能源工程6讲（2）：能源管理方法与新机制-企业能源审计、建筑能源审计

第6讲能源管理方法和新机制1（2）企业能源审计、建筑能源审计第一节企业能源审计能源审计是改进企业能源管理的最有效的措施，是企业建立能源管理制度的基本框架；是提高企业节能融资信誉，提高用能效率和效益和效益的有效办法；能源审计是在市场经济条件下发展节能技术与政策服务市场、发展节能投资市场、是实施节能社会工程，实施节能援助计划的有力保障；检验节能活动成效的工具；能源审计是贯彻节能法及其配套法规的有效保证，是政府进行用能单位节能监督管理的途径；能源审计是广大节能技术服务中心适应开拓业务的重要领域，是稳定与提高节能从业人员队伍的途径。能源审计是审计单位根据国家有关的节能法律法规、技术标准、消耗定额等，对企业能源利用的物理过程和财务过程进行的监督检查和综合分析评价。2GB/T17166-97企业能源审计技术通则企业能源审计的内容：根据企业能源审计的目的和要求，可以选择下述部分内容或全部内容开展能源审计工作：企业的能源管理状况。企业的用能概况及能源流程。企业的能源计量及统计状况。企业能源消费指标计算分析。用能设备运行效率计算分析。产品综合能源消耗和产值能耗指标计算分析。能源成本指标计算分析。节能量计算。评审节能技改项目的财务和经济分析。3企业能源审计方法：现场检查；数据审核；案例调查；盘存查帐；现场测试。4企业能源审计的程序:编制能源审计任务建议书：根据能源审计的目的和要求，确定能源审计的目标与具体内容，编制能源审计方案和任务建议书。签订委托审计协议书：审计单位与审计委托方签订委托进行能源审计的协议，作为审计单位开展能源审计的依据。实施能源审计：进行数据的收集、整理、核实；按照任务书要求进行相关的计算分析与评审；对被审计进行必要的实地考查和检测。提出能源审计报告：审计结束后，审计单位应在15日内向审计委托方提出审计报告。5企业能源审计报告的编写：企业能源审计报告分摘要与正文两部分。企业能源审计报告的摘要放在正文前面，字数应在2000字以内。摘要应包括以下一些内容的简要说明：企业能源审计的主要任务和内容；企业能源消费结构（审计期内）；各种能耗指标；能源成本与能源利用效果评价；节能技改项目的财务分析与经济评估；存在的问题及节能潜力分析；审计结论和建议。6企业能源审计报告的正文要详细编写：报告中应包括摘要中所列各项内容的详细说明，此外，还应包括以下内容：企业概况（包括企业的主要工艺特点、企业在国内及同行业中的地位）；企业的能源管理体系；企业用能分析（能源流程、能源实物量平衡、能源统计和计量情况、能源价格等）。7第二节建筑能源审计建筑能源审计是一种建筑节能的科学管理和服务的方法，其主要内容：对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察，对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析，对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、监测、诊断和评价，从而发现建筑节能的潜力。主要依据是，建筑物的能量平衡和能量梯级利用的原理、能源成本分析原理、工程经济与环境分析原理以及能源利用系统优化配置原理。

