摘要 我國“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，因此為貫徹節(jié)能減排相關(guān)規(guī)劃,，在校園電氣設(shè)計中,，要重點關(guān)注節(jié)能降耗，優(yōu)化相關(guān)設(shè)計,。本文以某新建學(xué)校工程為例,，探討了該工程電氣設(shè)計中采用的節(jié)能減排技術(shù)設(shè)計，包括供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計,、智能照明系統(tǒng)設(shè)計,、光伏發(fā)電,、采用新型電氣設(shè)備、建設(shè)校園節(jié)能監(jiān)管平臺等措施,，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,。

一、引言

        國務(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》,。《工作方案》對未來五年全國節(jié)能減排工作做了全面部署和細(xì)致安排,，明確了“十三五"時期節(jié)能減排總體目標(biāo),，是指導(dǎo)新時期全國節(jié)能減排工作深入開展的綱領(lǐng)性文件。

        近幾年來,，隨著全國經(jīng)濟的快速發(fā)展,，對電力資源的需求量持續(xù)增大，導(dǎo)致社會整體的電力資源也愈發(fā)緊缺,。但國家發(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)重等問題,，節(jié)能減排就成了長效發(fā)展的必然趨勢,。因此，為了緩解用能緊張,、實現(xiàn)節(jié)能減排,，加強電氣設(shè)計節(jié)能化已成為當(dāng)前建筑電氣設(shè)計的關(guān)注重點。

        高校教育工作對于社會發(fā)展起著重要推進作用,，但高校擴招過程中,，能源浪費也一直與之相伴。截止當(dāng)前,，據(jù)統(tǒng)計,，高校年耗能量當(dāng)前已占據(jù)社會總能耗的8%，那么作為國家節(jié)能戰(zhàn)略的重要組成部分,。本文中以某新建學(xué)校為例,，探討其電氣設(shè)計中部分節(jié)能化設(shè)計，確定其對于節(jié)能型建筑電氣設(shè)計的參考價值,。

二,、案例分析

        以某實驗學(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)進行設(shè)計,，計劃總建筑面積達41970㎡。本工程電氣設(shè)計內(nèi)容主要包括10kV/0.4kV變配電系統(tǒng),、柴油發(fā)電機系統(tǒng),、供配電系統(tǒng),、照明及動動系統(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)自動報警系統(tǒng)等,。其中采用的節(jié)能降耗措施主要有：

        光伏發(fā)電：光伏建筑一體化技術(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)電時由市電作為學(xué)校的補充用電。146.575kWP光伏電站年發(fā)電量可達17萬度,。

        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可實現(xiàn)定時通斷,，在自然光滿足使用要求或者深夜時,，自動關(guān)閉相應(yīng)燈具，避免學(xué)校教室,、圖書館等場所可能存在“空調(diào)常開,，燈具長明"一類的現(xiàn)象，從而達到節(jié)能減排的效果,。

        配備電動汽車充電樁：校內(nèi)安裝配備有50臺電動汽車充電樁,，用于方便電動汽車停放及充電使用，鼓勵老師購置新能源汽車,，這樣不僅節(jié)約能源,，同時也可減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。

        預(yù)付費管理：校內(nèi)宿舍及商配均配備預(yù)付費智能電表,，通過這樣的繳費用電方式,，有效提高了學(xué)生節(jié)能意識，減少了宿舍內(nèi)亂用濫用水電的現(xiàn)象,。另外宿舍專用智能終端還配備有大功率限電,、惡性負(fù)載禁用、時間管理等功能,，進一步保障了宿舍用電安全和節(jié)約,。

        能效管理平臺：校內(nèi)智能電表、水表,、充電樁、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置統(tǒng)一上傳至AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺,，由平臺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RS485專線或無線（Lora）通訊。

        傳輸層（邊緣計算網(wǎng)關(guān)）可通過RS485專線或無線通訊采集末端設(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)付費管理,、惡性負(fù)載管理、作息時間管理,、分布式光伏監(jiān)測等功能,。

四、平臺介紹

圖2 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺功能拓?fù)?/span>

圖3 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺駕駛艙展示圖

        首頁/綜合數(shù)據(jù):綜合展示校園能源用能概況,，包括異常報警情況（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)動態(tài)展示。

圖4 AcrelEMS-EDU校園3D模型圖

        用電綜合監(jiān)控：對校園35KV-10KV-0.4KV各級用能進行監(jiān)測和分析,；對進線電能質(zhì)量及關(guān)鍵實驗室電能質(zhì)量進行監(jiān)測分析,；對變配電室內(nèi)的環(huán)境進行監(jiān)測和報警；能夠?qū)ψ儔浩鬟M行監(jiān)控,，保證用電安全和穩(wěn)定,。

        用水綜合監(jiān)控：對覆蓋校區(qū)所有建筑的總進水量進行一級計量；對單棟建筑進水量進行二級計量,。個別實驗樓進行三級計量監(jiān)測,。通過一級、二級,、三級水表計量數(shù)據(jù)實時分析水平衡情況,，存在異常水情時能夠立即發(fā)出警情。

         商業(yè)/宿舍預(yù)付費：對校園內(nèi)的各類商鋪用水、用電進行預(yù)付費管理,。對學(xué)生宿舍用電進行定時用電控制,、違規(guī)電器使用監(jiān)測和預(yù)付費管理。

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

          空調(diào)節(jié)能監(jiān)管：實現(xiàn)對中央空調(diào)的用能監(jiān)測和分體式空調(diào)的用電監(jiān)測及控制,。

          路燈/照明智能監(jiān)管：實現(xiàn)對室內(nèi)照明和室外路燈照明的用電監(jiān)測和照明控制,，可按照預(yù)先設(shè)定的邏輯進行自動管理或遠(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,、能耗報警、能耗公示,、能耗審計等功能,，能夠幫助學(xué)校清晰、直接的了解到用能情況,，并輔助學(xué)校做好審計公示工作,。

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

          綜合手機端：相關(guān)人員可通過手機客戶端的方式隨時登陸能源管控系統(tǒng),，實現(xiàn)對校內(nèi)各類能源系統(tǒng)進行計量、監(jiān)測,、控制,、狀態(tài)反饋、報警等功能,，對校園水電等能耗進行實時監(jiān)管,。

五、討論及思考

         資源節(jié)約型,、環(huán)境友好型社會建設(shè)中,，建筑能耗控制，電氣設(shè)計節(jié)能化已經(jīng)成為當(dāng)前電氣工程發(fā)展的必然趨勢,。而AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理方案等中的能耗統(tǒng)計,、分析體系，宿舍商鋪用電預(yù)付費管理、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,，對校園節(jié)能減排具體重要參考價值,，用于相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計，可對節(jié)能環(huán)保理念進行有效實踐,，協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,，盡快實現(xiàn)人與自然的和諧相處。