安科瑞 鮑靜君

　　摘要 為響應(yīng)國(guó)家建設(shè)綠色校園的號(hào)召，切實(shí)提高高校能源利用水平,，促使學(xué)校能源資源合理配置,。針對(duì)高校校園能耗大的問題，本文以某校園建設(shè)智能化綜合能效管理平臺(tái)的過程為例,，詳細(xì)介紹了平臺(tái)建設(shè)體系、技術(shù),、功能及物理架構(gòu),，以及能源數(shù)據(jù)采集,、能效管理、能源運(yùn)行監(jiān)控等多方面功能，該系統(tǒng)的使用合理提高了高校能源使用效率,，促使建設(shè)綠色校園，響應(yīng)建設(shè)“兩型社會(huì)",、綠色校園的國(guó)家政策號(hào)召,。

　　關(guān)鍵詞 能效管理 節(jié)能減排 高校 云平臺(tái)

　　一,、引言

　　能源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)、改良人民生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ),。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑能耗在社會(huì)總能耗中的占比穩(wěn)步上升,，能源壓力對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約作用日益明顯,，因此降低建筑能耗刻不容緩。高校作為大型公共機(jī)構(gòu)建筑的重要組成部分之一,，建筑量大、能耗較高,，且存在嚴(yán)重的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,。為響應(yīng)國(guó)家的政策號(hào)召，通過建立科學(xué)的校園能源管理系統(tǒng)建設(shè)節(jié)約型校園,，達(dá)到節(jié)能減排的目的，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,，能在一定程度上減緩我國(guó)目前面臨的能源壓力,，幫助實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,。高校是我國(guó)培養(yǎng)人才和促使我國(guó)科學(xué)進(jìn)步的主要的陣地，是一個(gè)培育人才的搖籃,、科研工作的創(chuàng)新基地，在我國(guó)高校深入開展節(jié)約型校園建設(shè),，傳播勤儉節(jié)約的優(yōu)良傳統(tǒng),，由學(xué)校為學(xué)生樹立節(jié)約的榜樣,，營(yíng)造節(jié)約能源,、環(huán)保綠色的校園文化氛圍。因此,，建設(shè)一套校園綜合能源監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)校園能源的統(tǒng)一管理和集中控制,，實(shí)現(xiàn)能源的可靠,、穩(wěn)定,、清潔、合理供應(yīng),，減少高校建筑能耗顯得十分重要。

　　二,、案例分析

　　以某大學(xué)為例,，學(xué)校秉持“綠色,、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展"的理念,，校園內(nèi)先后建成了一批具有標(biāo)志性,、示范性的綠色節(jié)能項(xiàng)目,。如校園內(nèi)歷史保護(hù) 標(biāo)志性建筑大禮堂，采用利用地道風(fēng)道的新風(fēng)預(yù)冷（熱）空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),、座椅送風(fēng)系統(tǒng)、建筑節(jié)能材料和 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱等節(jié)能系統(tǒng)和措施,；新建的衷和 樓則采用中庭復(fù)合通風(fēng)、冰蓄冷空調(diào),、變頻供水、地下停車庫(kù)自然采光等節(jié)能系統(tǒng)和措施,。 太陽(yáng)能光伏技術(shù),、地源熱泵,、低輻射節(jié)能型外窗、建筑遮陽(yáng)、屋頂綠化,、光導(dǎo)管,、節(jié)能照明、輻射式空調(diào)末端系統(tǒng)也分別被應(yīng)用于文遠(yuǎn)樓,、旭日樓、游泳館,、環(huán)境樓,、教學(xué)樓、圖書館等建筑單體,。學(xué)生浴室在改建過程中采用太陽(yáng)能供熱水、電蓄熱鍋爐,、中水處理和回用,、洗浴廢水熱回收 利用、IC卡使用系統(tǒng)等一系列合理的節(jié)能設(shè)備,。

　　從水電系統(tǒng)來講，學(xué)?，F(xiàn)有一套能源管理系統(tǒng),，并安裝了遠(yuǎn)程抄表裝置。遠(yuǎn)程抄表有專人進(jìn)行維護(hù),，不僅對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，且保留數(shù)據(jù)記錄,。 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障等問題引起的短暫性無(wú)法計(jì)量的現(xiàn)象,，能源管理中心會(huì)及時(shí)予以解決。 供水系統(tǒng)方面,，學(xué)校現(xiàn)有供水模式為市政供水,，部分建筑采用了中水回收 系統(tǒng),。學(xué)校已經(jīng)建立各校區(qū)用水計(jì)量裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控及抄表系統(tǒng)，對(duì)各建筑,、各部門的用水消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采集頻率為每天1次,，采集時(shí)間為每天零點(diǎn),。

