公共机构综合办公楼技术节能潜力分析

公共机构综合办公楼技术节能潜力分析为了帮助公共机构完成市“十一五”节能规划中机关能耗下降20%以上的目标，现把部分节能技改方案进行简要的技术经济性评价和分析，供公共机构实施节能规划时参考。本部分主要对建议技改项目进行技术和经济可行性分析，由于技改项目内容较多、技改项目涉及能源种类较多，在进行经济可行性核算时统一使用如下数据：（1）2008年，电梯设备按运行2640h（年运行240天、每天运行11小时），空调系统按运行960h（年运行120天、每天运行8小时），室内设备按运行1522h（因设备用途不同，分别按各自运行时间和功率折合），照明系统按运行1800h（年运行240天、每天运行7.5小时）计算；（2）各种能源价格(不含税)：按电力单价0.798元/kWh、自来水单价2.52元/m3；（3）各种能源折标系数：电力:3.5tce/万kWh(等价)、1.229tce/万kWh(当量)；自来水:0.857tce/万t(等价)、0.1tce/万t(当量)。以下是部分项目的分析：一、节能技改建议可行性分析1、绿色照明1）技术可行性分析传统日光灯、白炽灯与节能型的灯管相比，显得电力消耗大、光效差、寿命短，新型节能型灯具的发光效率可达80%以上，同样功率的灯管可发出更多的光能，因而显得更为明亮，一般来说，达到同样的照度，可节电30%以上。绿色照明工程是国家“十一五”期间推广的十大重点节能工程之一，按2008年3月，国家财政部、国家发改委关于印发《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》的通知规定，补贴高效照明产品及其推广工作经费，即安排专项资金以补贴给中标企业，其中大宗用户补贴为30%，民用补贴为50%。目前在江苏省确认的中标企业为飞利浦、阳光、横店得邦三家生产的节能灯具。节能灯具有易安装、电压适用范围宽、噪音小、频闪小、光效强、寿命长等优点。2）经济可行性分析：预计投资：20万元预计收益：年节约电力16.41万kWh，年节约电费13.09万元，节约电力折标准煤20.167t（当量）/57.433t（等价）。单位目前使用的非节能型灯具详见下表（表4-2-1）：表4-2-1灯具统计一览表序号灯具种类单支功率（W）数量（台）功率合计（W）1普通日光灯4071562862402射灯3511439903金卤灯1509113650合计303880替换成新型节能灯具后，按节电率为30%、年运行1800小时，则年可节约电力：303.88×30%×1800÷10000≈16.41（万kWh）年节约电费支出：0.798×16.41≈13.09万元预计更换成节能灯具需投资为：20万元预计静态投资回收期：20÷13.09×12≈18.3(月)节约电力折合标准煤:当量16.41万kWh×1.229tce/万kWh≈20.167（tce）等价16.41万kWh×3.5tce/万kWh≈57.433（tce）2、变频改造1）技术可行性分析据统计，我国发电总量的60%-70%的电力消耗在电动机上。我国电机整体运行状况同国外相比差距很大，机组效率75%左右，比国外低10%左右；系统运行效率30-40%，比国外先进水平低20-30%。交流电机（包括以交流电机驱动的风机、水泵）变频调速是现代电机调速应用最广、效果最好的调速方式之一，也是目前电机调速的主流方法之一。其中电力电子变频器是关键设备，它为在保证电机原有性能的前提下，通过改变电机的供电频率和电压的方式，实现电机转速调节的现代电力电子设备。它根据电机不同负载可分别实现调速节能、提高生产率、提高产品质量、实现自动化、增加设备使用寿命并使设备小型化等用途广泛应用于各工业领域。变频技术也因此成为国家“十一五”十大节能工程中“电机系统节能工程”的重要组成之一。该单位中央空调有多台循环水泵，循环水泵的流量控制主要依靠节流装置进行，通过加装变频器，不但可以通过调整循环水泵电动机转速的方式调节流体的流量，降低系统的节流引起的能量损失，而且加装变频器以后系统电动机是一个软启动，在起动过程中，大多数电机所产生的冲击电流高出正常运行电流的5～6倍，当电机转到正常速度时高电流逐渐降低消失，变频驱动允许电机以更低的电流起动（一般为正常运行电流的1.5倍），降低了对电机及控制器的损耗。2）经济可行性分析预计投资：20万元预计收益：年节电量5.04万kWh，年节约电费支出4.02万元，年节电折合标准煤6.194t（当量）/17.640t（等价）。