【节能案例】济宁技师学院合同能源管理项目

本项目已收录于EMCA与山东省机关事务管理局共同编写的《山东省“十三五”公共机构合同能源管理示范案例》内。

项目名称

济宁技师学院合同能源管理项目

项目业主单位简介

济宁技师学院始建于1958年，是一所政府举办的以培养技师、高级技工等高技能人才为主的国家级重点技工院校。学院现为山东省技能人才培养先进单位、山东省技师培训基地、山东省教学质量优秀单位、济南军区技术士官定点招收单位。济宁市技师学院位于山东省济宁市高新区崇文大道3166号，现有公寓楼、教学楼、实训楼、综合办公楼、医务楼、餐厅等，总建筑面约147315.7平方米。

根据业主方提供的济宁技师学院2015年～2017年能耗账单，学校2015年的电力消耗为3268872.84kWh，市政热力消耗为18281.2GJ；2016年电力消耗为3286479.84 kWh，市政热力消耗为12470.9GJ，电力消耗相比2015年增加0.54%，变化幅度非常小，热力消耗相比2015年减少31.78%，减少幅度非常大；2017年电力消耗为3326680.02 kWh，市政热力消耗为20998.6GJ，电力消耗相比2016年增加1.22%，变化幅度非常小，热力消耗相比2016年增加68.38%，变化幅度幅度非常大，相比2015年增加14.86%。

项目实施单位

深圳市紫衡技术有限公司

案例内容

技术原理及适用领域

1.能源管理平台

能源管理平台针对单体建筑进行开发设计，设计开发主要考虑单一用户类型的使用。针对建筑业主管理员对系统使用的需要，主要考虑以上10项功能的需要。软件开发基于B/S的模式，客户端软件使用浏览器、Silverlight 运行引擎。服务端软件基于使用SQLServer2005/2008 作为数据库，分为历史数据库、报警数据库、业务数据库，客户端数据获取通过WebService，服务端从数据源获取数据通过WCF、SQL DataSource Provider、OPC Server等。

2.SOD智能控制引擎

中央空调系统设备间的运行是互相耦合且彼此联系的，同样的冷负荷需求，系统可以有很多种不同的运行方式来满足，哪种运行方式可实现系统能耗最低，是节能关键。为此，我公司开发了系统智能优化技术SOD®技术，应用于中央空调系统的节能运行控制领域，追求系统层的“整体”优化节能，而非常规优化控制的单个设备或局部节能。

（1）SOD智能优化控制特点与优势

常规控制：没考虑设备间的联系，控制彼此独立，控制方式可能彼此矛盾冲突；常规节能：“有骨无脑”，单个设备节能，而系统不一定节能。常规节能控制不考虑设备间相互联系，设备控制彼此独立，“头痛医头、脚痛医脚”，针对某个局部设备进行“节能”；常规控制“有骨无脑”，各个设备控制彼此独立运行，仅满足设备的基本控制，但缺少系统“智能大脑”，没能从系统层次平衡系统各个设备间的能效关系，常导致某个设备节能而系统里另一个关联设备却费能，从而系统整体节能效果不佳，甚至还可能费能或者牺牲室内舒适性。

SOD引擎：考虑设备间相互联系而整体优化节能，是系统运行的“智能大脑”，实现“系统能耗最低”，系统实际年节能15%~40%。

（2）应用领域:建筑综合节能改造领域。

3.SDD智能诊断引擎

在节能管理系统中，如何发现并解决问题非常重要。普通能管系统中，一般只对能耗数据进行采集、展示与单点对标分析，仅起到了能耗计量的效果。在此基础上，SDD智能诊断引擎对采集的数据校核并过滤，进行更深层次的矢量节能诊断，深度分析数据，从而真正有效发现问题，挖掘节能潜力并给出节能建议。

（1）SDD智能诊断引擎功能

SDD智能诊断引擎可对现场数据进行收集与过滤，具有以下诊断措施：

1）设备与系统能效诊断；2）设备逐时能耗体检；3）日节能量核算；4）定期系统能耗体检等。

基于模式分析，可自动诊断系统运行过程中的以下问题：

1）冷冻水出水温度问题；2）冷却水回水温度问题；3）新风利用与控制问题；

4）设备负载与台数控制问题；5）设备启停时间不合理问题；6）系统参数设定与控制问题等。

由此进行设备运行故障诊断，实时报警并给出节能运行建议，真正实现管理的节能。

（2）应用领域:建筑综合节能改造领域。

4.照明LED技术

LED是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。

（1）LED照明灯具具有以下几点主要优势：

高效节能：LED灯相比相比节能灯（荧光灯）节电60%以上；超长寿命：半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时；健康：光线健康，光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射；绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于回收和再利用，而且不会产生电磁干扰；光效率高：同等电能转化为可见光的量更大。

（2）应用领域:建筑综合节能改造领域。

5.分体空调集中控制

分体空调的集中控制实现主要依赖分体空调控制器，该控制器能学习所有带有遥控器的空调及其它设备的红外码值，根据后台的指令模拟遥控器无线发送控制指令。控制器控制空调不需要改装或拆装空调，使空调远程控制更智能，更简单。

（1）分体空调的集中控制原理及功能：

控制器主要功能是用户可以利用远程 PC 机通过后台控制软件实现对空调的开关、温度、风速、运行模式等进行控制，控制器自带温度传感器能感知其所在地的温度信息，通过温度的实时监测、后台系统的温控策略实现空调的自动开关， 自动温度调节，风速调节，保持空调所在地的温度处于指定的合理状态范围，从而达到节能、远程集控的目的。