　　從空調(diào)系統(tǒng)來講,，學(xué)校各個(gè)建筑的空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行及維護(hù)由后勤部門負(fù)責(zé)，運(yùn)行人員通常只做簡(jiǎn)單啟停 操作,，具體運(yùn)行控制由設(shè)備自帶的控制器實(shí)現(xiàn)。 這樣 的操作方式雖然便于操作和管理,，但并不能保證處于良好的運(yùn)行狀態(tài),。大禮堂,、行政樓采用多聯(lián)機(jī)及風(fēng)冷熱泵機(jī)組，其控制自成系統(tǒng),，能效管理系統(tǒng)可采集實(shí)時(shí)運(yùn)行 情況,，通過集中控制、室內(nèi)空氣調(diào)節(jié),、分區(qū)管理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)在保證空調(diào)控制系統(tǒng)效果的前提下,，節(jié)省空調(diào)運(yùn)行能耗,。 教學(xué)樓、辦公樓大部分采用分體式空調(diào),，所有的控制操作通過遙控器完成，學(xué)生和教職工根據(jù)需要自行控制,。 使用者往往會(huì)將溫度設(shè)定值設(shè)得過低或過高,，使空調(diào)長(zhǎng)期處于超溫運(yùn)行狀態(tài),，造成電力浪費(fèi)。 此外,，空調(diào)一直處于帶電狀態(tài),，即使不使用,，也會(huì)因待機(jī) 消耗電量,。

　　從照明系統(tǒng)來講,，學(xué)校的大多數(shù)建筑照明系統(tǒng)均為人工控制，并未采用聲控,、光控等*技術(shù),。因而常常出現(xiàn)白天光線明亮的走廊,、使用內(nèi)遮陽(yáng)的辦公室，仍開 燈耗電的現(xiàn)象,，造成了大量的照明系統(tǒng)電耗浪費(fèi)。

　　采用安科瑞電氣“電子遠(yuǎn)傳水表",，結(jié)合校園能效管理平臺(tái),，對(duì)各場(chǎng)景用水量、水壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),，分區(qū)管理。應(yīng)對(duì)大學(xué)建設(shè)提出的新的需求,，在今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)繼續(xù)扮演好角色。

　　三,、平臺(tái)介紹

　　隨著能源轉(zhuǎn)型加速和電力改革不斷深入,，為滿足校園能源管理,、節(jié)能工作及節(jié)約型校園建設(shè)的新需求，安科瑞憑借在能源管理領(lǐng)域內(nèi)多年積累,，采用凡在物聯(lián),、云計(jì)算,、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)數(shù)據(jù)和電力參數(shù)傳感技術(shù),，開發(fā)了AcrelEMS-EDU教育行業(yè)能效管理綜合解決方案,，提供校園用能實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,、能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,、折標(biāo)對(duì)比、實(shí)績(jī)分析,、用能排名、節(jié)能評(píng)估等功能,。

　　2.1系統(tǒng)架構(gòu)

圖1 安科瑞能效管理方案架構(gòu)拓?fù)?/p>

　　安科瑞教育行業(yè)能效管理方案由設(shè)備層、傳輸層,、數(shù)據(jù)層,、服務(wù)層組成,。

　　設(shè)備層（水電表、空調(diào)控制器等末端設(shè)備）通過RS485專線或無(wú)線（Lora）通訊組網(wǎng),。

　　傳輸層（邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)）可通過RS485專線或無(wú)線通訊采集末端設(shè)備數(shù)據(jù),，并以以太網(wǎng)或4G,、NB等方式通過校園網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)層。

　　數(shù)據(jù)層（一般部署在校園服務(wù)器中）處理傳輸層上傳數(shù)據(jù),，并為服務(wù)層業(yè)務(wù)做服務(wù),，可與校園一卡通系統(tǒng)和其他相關(guān)系統(tǒng)做數(shù)據(jù)對(duì)接,。

　　服務(wù)層（一般部署在校園服務(wù)器中）提供數(shù)據(jù)查看、預(yù)付費(fèi)管理,、惡性負(fù)載管理,、作息時(shí)間管理,、分布式光伏監(jiān)測(cè)等功能。