8以上海市某国际大厦能源审计报告为例：第一章概况1.1审计目的建筑能源审计是一种建筑节能科学管理和服务的方法，其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果及环境效果进行客观考察、审计、监测、诊断，对用能单位建筑能源利用状况进行分析和评价，从而发现建筑节能的潜力。它的主要依据是能量梯级利用的原理、能源成本分析原理、工程经济与环境分析原理以及能源利用系统优化配置原理。通过对该国际大厦建筑能源审计，可以实现：对该建筑的能源管理状况，用能状况、能源计量及统计、能源消费结构、用能设备运行效率等进行实地调研、考察和初步判断；评价其能源需求结构和能源利用情况；查找其运行管理的不足之处，发现其节能潜力，为节能技术改造、合同能源管理和用电分项计量提供依据。91.2审计依据《中华人民共和国节约能源法》（主席令第77号）《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》（建科[2007]249号)《中华人民共和国审计法》（主席令第48号）《中华人民共和国统计法》（主席令第15号）《中华人民共和国审计法实施条例》（国务院令第571号）《中华人民共和国统计法实施细则》（国务院令第453号）《国务院关于加强节能工作的决定》（国发[2006]28号）《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）《民用建筑节能管理规定》(建设部令第143号)《关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见》(建质[2007]1号)《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)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)《公共建筑节能改造技术规范》(JGJ176-2009)《公共建筑节能检测标准》(JGJ/T177-2009)《企业能源审计技术通则》(GB/T17166-1997)《节能监测技术通则》(GB/T15316-2009)《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）101.3审计期2011年1月——2013年10月1.4审计范围和内容审计范围：上海某国际大厦。审计内容主要包括能源管理状况，用能状况、能源计量及统计、能源消费结构、用能设备运行效率、节能潜力分析等。1.3审计团队该大厦的能源审计工作由上海市节能减排中心完成。审核小组人员配备，用表列出。111.6审计流程121.7建筑概况该国际大厦位于吴淞路218号，北外滩临江甲级写字楼，真正全视野景观无遮挡，远眺小陆家嘴。外观现代，全玻幕墙，交房标准高，架空地板，环境成熟，设施齐全，交通便利，延安路隧道、大连路隧道、新建路隧道，人民路隧道，贯通东西，构成极为发达便利的交通网络。13141.8建筑供能系统概况和主要设备清单1.8.1建筑供能系统该国际大厦建筑的能源消耗主要为电力、天然气和市政水。电力进线及配电系统：大楼的两路10kV市电电源进线，该大楼总配电容量为7200kVA。大楼有4个10kV主变压器，变为0.4kV低压的电流为该大楼的空调、照明、电梯、水泵风机以及室内插座供应电力。15天然气及输配系统：大厦的天然气主要供应酒店、溴化锂吸收式制冷机和食堂，总管管径DN200。市政水及输配系统：大厦的市政水由三路进线供应，一路生活，总管管径DN150，压力0.4MPa；二路消防，总管管径均为DN250，压力0.4MPa。大厦主要耗水包括生活、消防和空调等。161.8.2主要供能设备清单该大厦的主要用能设备包括空调系统设备、电梯系统、照明系统、室内办公设备、水泵系统和其他设备。1）空调系统该大厦空调系统形式系风机盘管＋新风系统，采用2台溴化锂吸收式制冷机，辅助以1台RHS螺杆式冷水机组。空调机组及其辅助设备见表1.5~表1.7。171819

该大厦空调与通风主要方式：该大厦的冷与热均由2台直燃型溴化锂机组和1台RHS螺杆式冷水机组提供。另外由26台分体式机组辅助。夏季空调机组制冷，全年制冷期约为5月下旬~10月上旬，白天一般根据气温开启1~2台直燃型溴化锂机组，晚上停机。晚上需要时，开启RHS螺杆式冷水机组作为备用；极限高温天气时2台直燃型溴化锂机组和1台RHS螺杆式冷水机组运行。16台冷冻泵开启12台，每天24小时运行。冬季空调机组制热，全年制热期约为11月中旬~3月下旬，白天一般开启1台直燃型溴化锂机组，极限低温天气时开启2台直燃型溴化锂机组。该大厦各楼层及大厅、走廊等大面积公共区均采用风机盘管全水式空调模式，并采用新风机组，调节建筑内空气参数。分体式空调机作辅助调节手段，视具体空调要求开启。202）电梯系统：

该大厦有11部电梯，详细参数见下表1.9。214）照明系统：该大厦室内照明采用普通荧光灯，室外照明采用金属卤化物灯，室外照明总功率4900W，每天工作时间5h。建筑室内照明系统各类型照明灯具配置详见表1.10。226）水泵和风机系统：

