節能評估技術方案范文
時間:2023-12-20 17:55:10
導語:如何才能寫好一篇節能評估技術方案,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
引言
隨著《固定資產投資項目節能評估和審查暫行辦法》(國家發改委2010年6號令)等一系列法律法規的頒布施行,固定資產投資項目的節能評估和審查作為加強節能工作的重要組成部分,是項目審批、核準或開工建設的前置性條件,從源頭上杜絕能源浪費,避免用能不合理項目的審批,提高項目能源利用效率,從而為項目決策提供科學依據,這將對國家“十二五”期間乃至今后的節能減排工作起到強有力的推動和保障作用。加強對建筑業的節能審查和管理能夠從源頭上實現節能降耗,并且對促進產業結構調整和產業升級具有重要意義。我國將建筑劃分為工業建筑和民用建筑,民用建筑又包括公共建筑和居住建筑。公共建筑的種類繁多,其能耗情況復雜多樣,目前尚未有專門針對公共建筑的節能評估報告編制大綱,致使社會上的公共建筑節能評估報告編制水平參差不齊,不能很好地起到作用。針對公共建筑的節能評估報告,筆者結合該類報告編制的工作程序,談談在報告編制過程中的一些經驗積累和思考。
一、公共建筑節能評估報告編制
公共建筑項目節能評估報告應以國家發展改革委資源節約和環境保護司與國家節能中心聯合編制的《固定資產投資項目節能評估工作指南》(2014年本)(以下簡稱“工作指南”)為綱進行編制,工作指南中針對各類型項目能耗特點的不同,分項目類型列出了4大類編寫指南,公共建筑項目應以編寫指南(總綱?2014年本)為依據,進行編制。
(1)評估內容及依據
以項目投資建設內容為依據明確評估范圍和用能系統邊界,據此對項目能源消費情況、建設方案、主要用能系統、主要耗能設備能效水平、節能措施等方面開展評估工作,并確定評估重點、評估原則、評估方法等。
公共建筑節能評估報告的評估依據既包含政策性依據,如與建筑節能相關的國家及地方法律、法規、規劃、行業準入條件、產業政策,節能技術、產品推薦目錄,國家明令淘汰的用能產品、設備等目錄;也包括與公共建筑節能設計相關的標準和規范,如國家及項目所在省(市或自治區)建筑節能標準、綠色建筑標準、可再生能源利用技術標準等,建筑、電氣、暖通、給排水等相關專業設計規范,電氣、暖通、給排水等相關建筑耗能設備的能效標準、節能技術、節能產品等技術標準;同時,項目支撐性文件也是必不可少的依據,如項目可行性研究報告、能源供應等相關文件或協議。
(2)項目概況
在項目概況章節中,既要全面概括介紹,把項目的整體情況加以詳細說明,如項目建設單位概況,項目名稱、建設地點、建設背景、建設規模、建設內容、總投資、資金來源、總體經濟技術指標及項目前期工作開展情況、工作進度計劃等,改擴建項目還應介紹既有項目的相關情況;又要突出能源消費這個側重點,強調說明項目能源消費方面的情況,如項目用能情況及能源使用分布情況,敘述項目能源供應條件。
(3)項目建設方案節能評估
公共建筑項目建設方案的節能評估,要有別于一般工業項目建設方案節能評估的步驟和思路,在工作指南總綱中,只針對一般工業項目,給出了評估步驟和評估側重點,其并不能很好的反映出公共建筑項目的能耗特點。所以,在此章,要針對項目自身特點,做出相應的調整。筆者建議此章分為建筑、給排水、暖通空調、電氣等4個專業,分專業對建設方案進行評估。針對每一個專業,分別從以下3個方面進行有層次、有邏輯的論證:首先,將能評前已有的設計方案進行敘述;其次,對前述設計方案從節能角度進行評估論證,并給出評估結論;再次,對項目設計方案提出優化建議,說明項目采納了哪些建議并分析其節能效果。
列出項目采用的暖通設備表、給排水設備表、電氣設備表,并對設備的能效水平進行對標分析,評估其能效水平,提出評估結論和建議。
(4)節能措施評估
節能措施評估分為能評前節能措施和能評階段節能措施,從建筑、暖通、給排水、電氣等4個專業角度,將能評前已經采取的節能措施進行一個全面細致的梳理,對各條節能措施的節能效果進行評估,計算節能量。能評階段結合項目設計方案在節能方面存在的問題,說明節能評估提出且項目采納了的建筑、暖通、給排水、電氣方面的節能措施;對各條節能措施的節能效果進行評估,測算節能量并折標煤,對各條節能措施進行經濟性評估。
(5)項目綜合能耗及節能水平評估
根據項目節能評估后最終采取的設計方案、節能措施、設備的能效,進行供暖、空調、通風系統,給水、排水、生活熱水、飲水系統,供配電系統能耗計算,并附具體計算過程。對于暖通系統、給排水系統、電氣系統之外的其他用能,如餐飲用氣用電、數據機房設備耗電、醫療設備耗能、試驗工藝耗能、科研設備耗能等,根據項目節能評估后最終采取的設計方案、節能措施、設備的能效,單獨進行能耗計算。
根據項目所有用能系統的能耗計算,合計得出項目年綜合能耗量,并計算出項目單位面積綜合能耗指標。