根据目前中央空调循环水泵的运行情况，建议安装变频设备的见下表：表4-2-2建议实施变频改造设备汇总表序号设备名称单机功率（kW）设备数量（台）运行数量（台）运行额定功率（kW）备注1中央空调（主楼）水泵22881760.4kV2中央空调（附楼）水泵18.544740.4kV合计250按项目实施后节电率30%、设备平均负载率70%、年运行960小时计算，年节约电量为：250×70%×30%×960÷10000≈5.04(万kWh)按电单价0.798元/kWh计算,年节约电费:0.798×5.04≈4.02(万元)按目前市场变频调速改造费用按800元/kW测算，则预计投资：250×800÷10000≈20(万元)预计静态投资回收期：20÷4.02×12≈59.7(月)节约电力折合标准煤：当量5.04万kWh×1.229tce/万kWh≈6.194（tce）等价5.04万kWh×3.5tce/万kWh≈17.640（tce）3、水龙头改造1）技术可行性分析该单位消耗的自来水有80%以上用于办公人员日常的消耗，主要为饮用用水和清洁用水等。原先设计的面盆水龙头为普通水龙头，水流量为15升/分钟，水流量较大，水资源浪费严重，现在新型的恒流恒压节水龙头水流量为8升/分钟，每分钟可节约用水一半左右，由于此部分水资源耗量巨大，所以最终的节水效果将很明显。2）经济可行性分析预计投资：6.3万元预计收益：年节水量8797吨，年节约水费支出2.22万元，年节水折合标准煤0.088t（当量）/0.754t（等价）。根据目前建筑物中水龙头配置情况，建议更换恒流恒压节水龙头的设备见下表：表4-2-3建议实施节水改造设备汇总表序号设备名称水流量（L/min）设备数量（只）运行数量（只）合计水流量（L/min）备注1面盆水龙头1511911917852拖把池水龙头156262930合计1812715162.9t/h按项目实施后节水率45%、年运行120小时计算，年节约水量为：162.9×45%×120≈8797(t)按自来水单价2.52元/吨计算,年节约水费:2.52×8797÷10000≈2.22(万元)按目前市场上销售的节水型水龙头350元/只测算，则预计投资：181×350÷10000≈6.3(万元)预计静态投资回收期：6.3÷2.22×12≈34.1(月)节约自来水折合标准煤：当量0.8797万t×0.1tce/万t≈0.088（tce）等价0.8797万t×0.857tce/万t≈0.754（tce）4、电梯节能改造1）技术可行性分析据悉，我国HYPERLINK建筑物消耗的能源约占全国总能耗的28%左右，是能耗的主力军。目前，全国HYPERLINK电梯已超过100万台，每天约有15.84亿人次乘坐HYPERLINK电梯。一个星级酒店每平方米年耗电量约150kWh，其中就有75kWh为HYPERLINK电梯所耗，因此，HYPERLINK电梯的HYPERLINK节能降耗已经引起业界高度重视，社会对于HYPERLINK电梯能耗的关注程度也在与日俱增，降低HYPERLINK电梯的能耗、节约能源对于国民经济具有非常重要的现实意义。电梯属于位势能负载，负载力矩的方向随着轿厢载荷的不同而变化，因为它是由轿厢与对重的重力差决定，是一种利用电梯运行中的位势能负载工况，将势能及动能转变为电能并加以利用的节能方式。从理论上讲，任何一台电机(不管是电动机还是发电机)都可以在两种状态下运行，即电动状态和发电状态，电机工作的电动状态，向电源索取能量对负载做功，电机工作的发电状态，像发电机一样发出电能。目前，制动电阻上消耗的能量占到电梯总用电量的25%-35%，能量回馈的转换效率约为85%，因此，电梯能量回馈环节的节电效果一般在21%-30%之间。例如一台1350kg，2.5m/s，20层/20站的电梯未装能量回馈装置前耗电831kWh/周，装置后耗电为590kWh/周，节电30%，效果非常明显。电梯能量回馈装置的节能效果的明显性已经显露，应当推广，但是目前国内98%以上的电梯将发电状态时发出的电能通过制动电阻以发热的形式消耗掉，一方面造成能源浪费，另一方面污染环境，造成电磁干扰(增加电机铁损、铜耗等)，提高电梯机房温度，降低电机绝缘和使用寿命。目前单位共有电梯10台，建议使用再生变频器，实现电能反馈。根据曳引电梯在电力拖动方面运行的四象限运行特点，在电梯轻载上行的第2象限电动机处于上行再生状态，在重载下行的第4象限电动机处于下行再生状态，通过一个特制的装置，将再生的电能反馈回用户电网中去，从而实现电能反馈，还有通过合理设置电梯基站，优化派梯功能，将梯群程序控制系统的原理置于单梯和并联梯的程序控制系统中，根据大楼客流情况，由电脑和控制系统软件中的专家系统自动选择适合该大厦的最佳运行方式、待梯停靠楼层，自动分配电梯运行时间，达到节能目的。2）经济可行性分析预计投资：11万元预计收益：年节电量7.21万kWh，年节约电费支出5.75万元，年节电折合标准煤8.858t（当量）/25.225t（等价）。