上海市公共樓宇能源消耗情況淺析

汪曉明

上海市節能環保服務業協會

0 背景簡介

節約資源和保護環境是我國的基本國策，工業節能、建筑節能是上海市節能領域兩大重點發展方向?！笆濉逼陂g，上海市實施重點工業節能技改項目 398 項，實現節能量 99.4 萬 tce,完成既有公共建筑節能改造面積1 335 萬m2。但隨著“十一五”、“十二五”節能工作的推進，工業領域大型節能改造項目已基本完成，節能改造進入精細化階段。

隨著資源環境約束問題的日益凸顯，能源總量和強度雙控要求的持續實施，極需提高資源產出率，通過提高使用效率提升一次資源利用率。在節能方面，也需縱向發展，進入精細化、智慧化節能階段。在建筑節能方面，“十二五”期間，在政策的激勵下，拉動了400 萬m2的建筑進行節能改造，但辦公樓宇節能仍處于真空地帶。目前，大型工業集團辦公樓宇未納入工業節能范圍，也不屬于本市建筑領域節能監管范疇，工業集團內辦公樓宇、培訓中心、會議中心、食堂等非生產用樓宇，其電費屬于工業電費，相對商業電費而言價格更低，故不能引起集團重視，此外，單個項目的節能量不大，和建筑節能相比，挖掘潛力更低。

1 工業樓宇能耗調研及分析

1.1 能源消耗情況

能源消耗調研選取了9個集團共19棟樓宇、總建筑面積達82.7萬m2作為調研樣本，調研數據為：年耗電總量 10 629.77 萬 kWh、年耗水量 76.51 萬m3、年耗氣量 27.26 萬 m3、年能耗總計 3.09 萬 t 標煤，其中，能源消耗以電力為主，達97%，天然氣約2%，其他1%，能源消耗結構見圖1。

圖1 能源消耗結構圖

1.2 能效指標情況

19 幢樓宇單位面積能耗均值為46.99 kgce/(m2·a)，其中，17 幢樓宇為辦公樓性質，其余 2 幢為星級酒店和醫院。17 幢辦公樓宇總面積為76.99萬 m2，單位面積能耗均值為 48.53 kgce/( m2·a)。對標《上海市機關辦公建筑合理用能指南》《星級飯店建筑合理用能指南》《市級醫療機構建筑合理用能指南》，發現部分樓宇單位面積能耗與合理值有一定的差距，有改善空間。經計算，將未達到單位面積能耗合理值的建筑物提升到合理值，可節約8 998.45 tce。表1 為中心城區獨立辦公形式機關辦公建筑能耗指標。

表1 中心城區獨立辦公形式機關辦公建筑能耗指標

1.3 主要耗能設備情況

工業辦公樓宇主要能耗設備與普通樓宇類似，包括中央空調系統、以食堂和冬季補熱為主的鍋爐設備、照明系統、電梯等，主要能源消耗種類為電力。

1）中央空調系統

中央空調系統為能源消耗的主要設備，總耗電達3 961.12 萬kWh，占總能耗的46.01%。中央空調主要類型包括：風冷熱泵，占全部空調系統的42%；溴化鋰機組、水冷機組，占21%和26%，其他占11%。為了有額外的冷量補充，且不需為額外的冷量補充增加空調，并靈活地調配冷量，絕大部分中央空調配備了分體機和多聯機。中央空調系統主要類型見圖2。

圖2 中央空調系統主要類型

2）鍋爐設備

傳統鍋爐使用率已不高，部分樓宇采用熱泵替代傳統鍋爐，或使用電鍋爐補充樓宇額外熱量和蒸汽的需求。

3）照明設備

照明設備年能耗 58.62 萬 kWh，主要為 LED 節能燈，占用能總量的21%。

1.4 節能改造及能源管理情況

根據調研，發現部分工業辦公樓宇能源管理制度不健全、分項計量設備安裝比例不高、三級計量表安裝率較低。部分工業辦公樓宇雖進行了節能改造，但不精細，仍存在較大的節能潛力。