　　2.2平臺(tái)功能

　　圖2 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺(tái)駕駛艙展示圖

　　首頁(yè)/綜合數(shù)據(jù):綜合展示校園能源用能概況,，包括異常報(bào)警情況（數(shù)據(jù)異常/設(shè)備異常）、水,、電等能源用能情況,、校園3D模型定制、并可加入校園用能數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)展示,。

圖3 AcrelEMS-EDU校園3D模型圖

　　用電綜合監(jiān)控：對(duì)校園35KV-10KV-0.4KV各級(jí)用能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析；對(duì)進(jìn)線電能質(zhì)量及關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)室電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,；對(duì)變配電室內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警,；能夠?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行監(jiān)控，保證用電安全和穩(wěn)定,。

　　用水綜合監(jiān)控：對(duì)覆蓋校區(qū)所有建筑的總進(jìn)水量進(jìn)行計(jì)量,；對(duì)單棟建筑進(jìn)水量進(jìn)行二級(jí)計(jì)量,。個(gè)別實(shí)驗(yàn)樓進(jìn)行三級(jí)計(jì)量監(jiān)測(cè)。通過一,、二,、三級(jí)水表計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析水平衡情況，存在異常水情時(shí)能夠立即發(fā)出警情,。

　　商業(yè)/宿舍預(yù)付費(fèi)：對(duì)校園內(nèi)的各類商鋪用水,、用電進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理,。對(duì)學(xué)生宿舍用電進(jìn)行定時(shí)用電控制、違規(guī)電器使用監(jiān)測(cè)和預(yù)付費(fèi)管理,。

　　分布式光伏監(jiān)測(cè)：提供光伏電站運(yùn)行監(jiān)視,，逆變器運(yùn)行監(jiān)視，電站發(fā)電統(tǒng)計(jì),，逆變器發(fā)電統(tǒng)計(jì),，光伏電站配電監(jiān)測(cè),，逆變器曲線分析等功能。

　　空調(diào)節(jié)能監(jiān)管：實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的用能監(jiān)測(cè)和分體式空調(diào)的用電監(jiān)測(cè)及控制,。

　　路燈/照明智能監(jiān)管：實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)照明和室外路燈照明的用電監(jiān)測(cè)和照明控制,，可按照預(yù)先設(shè)定的邏輯進(jìn)行自動(dòng)管理或遠(yuǎn)程群控管理。

　　校園能耗分析：能夠?qū)崿F(xiàn)能耗監(jiān)管,、能耗查詢、能耗報(bào)警,、能耗公示,、能耗審計(jì)等功能,，能夠幫助學(xué)校清晰、直接的了解到用能情況,，并輔助學(xué)校做好審計(jì)公示工作。

　　校園用能分析報(bào)告：能夠?qū)φw用能,、整體監(jiān)管和計(jì)量設(shè)備工作狀態(tài),、同比數(shù)據(jù)、環(huán)比數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析,，幫助校方了解到校園綜合能效情況。

　　綜合手機(jī)端：相關(guān)人員可通過手機(jī)客戶端的方式隨時(shí)登陸能源管控系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)對(duì)校內(nèi)各類能源系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量,、監(jiān)測(cè),、控制、狀態(tài)反饋,、報(bào)警等功能,，對(duì)校園水電等能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管,。

　　四、討論及思考

　　綠色校園建設(shè)中,，傳統(tǒng)能耗采集管理方式存在即時(shí)性差,、采集繁瑣,、自動(dòng)化程度低等等缺陷，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足當(dāng)前節(jié)能減排管理需求,。而AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺(tái)等市場(chǎng)上已有的學(xué)校能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)完善了能源計(jì)量數(shù)據(jù)的采集,、統(tǒng)計(jì),、分析體系，實(shí)現(xiàn)了宿舍商鋪用電預(yù)付費(fèi)管理,、路燈空調(diào)等公用設(shè)備管控,、用水綜合監(jiān)管等功能，對(duì)校園節(jié)能減排具體重要現(xiàn)實(shí)意義,。因此建立功能完善、計(jì)量準(zhǔn)確,、可靠效率高的高校綜合能效管理平臺(tái)是改變高校用能粗放式管理,、實(shí)現(xiàn)校園節(jié)能減排大目標(biāo)的迫切需求,。

　　同時(shí)學(xué)校作為新技術(shù)、新理念傳播的重要基地,，將節(jié)約理念通過這樣的管理方式貫穿于校園建設(shè)、學(xué)生教育,，使節(jié)能成為習(xí)慣，讓節(jié)儉成為美德,，也具有著深遠(yuǎn)的教育意義,。