根据目前单位电梯的运行情况，建议安装电梯再生变频设备的见下表：表4-2-4建议实施改造电梯设备汇总表序号设备名称额定功率（kW）设备数量（台）运行数量（台）额定总功率（kW）备注1电梯P15-C090-12S/F1355652电梯P15-C090-11S/F1311133电梯P15-C090-6S/F134452合计130按项目实施后节电率30%、设备平均负载率70%、年运行2640小时计算，年节约电量为：130×70%×30%×2640÷10000≈7.21(万kWh)按电单价0.798元/kWh计算,年节约电费:0.798×7.21≈5.75(万元)按目前市场电梯再生变频调速改造费用按1.1万元/台测算，则预计投资：1.1×10＝11(万元)预计静态投资回收期：11÷5.75×12≈23(月)节约电力折合标准煤：当量7.21万kWh×1.229tce/万kWh≈8.858（tce）等价7.21万kWh×3.5tce/万kWh≈25.225（tce）5、建筑节能1）技术可行性分析据统计，在发达国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65%。目前，我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度，因此，减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%～6%，而节能却可达20%～40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。提高围护结构各组成部件的热工性能，一般通过改变其组成材料的热工性能实行，如欧盟新研制的热二极管墙体(低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热，可以产生隔热效果)和热工性能随季节动态变化的玻璃。就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料，它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表面，形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成，而胶粉料掺有大量的粉煤灰，这是一种废物利用、节能环保的材料。墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。我国采用夹心保温作法的较多；在欧洲各国，大多采用外附发泡聚苯板的作法，在德国，外保温建筑占建筑总量的80%，而其中70%均采用泡沫聚苯板。根据该单位的实际情况，拟对室外维护结构进行改造，具体包括：外围护窗户玻璃加贴隔热膜，增强隔热性能；在中庭玻璃顶加贴隔热膜，同时在玻璃顶棚下设置机械遮阳装置，提高综合遮阳系数；在底层架空车库顶板加贴XPS保温板，增强一层地面热阻至节能规范要求；参照倒置式屋面做法，在现有的屋面基础上增加防水层和保温板，提高屋顶热阻。2）经济可行性分析预计投资：450万元预计收益：年节电量42.69万kWh，年节约电费支出34.06万元，年节电折合标准煤52.462t（当量）/149.403t（等价）。按项目实施后节电率30%，2008年空调通风系统电耗1422886kWh计算，年节约电量为：1422886×30%÷10000≈42.69(万kWh)按电单价0.798元/kWh计算,年节约电费:0.798×42.69≈34.06（万元)按目前市场上保温板、隔热膜以及其他工程费用测算，则预计投资450万元，预计静态投资回收期：450÷34.06×12≈158.5(月)节约电力折合标准煤：当量42.69万kWh×1.229tce/万kWh≈52.462（tce）等价42.69万kWh×3.5tce/万kWh≈149.403（tce）表4-2-5建议节能技改项目汇总表序号项目名称技改方案内容预计投资（万元）预计节约量预计

回收期（月）项目来源说明金额万元/年实物量/年当量tce/年等价tce/年1加强考核指标的科学制定与实施在完善能源计量器具的前提下加强能源统计、定额考核等，尤其是应制定科学的考核数据源。定性分析2绿色照明将普通日光灯、白炽灯更换成国家推荐、鼓励的节能灯具系列。2013.09节电16.41万kWh20.16757.43318.3项目组提出并计算3变频改造对负荷存在变化的中央空调循环水泵等机电设备安装变频调速以减少用电量、节约标煤。204.02节电5.04万kWh6.19417.64059.7项