安科瑞 繆凱倫
摘要 我國(guó)“十三五"規(guī)劃綱要中明確提出建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),，因此為貫徹節(jié)能減排相關(guān)規(guī)劃，在校園電氣設(shè)計(jì)中,，要重點(diǎn)關(guān)注節(jié)能降耗,，優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)。本文以某新建學(xué)校工程為例，探討了該工程電氣設(shè)計(jì)中采用的節(jié)能減排技術(shù)設(shè)計(jì),，包括供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì),、智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光伏發(fā)電,、新型電氣設(shè)備,、建設(shè)校園節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)等措施，為高校校園節(jié)能減排建設(shè)起到一定探索意義和參考作用,。
關(guān)鍵詞 節(jié)能減排 校園電氣設(shè)計(jì) 節(jié)約型校園 綠色建筑
一,、引言
國(guó)務(wù)院《十三五節(jié)能減排綜合工作方案》中明確提出了節(jié)能減排的發(fā)展理念，住建部也相應(yīng)發(fā)布了《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五"規(guī)劃》,?！豆ぷ鞣桨浮穼?duì)未來(lái)五年全國(guó)節(jié)能減排工作做了全面部署和細(xì)致安排，明確了“十三五"時(shí)期節(jié)能減排總體目標(biāo),，是指導(dǎo)新時(shí)期全國(guó)節(jié)能減排工作深入開(kāi)展的綱領(lǐng)性文件,。
近幾年來(lái)，隨著全國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,，對(duì)電力資源的需求量持續(xù)增大,，導(dǎo)致社會(huì)整體的電力資源也愈發(fā)緊缺。但國(guó)家發(fā)電結(jié)構(gòu)仍然以火力發(fā)電為主,，不可避免存在投入成本高,、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題，節(jié)能減排就成了未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì),。因此,，為了減緩用能緊張、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,，加強(qiáng)電氣設(shè)計(jì)節(jié)能化已成為當(dāng)前建筑電氣設(shè)計(jì)的關(guān)注重點(diǎn),。
高校教育工作對(duì)于社會(huì)發(fā)展起著重要推進(jìn)作用，但高校擴(kuò)招過(guò)程中,，能源浪費(fèi)也一直與之相伴,。截止當(dāng)前，據(jù)統(tǒng)計(jì),，高校年耗能量當(dāng)前已占據(jù)社會(huì)總能耗的8%,，那么作為國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略的重要組成部分，高校的節(jié)能減排工作,。本文中以某新建學(xué)校為例,，探討其電氣設(shè)計(jì)中部分節(jié)能化設(shè)計(jì)，確定其對(duì)于節(jié)能型建筑電氣設(shè)計(jì)的參考價(jià)值,。
二,、案例分析
以某實(shí)驗(yàn)學(xué)校為例,，作為新建學(xué)校，該學(xué)校*以省綠色示范校園為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),，計(jì)劃總建筑面積達(dá)41970㎡,。本工程電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括10kV/0.4kV變配電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng),、供配電系統(tǒng),、照明及動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)、建筑物防雷接地及安全措施,、安防系統(tǒng),、綜合布線系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等,。其中采用的節(jié)能降耗措施主要有：
光伏發(fā)電：光伏建筑整體化技術(shù)的使用能夠降低建筑的電力消耗,。在小學(xué)部和中學(xué)部部分屋頂裝設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，總裝機(jī)容量為146.575kWP,，光伏白天所發(fā)電能為學(xué)校優(yōu)先使用,，發(fā)電不足或晚上不發(fā)電時(shí)由市電作為學(xué)校的補(bǔ)充用電。146.575kWP光伏電站年發(fā)電量可達(dá)17萬(wàn)度,。
智能照明及空調(diào)系統(tǒng)：采用空調(diào),、照明智能控制，結(jié)合校園綜合能效管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)定時(shí)通斷,，在自然光滿(mǎn)足使用要求或者深夜時(shí),，自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)燈具，避免學(xué)校教室,、圖書(shū)館等場(chǎng)所可能存在“空調(diào)常開(kāi),，燈具長(zhǎng)明"一類(lèi)的現(xiàn)象,，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果,。
配備電動(dòng)汽車(chē)充電樁：校內(nèi)安裝配備有50臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)充電樁，用于方便電動(dòng)汽車(chē)停放及充電使用,，鼓勵(lì)老師購(gòu)置新能源汽車(chē),，這樣不僅節(jié)約能源，同時(shí)也可減少汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的污染,。
預(yù)付費(fèi)管理：校內(nèi)宿舍及商配均配備預(yù)付費(fèi)智能電表,，通過(guò)這樣的繳費(fèi)用電方式，合理提高了學(xué)生節(jié)能意識(shí),，減少了宿舍內(nèi)亂用濫用水電的現(xiàn)象,。另外宿舍專(zhuān)用智能終端還配備有大功率限電、惡性負(fù)載禁用,、時(shí)間管理等功能,，進(jìn)一步保障了宿舍用電安全和節(jié)約。
能效管理平臺(tái)：校內(nèi)智能電表、水表,、充電樁,、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置統(tǒng)一上傳至AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺(tái)，由平臺(tái)集中展示校園用能情況,，結(jié)合往年數(shù)據(jù)更清晰的了解校園用能規(guī)律及節(jié)能方向,。
三、方案建議
圖1 安科瑞能效管理方案拓?fù)?/span>
安科瑞能效管理方案由設(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(guò)RS485專(zhuān)線或無(wú)線（Lora）通訊。
傳輸層（邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)）可通過(guò)RS485專(zhuān)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(guò)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,。
四、平臺(tái)介紹
圖2 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺(tái)功能拓?fù)?/span>
圖3 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4 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)行一級(jí)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(guò)一級(jí),、二級(jí)、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(lèi)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)中央空調(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(xún),、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)φw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(guò)手機(jī)客戶(hù)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(lèi)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。
五,、討論及思考
資源節(jié)約型,、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)中,，建筑能耗控制，電氣設(shè)計(jì)節(jié)能化已經(jīng)成為當(dāng)前電氣工程發(fā)展的必然趨勢(shì),。而AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理方案等中的能耗統(tǒng)計(jì),、分析體系，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,、宿舍大功率電器及惡性負(fù)載設(shè)備限制、用水綜合監(jiān)管等節(jié)能減排相關(guān)功能,，對(duì)校園節(jié)能減排具體重要參考價(jià)值,，用于相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，可對(duì)節(jié)能環(huán)保理念進(jìn)行合理實(shí)踐,，協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,，盡快實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。
