机关楼宇综合能源服务典型方案设计

机关楼宇综合能源服务典型方案设计一、机关楼宇能效服务市场分析1.市场规模分析我国建筑行业能源消耗不断增长，在节能环保的大趋势下，建筑节能也将成为未来主流趋势。为推动建筑节能行业发展，我国政策多次出台了相关政策法规。按照我国目前建筑用能水平发展统计推测，截至2023年我国建筑能耗占全社会总能耗的比例达到35%左右，建筑节能行业还有进一步发展空间。据统计，国家机关办公建筑在民用建筑总面积中占比约15%，如按照不节能、50%节能标准、65%及以上节能标准3个类别进行统计，其中不节能建筑面积占32%，50%节能标准建筑面积占57%。浙江省自2005年起全面执行建筑节能50％的标准，2010年起超过2万㎡(含)且采用中央空调平台的公共建筑须执行建筑节能65％的标准。总体来说，办公办公楼宇建筑领域中既有的非节能建筑存量较大，浙江省内节能改造存量市场预计超600万平米，能效服务市场空间较大。2.政策环境分析2015年7月1日《浙江省绿色建筑发展条例》正式施行，是全国首个地方出台的绿色建筑方面法律法规。目前浙江已建立了目标任务分解和目标责任考核等一套考核评价机制，对建设平台相关部门开展建筑节能监管工作情况进行考核评价，制定了建筑节能发展规划和建筑节能政策文件，推行建筑节能适宜技术。同时省、市均设立了节能减排(建筑节能)专项引导资金，用于支持国家机关办公建筑和大型公共建筑节能、可再生能源建筑应用、绿色建筑和低能耗建筑示范以及建筑节能技术支撑体系建设。此外，浙江省机关事务管理局近年来先后制定和修订了《浙江省公共机构节能管理办法》等20余项公共机构节能管理工作制度规范，出台了《浙江省公共机构能耗定额》，政府、医院、高校等公共机构能效提升内生动力显著增强，能源托管型合同能源管理模式的普及也让公共机构认可了能源管理服务专业化趋势。在省机关事务管理局、文明办、发改委、工信厅、财政厅联合印发的《浙江省节约型机关创建行动实施方案》明确要求，到2022年底，全省70%以上的县级及以上办公要达到节约型机关创建要求。二、机关楼宇用能现状及特点分析1.用能现状分析1）建筑能耗水平整体较高。由于公共建筑使用用途的特殊性，其单位面积的用能水平远高于居住建筑，全国所有公共建筑能源的消耗约占民用建筑总能耗的25%以上，其中办公建筑能耗水平较为突出。同时，很大数量的既有办公建筑存在围护结构不节能、空调设备老化等能耗上涨因素，导致建筑能耗水平呈现逐年上升趋势。2017年浙江省各类型建筑单位面积用电情况（kW·h/㎡）能源浪费现象普遍存在。由于公共建筑的用能属性及能源管理制度的不健全，办公建筑通常存在用能行为不规范，如办公室内开空调时开窗、温度设定不合理或无温度设定装置、离开办公室不关空调不关灯、办公设备待机能耗高等现象。能源管理专业性规范性不强。很多办公建筑无专职能源管理人员，缺乏完善的能源管理制度；部分建筑设备管理人员素质参差不齐，普遍受教育程度不高，缺乏对所管理平台运行所需要的基础知识，只会开、关机和记录简单的运行数据保证设备可以运行而不管能耗，常常存在错误操作行为导致平台高能耗运行。4）能耗采集和分项计量的基础较薄弱。建筑能耗调查多集中在能耗总量上，用于能耗采集和分项计量的信息平台建设还比较薄弱，大多数办公建筑没有分项能耗记录，管理者无法知道能耗较大的环节、浪费严重的地方。2.楼宇用能特点分析1）单位面积能耗相对较高：由于办公建筑用能设备老旧、能源管理粗放现象较为普遍，因此建筑往往具有较大的节能潜力，且与技术节能手段相比，管理节能手段在该类型建筑中的作用不容忽视。