该大厦的水泵参数如表1.12所示。23第二章建筑能源管理2.1能源管理机构该国际大厦由某工程部直接负责该楼的能源管理，对于水、电、空调、电梯、水泵等设备进行管理。工程部管理结构见图2.1。242.2能源管理制度该国际大厦物业公司制定了用水、用电、用气相关管理制度，见表2.1。将所制定的能源设备操作规程，张贴在各能源设备的操控室内，见图2.2。同时，对危险区域进行提示如图2.3所示。252.3能源消耗计量宝矿国际大厦对于电力、天然气和市政水的计量情况如下：电力计量：有1级电力总表4个（计量4个主变压器），2级电力表：地下车库1个，餐厅（20-R层）1个，1~2层大厅1个，3~19层和21~26层每个租赁公司均有1个。裙楼顺丰大酒店1个。而照明、空调、办公和电梯等分项能耗量无单独电表计量。26天然气计量：有1级中压天然气表2个，分别计量两台溴化锂空调机组用气量；低压天然气表2个计量餐厅和员工餐厅燃气消耗量。市政水计量：1级市政水总表3个（1路生活用水，2路消防），生活用水2级市政水表2个，分别计量直燃型溴化锂机组和员工食堂用水情况。272.4能源统计及节能改造该大厦对于电力、和市政水的消耗量每月都按时抄表，并记录实时数据，最终在工程部有备案。大楼安装有BA监控系统，空调系统、新风机和风机盘管、给排水系统、照明系统和变配电系统安装了相应的实时参数传感器，可以实时监控其运行状况。同时也抄表记录。该大厦全年制冷期约为5月下旬~10月上旬，全年制热期约为11月中旬~3月下旬。大厦的制冷及热泵机组均为人工手动控制。该大厦对于某些区域的照明、中央空调温度控制以及大厦内各区域温度有一定控制标准。据了解，该大厦有利用冰蓄冷技术的打算，希望利用晚间的低价谷时电制冷，供白天使用。但通过本能源审计小组的分析计算，由于大厦采用燃气直燃式溴化锂空调机组，采用冰蓄冷技术在经济上并不合理。另外，2014年计划安装电的分项计量装置。28第三章建筑能耗分析3.1能耗评价1、能耗评价指标的构成简介建筑能耗的评价指标构成，见图3.1所示。292、基于现场巡视和文件审查的节能评价宝矿国际大厦的现场巡视调研情况，详见表3.1。30313.2

建筑能耗总量该国际大厦主要能源消耗为电力、天然气及水。其中天然气主要用于溴化锂吸收式制冷机。该大厦2011~2013年电力、燃气和市政水的计量情况分别如表3.2~表3.3所示。图3.2~图3.4为该大厦2011年~2013年逐月消耗的电力、燃气和水对比分别。从逐月电耗对比图可以看出，电耗较大的月份为夏季7月-8月，冬季1月。燃气主要用于空调与采暖，夏季高峰在7月～9月，冬季高峰在1月～3月。2013年后燃气由人工煤气改为天然气。2013年水的消耗明显增加，这是因为顺风酒店开业后，水费由宝矿国际大厦物业统一计量收费所致。图3.5为2011年~2013年总能耗对比。图3.6~图3.8分别为宝矿国际大厦电力和燃气两种能源折算为标煤的消耗比例。（略）323.3建筑分项能耗量由于该大厦对于空调通风系统、采暖系统、照明系统、室内设备系统、综合服务系统等无分项计量，根据《建筑能源审计技术导则》的方法对建筑总能耗（以2012年为例）进行拆分，其结果表3.5或图3.9。333.4能耗指标表3.6～表3.8为三年的该国际大厦的能耗指标343.5室内环境测试从建筑内各种不同用途的房间中随机抽检10%面积的房间，检测室内基本环境状况（温度、湿度、CO2浓度、照度），并按照《室内空气质量标准(GB/T18883-2002)》及《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》进行数据分析评价。测试结果见表3.9。