（2）应用领域:采用分体空调制冷和采暖的建筑。

6.分时分区控制

分时分区控制系统是基于用能需求侧管理理论的经典应用。基础是按照用户用能需求不同将建筑物分为不同的分区，按照用户耗能时间和量进行供能。

（1）分时分区控制系统控制原理及功能：

针对某一个中、大规模的供暖区域由一个锅炉房供暖时，可能有不同的供暖区域、供暖热量或供暖时间需求。例如有办公楼、体育馆、训练馆、生产车间、宿舍楼、住宅楼及生活热水需求，这些区域的供暖时间、供暖温度都可能不同，传统的方式可能由统一干管输送或通过支路分开，这种方式会造成冷热不均、热能损耗过大。分时分区供热节能控制技术一般应用于供暖时间不同、供暖温度要求不同、夜间或节假日期间公共建筑或独栋建筑节能改造系统中，从而达到节能降耗的目的。

（2）应用领域:北方需要供暖、供暖热量和供暖时间需求不同的多栋建筑。

_{节能改造具体内容}

1.能源管理系统

（1）存在的问题

济宁技师学院目前无配电监控系统，现场配电系统未有电表，缺乏实时性，无法起到纠偏管理的功能。

（2）解决方案

建立能源管控平台，监测建筑的用能情况，清晰了解用能现状，经过分析采集数据得到设备用能的耗量、空调系统效率、建筑用能系统能耗指标等，能耗能效监测、统计分析和能耗定额管理，针对重点用能部位进行监管和改进，优化建筑运行管理，提高用能管理水平。运维模块可以对建筑重要设备的维修和保养进行管理和跟踪，提高运维管理水平。

2.照明系统

（1）存在的问题:现场灯具还是传统的节能灯具，能耗高。

（2）解决方案:把现有节能灯具更换成高效的LED灯具。

3.空调系统

（1）存在的问题

济宁技师学院现用的分体空调分布在各个房间，没有统一管理，存在以下问题：1）分体空调之间没有通讯，各自独立工作，不成系统，无法统一分析、衡量各个空调的工作情况，一些较复杂的优化控制策略无法实施;2）分散控制，无法进行集中的节能管理（包括室温管控），容易出现使用人员离开而空调仍开启运行的浪费能源的情况;3）人们进入房间后为了快速制冷或快速制热，总是将空调的调定值调得很低或很高，但当温度达到过低或过高后又不去把调定值恢复到正常设定值，造成了大量能耗。如果人员节能意识淡薄，过冷或过热时开窗散热的话，能耗更会惊人;4）在不需要使用空调的季节及下班、周末、假节日等特殊时间段，可远程关闭空调供电电源，减少空调使用时间，减少空调待机时间;5）个别人员过度追求舒适度，在夏天空调运行在制冷16℃，冬天运行在制热30℃，导致过高的空调能耗及舒适度的损失;6）责任主体量化节能问题。无计量，无量化指标，责任主体不明确，节能手段欠缺;7）因为空调的过度使用，导致空调寿命降低。

（2）解决方案

增加一套分体空调集中控制系统，对分体空调进行集中管控。

4.采暖系统

（1）存在的问题

济宁技师学院采用集中供暖，没有统一管理，存在以下问题：

1）济宁技师学院供暖建筑包括公寓楼、教学楼、以及餐厅等楼宇，供暖区域面积大，各楼栋的建筑功能不同，使用率不同，然而目前采暖没有针对不同建筑用能特点采取措施，各栋建筑全天持续不间断供热，没有对室内温度进行控制，导致室内温度过高，耗热量过大;2）供暖水泵定流量运行，供暖系统设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算最大热负荷，并由此确定设备相应容量的水泵电机。然而，实际上出现最大热负荷的时间极少，因而出现“大马拉小车”的现象，这无疑造成了大量的能源白白浪费。而且，循环水泵长期处在工频额定状态下高速运行，产生不必要的设备磨损。

（2）解决方案:增加一套供暖控制系统，对供暖系统进行集中管控。          

项目实施情况

该项目于2019年3月开工，2019年6月完工，稳定运行6个月后于2019年12月顺利通过甲方验收。

项目年节能量及年节能效益

年节能量

（一）节能量汇总

通过对建筑的采暖和空调系统、照明系统、能耗监测与控制系统进行节能改造，预计建筑的节能率为20.82%，预计年节电量可达27.40万kWh（折等电），各系统节能改造收益如下表所示：

节能改造收益汇总表：

注：电价按期间平均电价0.501元/kWh计算。

（二）节能量前期评估报告

经前期评估测算，改造后济宁技师学院总年节能量547005.94KWh，节能率20.82%。说明：该评估报告为项目节能量前期评估报告，且不包括公寓楼基准能耗及改造后节能量。

商业模式

合同能源管理模式：济宁技师学院节能改造的商务模式采用节能效益分享模式，深圳市紫衡技术有限公司（乙方）承担节能改造服务整个项目资金投入，济宁技师学院（甲方）免费获得节能收益。节能收益分享比例与年限：分享年限为6年，分享期间，甲乙双方的节能量分享按比例为3:7。甲方（业主）分享全年总节能量的30%，乙方（节能公司）分享全年总节能量的70%。节能设备所有权：分享期内，节能设备所有权归节能公司。在分享期后，节能设备所有权归业主方，其系统节省效益全部归业主方享有，节能公司不再对节能量进行分成。

EMCA常年征集节能领域优秀技术及已成功实施完毕的优秀节能项目，诚挚欢迎您的参与，邮件投稿至[e-mail]，您也可以关注此公众号进行留言咨询。

联系人：

张圆明（13161232585）

王景雯（13811790624）

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