2）能源设施较为单一：用能设备中照明插座和暖通空调平台占能耗主导地位（约达75%），办公设备用电占比约10%，且办公设施节能空间有限，能耗年增长率较低，因此机关建筑节能的重点在空调和照明平台。3）用能时间非常固定：办公建筑内人员上班时间通常为朝九晚五，加班情况不多，用能时间和用能行为非常稳定，该类建筑的节能措施可以有更强的针对性，上班时间更注重技术节能，下班时间更注重管理节能。3.用能需求及问题1）设施设备陈旧能耗高：很多办公办公楼修建年代久远，围护结构远不能达到最新节能标准，建筑保温性能较差；且空调平台运行多年，设备落后、管道老化、能耗水平居高不下，维修率也不断上升；不少建筑仍使用不节能灯具；先进的楼宇自动控制技术也未使用。2）节能改造资金不足：随着节约型机关创建要求的不断推进，各机关单位对节能减排日益重视，不少机关自行开展了专项节能改造，但多以中小规模为主，例如局部更换节能灯具、加装节水龙头等；大规模的节能改造资金拨款困难，只能拆分成多项改造逐年推进。3）能源管理制度不完善：大部分办公建筑能源管理粗放，专业的能源管理人员缺失、能源管理相关的工器具配置不足、数字化管理水平低下，且对于办公人员的管理制度很不完善、缺乏约束力。4）随着国家新基建的发展，办公集中办公区建筑数据中心、新能源汽车及充电桩能源需求增长较快。三、机关楼宇解决方案1.能效技术方案1）能源管理平台技术办公楼宇通过构建物联网平台，建立综合能耗计量分析平台，并对主要机电设备（冷热源主机设备管控、末端空调集中管控、照明集中管控等）进行智能管控，实现绿色智慧运营。依据办公实际管理需求及发展变化需求，将后勤支持保障平台相关设施、能源与业务的动静态数据通过平台进行汇聚，并在此基础上建立集政府机关能源监控、重点设施智能控制与运营、业务管理和决策支持等功能于一体的运营管理平台。通过平台对机关建筑设施设备运行工况数据与能耗数据的横向和纵向分析，能够及时掌握机关建筑和重点设施设备的基础信息及动态变化，了解机关建筑和设备的能效情况，提升办公建筑的精细化、科学化的管理水平。2）采暖通风空调平台改造常用的采暖及中央空调平台节能改造技术包括以下方面：a）冷热源平台设备改造包括更换新型高效的冷热源主机设备、增加中央空调群控平台及采暖气候补偿平台；b）水泵风机等输配平台改造包括变频调速技术、风平台水平台平衡调节技术等；c）空调末端设备改造包括增加末端集中控制平台管控设备开启时间及设置温度等。针对多联机空调及分体空调，常用的节能改造技术包括更换更高效的供冷供热设备、多联共振节能技术、更换环保制冷剂、增加空调集中管控平台等方面。3）照明平台能效提升机关办公建筑照明平台设备分布广泛，使用频率高，部分区域如地下停车场、楼梯间等区域处于不间断使用状态，存在巨大的电能浪费。除了节能灯具更换外，照明控制平台的建设也将大大提高照明能效。在走廊、楼道、门厅等公共区域部署照明控制模块、红外感应器。平台通过智能照明控制模块对公共区域照明平台采用照度或定时方式实现人工远程控制、定时控制、照度控制、分组控制等多种控制模式。能源管理平台信息化平台对公共建筑内的公共区域照明进行远程统一集中管理。针对底下停车场内照明，在不降低光照度的情况下，通过采用智能照明控制箱联动红外传感器，按每天白天地下车库车流量比较大的时间段，用定时功能开启灯光，其他时间保持部分车道灯光亮起，其他灯光均有移动感应器控制，做到车来灯亮，车走灯灭，减少停车场能源浪费。4）电梯平台能效提升电梯使用频繁、白天，使用时间几乎没有高峰低谷之分，大部分电梯几乎一直处在运行状态，制动相当频繁。可采用电梯群控技术、变频调速控制和安装电梯电能回馈装置，进行节能改造。