3536第四章节能潜力分析及建议能源审计小组通过宝矿国际大厦能源使用情况的调研和室内环境的检测，认为在下列几个方面存在一定的节能潜力。4.1空调通风系统1）现状该国际大厦的冷与热均由2台直燃型溴化锂机组和1台RHS螺杆式冷水机组提供。另外由26台分体式机组辅助。夏季由直燃型溴化锂机组和RHS螺杆式冷水机组制冷，全年制冷期约为5月下旬~10月上旬，白天一般开启1~2台直燃型溴化锂机组，晚上停机；极限高温天气时2台直燃型溴化锂机组和1台RHS螺杆式冷水机组运行。冬季由直燃型溴化锂机组制热，全年制热期约为11月中旬~3月下旬，白天一般开启1~2台直燃型溴化锂机组，晚上停机。分体式空调机作辅助调节手段，视具体空调要求开启。

372)建议（1）不宜采用冰蓄冷宝矿国际大厦空调机房边上有一大空间，晚上螺杆式冷水机组运行时间又短。因此，物业公司拟考虑应用冰蓄冷技术。冰蓄冷技术的应用一般针对白天采用电空调机组（螺杆式风冷热泵机组等）。对于白天采用燃气直燃式溴化锂吸收式空调从经济学上不一定合理。

38该大厦夏季供冷峰、谷和平时段：非夏季：峰段：8－11时18－21时；平段：6－8时，11－18时，21－22时；谷段：22－次日6时。夏季：峰段：8－11时，13－15时，18－21时；平段：6－8时，11－13时，15－18时，21－22时，谷段：22－次日6时。宝矿大厦的电价：峰1.167元/hWh平0.714元/hWh谷0.340元/hWh因此，峰谷电价比约为3.33:1。该大厦天然气价格为3.69元/m3。

39该大厦空调运行时间为8:00-19:00在夏季有5个小时位于电价峰值时段，2013年总能耗1802.2tec，其中空调制冷占总电耗的29%，为436.2，该大厦设计月逐日冷负荷为3349kW，其中气耗53215m3，电耗240322kWh，该大厦溴化锂机组COP为1.2，螺杆式水冷机组COP为3.85，假设冰蓄冷装置COP为1.6，蓄冷损失率为总负荷的4%，选择部分蓄冷设备，蓄冷功率为螺杆压缩机最大功率。可得出，该大厦所需蓄冷装置功率约为420.8kW，年蓄冷制冷量134786kWh，由于燃气夏季价格低，若采用该装置每年要多支出电费38351元。建议：针对大厦目前的空调机组，不拟采用冰蓄冷技术。

40（2）烟气余热回收宝矿国际大厦采用远大直燃溴化锂吸收式制冷机组机组提供冷热源，该机组烟气出口温度较高，目前宝矿国际大厦尚没有充分利用这部分热能。建议：该大厦高层有食堂需要消耗热水，可通过烟气余热回收装置为该食堂提供热水。天然气直燃机组的排烟温度一般在120℃～250℃，烟气中有7%～15%的显热和11%的潜热未被利用就被直接排放到大气中。这不仅造成大量的能源浪费也加剧了环境的热污染；烟气余热回收装置不仅能够满足加工生活热水或采暖水的需要，也能够将燃气直燃机组的的排烟温度冷却至60℃～80℃使得该机组的工作效率显著提高。