1）分項計量及三級計量表安裝情況

只有7幢樓安裝了分項計量設備，占比為37%；為空調、照明、鍋爐等主要耗能設備安裝三級計量表的，占32%。

2）節能改造情況

樓宇近三年實施的節能改造項目，主要以LED節能燈改造為主。此外，2 幢樓安裝了裝機總量為95 kW的光伏設備，年發電量達96 578 kWh。

2 存在的主要問題

通過調研分析，發現工業辦公樓宇在能源管理方面存在以下問題：

1)部分樓宇未安裝分項計量設備及三級計量表

無分項計量和三級計量就不能有效地區分各重點用能設備的能源消耗情況，不利于電耗統計，也不能及時查明能源消耗現狀，無法判斷樓宇當前能耗特點及主要高能耗設備情況，無法判斷改造空間和經濟效益等。

2)許多樓宇空調系統老化嚴重，制冷效率低下

許多空調是隨樓宇建成的，運行時間長達15～20 年，此期間，未進行合理、有效的保養，致使制冷效率低下，影響空調的使用，且與當前節能空調的能效差距較大。

3)照明系統設備老式

部分樓宇公共區域、辦公區域、地下停車場等仍使用效率低下的老式T8、T5燈管，LED等高效節能照明設備的使用比例較低。

4)其他用能設備問題

部分辦公樓宇生活水泵、消防水泵型號老舊，能效水平低。

5)能源管理水平有待提升

部分樓宇運維管理人員的節能意識有待提高，許多用能設備在使用上仍采用粗放式管理，未能在使用過程中有效減少能源的消耗。

3 節能改進建議

1）大力推行樓宇分項計量設備的安裝

建議在主要能耗設備線路（空調、照明、鍋爐、水泵、電梯等）加裝三級計量表。樓宇分項計量能有效提高能源管理效率，提高業主部門對樓宇的能源管理水平。通過分項計量得到的數據可高效的對樓宇高能耗設備進行監控、分析、以便判斷是否有提升能效空間等。

2）提升改造中央空調系統能效

對使用年限較長、能效水平較低的中央空調系統進行節能改造。推薦采用如磁懸浮中央空調、高效冷媒替代空調、中央空調系統遠程控制、多聯機室外機霧化噴淋等新型技術。

3）加大推廣LED節能燈的使用

目前，部分大樓照明系統仍使用熒光燈及普通節能燈。建議用更加高效節能的LED照明替代，至少在公共區域、地下車庫等全面推廣。LED節能燈具有使用壽命長、能耗低、發熱量低、無熱輻射等優點，可實現50%～70%以上的節能率。

4）對其他用能設備進行針對性能效提升

其他用能設備針對性能效提升措施包括：對各類水泵進行變頻改造或替換；對高樓層樓宇電梯加裝電梯能量回饋器，加強電梯的節能。

電梯能量回饋器專為電梯設計，具有高效、低噪，綠色環保等特點，改善了電梯機房運行環境。電梯能量回饋器工作原理為：電梯的一個運行周期包括電能轉變為機械能和機械能轉變為電能兩個階段。電網電能使電梯運行，而電梯運行過程中產生的再生能量通過能量回饋器將電容中儲存的電能回送至電網，從而達到節電、避免大功率電阻耗電發熱、改善電梯控制系統運行環境的目的。通過加裝電梯能量回饋器，電梯節電率可達20%～45%。

5）加裝綜合能效監控系統

綜合能效監控系統可對相關數據進行采集，為今后節能工作提供數據支撐。通過綜合能源監控方案，結合物聯網、大數據、云計算等先進技術，將互聯網與變電站、空調、照明、IT 設備、給排水、安防、消防等全產業鏈模式應用到建筑樓宇中，通過收集和掌握用能信息，為樓宇節能提供安全、經濟和可靠的綜合解決方案。

6）加強節能管理

提高企業對節能工作重要性的認識，加強能源管理隊伍的建設和體系的建設；強化節能技術及設備應用等節能措施的落實，定期開展節能工作的培訓；發動運行及管理員工的作用，開展員工合理化建議，將節能工作落實到具體崗位及具體人員；按照國家能源消耗限額標準，嚴格落實企業能源利用狀況報告制度。