5）给排水平台能效提升对给排水平台的进行监控和管理，其最终目的是实现给排水的合理调度，也就是说无论用户用水量怎样变化，水泵都能及时改变其运行方式，实现水泵的最佳运行。实时监测水箱、水池的液位，作为控制水泵启停的输入信号，实行自动储水及排水，并且进行溢水和枯水预警。实时监测水泵的运行状态、电力参数、手/自动状态反馈，自动控制水泵的启停，等当水泵出现故障时，立即发出报警信号，同时备用泵自动投入运行。6）智能配电化建设可进行的改造有对高压计量柜监测、对变压器安全监控、对低压联络柜监控、低压回路监控、电容补偿监控、环境监测与视频联动、变压器群控等。增加对变压器状态等监控手段，对电能进行分类、分项的统计，为相关部门对建筑的节能分析、节能诊断、能源定额管理、能源审计、能耗公示等能源管理工作提供数据支撑。7）新型绿色技术的采用利用屋顶、空旷停车场架设太阳能光伏，由太阳能光伏提供电力，向需要24h照明耗能的地下停车场等照明平台提供照明供电，充分体现了可再生能源技术在能源替代、环保节能、再利用等方面的优势。除此之外，新能源和新光源的替换，将大幅改善以往传统的停车场照明维护难度大，运行费用高，备急可靠性低等问题，太阳能结合LED照明项目也会成为新的节能亮点。2.商业模式分析1）工程总包或分包：能源聚合商受业主委托，按照合同约定对综合能源建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包。通常公司在总价合同条件下，对其所承包工程的质量、安全、费用和进度进行负责。2）技术服务：综合能源服务公司为实现安全、节能目标向用户提供必要的服务，如：供能设备运维检修、能源信息平台维护、能源平台能效分析等，提高用户能源平台管理水平，降低运维成本。3）节能效益分享型合同能源管理：用户与综合能源服务公司签订合同能源管理合同，由综合能源服务公司负责项目投资、建设和运营，双方按照合同约定分享效益，合同期满后标的物无偿移交给用户。4）能源费用托管型合同能源管理：综合能源服务公司对用户能源的购进、使用以及用能设备效率、用能方式全面或部分承包管理，并提供资金进行技术和设备更新，进而达到节能和节约能源费用的目的。一般由综合能源服务公司以总价包干的形式向用户收取能源托管费，同时负责缴纳用户的水、电、气等能源费用，投资对用户的能源设备进行节能改造，培训和指导用户能源管理团队提高运行水平，完成既定节能目标。办公办公楼比较适合采用整体能源托管模式，主要原因包括以下几点：（1）节能示范引领是机关节能的核心驱动力；（2）建筑面积不大，设备设施较密集，集中管控较容易；（3）用能时间和用能行为非常稳定，行为管理比较容易；（4）作为政府节能主管部门，节能意识较强，人员素质较高，管理水平较高；（5）机关需要集安全保障、智慧运营、节能管控一体化的合同能源管理解决方案。值得注意的是，对于入住时间不长、入住率不高或人员部门波动较大的机关办公建筑，由于能耗上涨风险不可控，因此并不适宜采用能源托管模式。针对该类建筑，可采用工程承包、技术服务的方式实施单项工程或服务，也可采用效益分享型合同能源管理模式实施单项节能改造。3.风险防控事项1）建筑能耗自然上涨风险：对于能源费用托管型项目，能源托管的基础是全面做好建筑能源审计工作，建议聘请有资质的能源审计单位实施。不仅要针对有节能潜力的用能设备及平台做节能改造，更需要统计建筑内所有主要用能设备清单，把控好不做节能改造的用能设备及平台能耗上涨的风险。2）能源运行管理不到位风险：建筑实施节能改造后，能源设备及平台的运营维护也是重要的环节，一方面需要做好能源设备日常维保工作、保证设备正常高效运行，另一方面需要积极发挥能源管理平台作用，做好能源平台运行管理工作、杜绝建筑用能浪费现象。