能耗评价指标时,可采用单位面积综合能耗、单位面积综合电耗、床日能耗量为主要指标,并按医院等级、床位数分别规定。其中,床日能耗量=年能源总消耗量/ (年床日数+年门急诊量/3)。

另外,为了强调节能工作的经济效益,还可把“万元业务收入能耗支出”纳入医院绩效考核指标体系。

*医院节能产业发展

节能改造,对于医院而言,面临建设资金投入大、节能人才稀缺、工程经验不足等困难,存在不少资金和技术风险。如果采用合同能源管理机制,由节能公司与医院签订能源管理合同,为医院提供节能诊断、融资、改造、运行管理等一条龙服务,并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润,医院面临的这些困难和风险,也就不成为一个突出问题。

现阶段,我国医院的节能改造以医院自行组织的方式为主,存在局部改造、单一项目、投资少等特点,全面、系统、多项目整合的医院节能改造案例寥寥无几。医院合同能源管理,多数项目不大,年节能量超过500吨标煤或年节能效益超过100万元的项目为数不多。我国医院节能产业尚处于起步阶段。

从产业发展的角度来看,医院节能产业的壮大依赖于节能服务产业的整体发展。我国节能服务产业起步晚,2010年国务院办公厅转发发展改革委等部门《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》后,节能服务产业才得以迅速发展。一段时期来,无论是政府、用能单位,还是设计院、设备制造商、施工企业、节能公司、中介机构、银行等参与各方,均偏好工业节能,工业节能潜力大、效果好、回报快。相对而言,建筑节能和公共机构节能发展较慢。

从医院发展的角度来看,医院节能产业的壮大依赖于医院管理方式的变革。首先,医院用能系统主要承担医疗服务的保障功能,属后勤服务工作,不是业务重点,没有引起足够重视,大多数医院未把节能工作列入到医院管理的重要日程上来。其次,医院缺乏实施节能改造的动力。调查表明,大多数医院的能耗支出占总支出的2%~3.5%,占后勤管理支出的12%~18%,能源占医院的运行成本不是太高,医院没有节能的积极性。只有改变传统的、粗放的管理方式,坚持节能降耗、科学管理,走可持续发展的路子,医院节能改造的潜在需求才能显现出来。

此外,医院采用合同能源管理机制进行节能改造也会存在一些新的问题,比如医院节能改造项目的赢利性弱,使得节能公司参与项目的积极性不高;现阶段节能公司很难通过银行等金融机构为节能改造项目融资,因资金不足,大量好的节能改造项目无法实施;节能公司按照工业节能项目的方式运作医院节能改造项目,由于缺乏运行管理队伍和医院服务经验,出现了缺平台、落地难、过程管理“孤军奋战”的被动局面。

发展与创新

医院节能改造面临的问题是发展中的问题,基于创新思维,我们认为,现阶段医院节能改造需要使用“组合拳”,即:宏观方面,采取规划、政策与市场相结合的办法;微观方面,采取设备、技术和管理相结合的策略。

*探索“两型”医院建设

近年来,在探索医院发展模式方面,山东、湖南等地提出了“两型”医院的发展模式。

根据湖南的“两型”医院建设标准,“两型”医院是坚持以患者为中心,以现代医疗技术和绿色医院人文关怀为基石,以打造良好医疗环境、畅通急救通道、提供优质医疗服务为主要内容,以实现医疗环境“零污染”、医患关系“零距离”、医疗保障“零障碍”为发展模式的现代医院。

“两型”医院建设指标体系框架包括:资源节约、环境友好、服务质量与效率、管理素质与发展潜力4个分指标体系。

对医院而言,节能工作必须成为医院管理的重要内容。在“两型”医院建设的指标体系中,有很多是节能指标。

对政府主管部门而言,需要进一步拟定规划,推动示范工程,制定配套政策,加强行政指导,培育医院节能市场等。

对于市场参与各方而言,要看到医院节能改造的商务需求,还要研究医院节能改造的特点与规律,更要着重提高自身的服务能力,共同促进医院节能产业的快速发展。

*建设分布式能源系统

分布式能源系统是分布在用户侧的能源梯级利用和资源综合利用系统,具有灵活的变负荷、较低的初始投资、供电的高可靠性、很小的输电损失和极高的一次能源利用率等特点。上海黄埔中心医院建设了分布式能源系统。

我国主要推广天然气冷热电三联供系统。天然气冷热电三联供(Combined Cooling, Heating and Power,简称CCHP),是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力满足用户的电力需求,系统排出的废热通过余热锅炉或者余热直燃机等余热回收利用设备向用户供热、供冷。经过一次能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右,大量节省了一次能源。分布式能源系统中,各项终端供能的经济直供范围为:电,10kV,1km~2km;空调冷水,1km~1.6km;1MPa蒸汽,1km~2km;60℃左右采暖和生活热水,4~5km。所对应的最大经济供应范围为6~12km2。按照此经济供能半径,应发展50~100MW左右规模的分布式能源站。

分布式能源系统设备复杂、技术多样,对后期管理的要求高,仅仅适用于大型综合性医院的节能改造。国外的研究表明,采用天然气冷热电三联供系统,减少建筑运营成本达到21%以上。

*构建建筑EPC项目管理信息系统

与建筑相关的能源管理系统很多,如楼宇自动化系统、能耗监测系统等。一般,这些系统均是针对某个项目定制设计,不能现场组态。楼宇自动化系统的控制策略较专业,需要专门培训才能掌握,其造价较高,使大多数医院特别是二级医院“望而却步”。能耗监测系统具备能源计量监测、统计分析等功能,不能控制用能设备。

建筑EPC项目管理信息系统(Building Energy Performance Contracting-Project Management Information System,简称BEPC-PMIS),是将高效用能设备、节能控制技术与专家管理经验整合在一起的应用平台,运用现场网络技术、智能设备、无线联网、云计算等技术手段,融合成本分析、绩效管理、盈亏平衡分析、线性规划等管理工具,按照“精细化、模块化、标准化”的项目管理思路,为大型公共建筑用能系统的运营管理工作提供支持。

BEPC-PMIS为运行监控软件、现场网络、自控单元三级结构组成。在第一级,可同时与远程监控终端和大型公共建筑能源监测系统接口;在第二级,可通过无线联网技术来连接智能设备。

运行监控软件采用工业组态软件设计,共分为管理范围、项目交接、运行管理、能源及成本管理、维护及安全管理5大功能模块,根据用能系统运营管理要求,五大模块又细分为38个子模块。

现场网络为分散分布式结构,自控单元根据监测、控制对象而定,均可自由组合。

*推进物业能源管理

物业能源管理(property energy management,简称PEM),是在建筑节能领域实施合同能源管理的一种创新性节能服务模式,其基本形式是利用传统的物业管理平台开展合同能源管理业务,主要特征是在物业管理服务中融入节能服务,达到为业主节能减排、为物业管理公司增加经济收益的目的。

物业管理公司与节能公司相结合,一方面,使得节能公司有了一支项目管理队伍,合同能源管理项目有了一个“当地托管方”;另一方面,使得物业管理公司拓展了业务范围。