41取每台该大厦排烟温度为145℃，经烟气余热回收装置处理后，排烟温度冷却至60℃，则该装置每年节约能量22000MJ，减少天然气耗5580m3，创造经济效益22100元/年，根据该国际大厦直燃机组功率及排烟量，并考虑到烟道的防腐蚀等因素，选择烟气余热回收装置成本约48400元，保守估计该设备投资回收期约为2.2年。42（3）排风热回收该大厦采用风机盘管加新风系统进行空气调节，新风负荷在空调系统中所占比重较大，可采用排风热回收技术对新风进行预热。热回收系统是回收建筑物内外的余热(冷)或废热(冷)并把回收的热(冷)量作为供热(冷)或其他加热(制冷)设备的热(冷)源而加以利用的系统。据调查,办公建筑空调工程中处理新风的能耗高达40%。可见,空调处理新风所消耗的能量是十分可观的。而空调房间排风中所含的能量更是相当可观,若加以回收利用可以取得很好的节能效益和环境效益,尤其是冬季采用,效益更为明显。43该大厦风机总风量为30000m3/h，上海地区空调设计温度，及宝矿大厦风机运行时间，可得出采用热回收系统，其换热效率取0.6，每年宝矿大厦夏季减少热负荷152603MJ，该大厦溴化锂机组系统制冷COP约为1.2，则节气3347m3，该大厦夏季天然气价格为3.69元/m3，每年夏季节约气费12348元。冬季热回收系统可减少热负荷330640MJ，该大厦空调系统冬季COP为0.91，则节约天然气9561m3，该大厦冬季天然气价格为3.99元/m3，节约气费38151元，热回收系统风机改造初投资约为30000万/m3，该大厦若采用热回收系统投资回收期约为1.78年。444.3

围护结构1）现状该国际大厦为玻璃幕墙结构,办公室玻璃窗墙面积大，并且全部为low-e镀膜双层玻璃窗，铝合金窗框，只有食堂有百叶式遮阳装置，有部分办公室有室内遮阳装置。

2）建议建议南向/西向/东向玻璃采用外遮阳技术，如图4.3所示。同时在施工的过程中提高窗的气密性。45节能效果：根据选用的玻璃窗类型及遮阳形式，可以计算出南向/西向/东向low-e双层玻璃+铝合金窗框无外遮阳外窗产生的平均日射负荷，其中镀膜中空玻璃+铝合金窗框遮阳系数为0.31。百叶式外遮阳遮阳系数为0.4，该大厦空调系统制冷的运行时间为1650h，取大厦溴化锂吸收式机组制冷COP为1.2，则单位面积外窗产生的能耗及节能情况见表4.3。该大厦南向/西向/东向玻有外遮阳装置的外窗比原有的外窗全年节约费用为分别为6元/m2，11元/m2，13元/m2，外遮阳装置初投资为50元/m2，保守计算该部分改造的回收年限分别为7.87年，4.45年及3.72年。46

4.4

照明系统1）现状该国际大厦大厅、走廊灯等公共区域都安装了LED或节能灯，但办公和地下车库等区域主要还是荧光灯。另外，大厦的照明目前依靠一些手动控制开关，无法根据照明区域内人数、各区域照明要求和外界环境光照度等因素进行智能调节。2）建议采用办公室的荧光灯用LED灯替换，节能率一般在84%左右，可以在1.5年内回收成本,同时又可以起到降低排污（汞污染）的社会效益。在大厅、会议室和走廊等区域安装照明智能控制系统；设置声控装置；使用光导管白天为地下楼层提供照明，充分利用自然光。474.5电梯系统1）现状该国际大厦地上36层，地下3层，总共配备11台电梯，办公楼内人员众多，使用时间长，年耗电量相当可观。电梯缺少错误登记消号功能，一旦按错楼层号，电梯也必须到达该楼层，造成不必要的能耗浪费，并且导致电梯运行效率降低和机械磨损增加。

2）建议更加合理地设定每部电梯的跨楼层运行模式，避免电梯频繁启停。增加电梯消除误按楼层号功能。当有误按楼层时，或拥挤时触碰到楼层按键时，乘客可以取消该登记楼层，从而避免电梯不必要的停层。可以通过电梯厂家进行这方面的工作。48第五章审计结论及建议5.1审计结论本次审计通过对宝矿国际大厦的能源管理情况、用能情况及能源流程、能源计量及统计、能源消费结构、用能设备运行效率、节能潜力等各个环节的现场调查、核对取证、测试及分析计算，按《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》中的评定标准进行评定，审计结论如下：制定有能源相关管理制度，但缺乏年度节能目标。相关能源设备资料较齐全，但缺乏能源分项计量系统。近三年电力和燃气综合能耗