3）实施边界条件不清晰风险：采用合同能源管理方式实施的建筑节能改造必须明确项目合同的边界条件，包括建筑用能人数、用能面积、用能设备、用能时间等用能条件，以及改造建设实施范围、改造实施质量标准、项目运行管理规范等服务内容。4.实施效果分析1）经济效益：对办公楼宇建筑实施能效服务，通过技术节能和管理节能手段可实现建筑用能费用明显下降。如采用合同能源管理的模式实施能效提升，在用户节能改造“零投资”的前提下，通过能耗分析、潜力挖掘、节能改造等手段，直观降低客户能耗水平的同时极大缓解用户的年度资金压力，合同期满设备无偿移交给用户、用户继续享有节能收益；节能服务公司则可通过技术和管理节能回收投资成本、实现项目盈利。2）品牌效益：派驻专业的能源管理岗位人员对机关单位的能源平台及设备进行管理，并根据能源消耗指标定期进行节能考核，配合办公建立完善的能源管理制度，可显著提升办公的能源管理水平、保障项目长期的节能效果，同时树立国网综合能源服务品牌。3）社会效益：通过节能改造可减少办公建筑消耗标煤量和二氧化碳排放量，节能减排效益明显；在当前国家提倡创建节约型机关的大背景，社会示范效益尤其突出。四、典型案例1.人民广场中心人民广场中心是一座高标准、内部设施齐全的现代化行政办公商务中心，总用地面积16万平方米，含各类建筑13栋，总建筑面积36万平方米，其中地上22万平方米，地下14万平米，使用人数约7000人。项目采用能源托管型合同能源管理模式。根据合同约定，能源聚合商托管期内投资不少于700万元，负责投资空调平台控制节能、管理平台优化升级等工作，并为人民广场中心代缴所有能源费用，无锡市机关事务管理局根据合同约定每年支付省综合能源服务公司能源托管费用。项目主要实施改造内容包括以下方面：序号改造方案改造关键流程1综合能源与设施智能管控平台构建物联网平台，智能管控主要机电设备（中央空调平台、照明平台、开水器、组合式空调机组等）2日常用能精细化管理派驻专业能源管理人员，持续强化设备管理和能源管理职能3绿色照明公共区域、大厅、楼梯间、走廊、房间筒灯等约5万盏照明灯具更换；对部分公共区域进行智能照明控制4冷热源机房利用现有BA平台及设备，增加温度、压力、热量传感器，优化现有群控平台程序5组合式空调利用现有BA控制平台，更改风机及阀门控制方式，更换改造原有故障设备；组合式空调变频改造，降低末端及主机侧能耗，并对12#楼305、306室空调回风节能改造6茶水间开水器根据实际需求定时启停开水器，降低开水器待机功耗7节水器具对8#楼第3层、第4层加装表具计量；便池、蹲坑、水龙头等卫生洁具节能改造5年托管期内，人民广场中心每年支付省综合能源服务公司运维托管费用1888万元，较2018年实际能源费用1946万元下降3%。合同期内实现了能源费用的整体控制以及节能降耗指标的实现。2.行政中心市行政中心是市人民政府所在地，建筑于2011年投入使用，共包含9栋楼宇，建筑面积16.5万平方米，办公人员约2800人。市行政中心用能设备包括中央空调、VRV空调、电梯、照明平台、常压燃气真空热水锅炉等。项目采用能源托管型合同能源管理模式，由综合能源服务公司以总价包干的形式向用户收取能源托管费，同时代缴用户的水、电、气等能源费用，投资对用户的能源设备进行节能改造，培训和指导用户能源管理团队提高运行水平，从而完成既定节能目标，实现盈利。项目改造分为两期，一期改造以电能节约为中心，包括冰蓄冷中央空调冷热站改造、VRV空调平台节能改造、末端空调集中管控改造、电梯平台节能改造、照明灯具节能改造。二期改造包括综合能源管理平台建设及供热锅炉平台改造。具体如下：序号改造方案改造关键流程1中