結合項目節能評估后最終采取的設計方案、節能措施、設備能效,根據國家現行《節能建筑評價標準》(GB/T50668)規定的節能 設計評價指標體系,來確定項目所能達到的節能等級目標(A、AA、AAA級);根據國家現行《綠色建筑評價標準》(GB/T50378),來確定項目所能達到的綠色建筑星級目標(、、級),并結合項目達到的節能等級目標或綠色建筑星級目標,對項目總體節能水平進行評估。
(6)項目能源消費對所在地影響評估
介紹項目所在地的電力、熱力、天然氣、水等供應及消費需求情況。根據項目所在地節能目標、單位地區生產總值能耗、地區生產總值、國民經濟發展規劃、能源發展規劃等資料,測算項目所在地省、市兩級能源消費增量。計算項目綜合能源消費量占所在地能源消費增量的比重,分析判斷項目綜合能源消費量對項目所在地能源消費的影響。
(7)結論與建議
根據對項目的節能評估情況,說明項目評估后在節能方面還存在的主要問題,并對存在問題提出有針對性的改進建議。
二、報告編制注意事項
公共建筑節能評估報告內容相對比較復雜,在評估時需要邏輯思路清晰,下面就該類項目節能評估報告需要注意的方面說明如下:
(1)資料內容一致性
在編制節能評估報告時需要參考項目建設單位提供的各項前期資料,在這些文件中可能存在數據前后不一致,內容不齊全,數據隨時更新等諸多問題,這就需要和項目建設單位進行充分的溝通,確保報告內容在最大程度上符合項目的實際情況。
(2)計算項目能耗時不重復計算,并分項說明
在計算具有不同功能的建筑能耗時要分別加以說明,不能籠統地全部歸納在一起,要將不同功能用途的能耗數據分別列表,做到一目了然,因為不同功能用途對應的是不同的參考標準。
(3)說明節能措施和效果的明確性
在說明項目所采取的節能措施和取得的節能效果時要清晰明確,不能只作原則性和大致性的描述,盡量做到量化說明,另外要根據項目特點提出科學合理的節能措施和技術方案,該措施和方案要具有針對性,可行性和經濟性。
參考文獻
[1]佟立志. 固定資產投資項目節能評估(一)[J]. 中國工程咨詢,2011,(1):75- 76
篇2
某大型數據中心(以下簡稱客戶)向 EMC公司提出改善現有IT能效問題的需求,希望能達到下一代的數據中心的節能降耗目標。EMC公司通過仔細了解用戶需求,幫助客戶制定了存儲節能策略,提出調整存儲基礎架構的建議。
實際上,EMC在節能服務方面有著一套完整的策略和實施方法,它是多年來 EMC通過對實施 ILM(信息生命周期管理)服務,以及專注于發展信息基礎架構所積累的經驗進行提煉開發而成的。該實施方法在全球眾多相關項目中廣為使用并得到驗證。這一方法包括評估(Assess)、規劃(Plan)、設計(Design)和建立(Build)四個階段的咨詢和技術服務。
評估: 解決問題前先了解問題
1.了解數據增長及容量需求
現有數據的多寡以及磁盤容量的持續需求是直接影響能耗的關鍵因素。EMC File System Assessment (FSA)服務正是一項能夠解決上述問題的專業服務方案,通過 FSA 客戶可以清楚了解現有數據的容量、使用率、增長率、靜態數據量、重復數據量等重要信息。
2. 測量現在及預估未來能耗
測量能耗現狀是評估過程中的一個基本工作。因為規劃中的未來能耗節省能否有顯著的投資回報率(ROI),這個基本值是關鍵的衡量數據。當然,為求更精確的測量還必須考慮下列影響因素: 冗余電力需求、用電量安全系數、設備規格、工作負荷、工作循環周期以及蓄電池充電的狀態等; 另外,對能耗設備的淘汰升級也很重要。
3. 能耗與摩爾定律
摩爾定律認為,計算機的性能大約每18個月會提升一倍。換言之,更高的性能代表更熱的組件、更高密度的封裝與單位面積的更多耗電需求。如今,IT很容易陷入更多應用系統、數據、服務器、存儲以及更多能耗的“惡性循環”當中。因此,在制定新一代機房的節能策略上,應當考慮這個重要因素,才能在符合低能耗的同時,保持穩定的營運服務水平。
4. 掌握各類磁盤用電需求
雖然低能耗往往意味著低性能,但根據 EMC 的經驗,IT的信息中平均有高達70% 的數據屬于靜態數據,這些數據正是使用低能耗磁盤的理想對象。EMC 在設計新一代存儲設備時充分了解這一點,全系列高、中、低存儲設備均支持從最高性能的73GB、15Krpm到最節能的750GB、7.2Krpm的各類磁盤。
規劃: 提出能效策略及建議
方向1 : 服務器虛擬化
即通過服務器整合的方法達到能效優化的目標。EMC的VMware可將服務器虛擬化整合比達到10:1,有些時候甚至可以達到 20:1。經由大量的服務器虛擬化,EMC可將每一臺實體服務器的使用率提升到80%,這不但提高了資產使用率,也大幅改善了能效問題。
方向2: 存儲分級 與優化(Optimize)
按服務水平協議(SLA)分級存儲是IT降低總體營運成本的主要手段之一,其附帶的好處是通過節能降耗達到能效優化的目標。通用方法是采購較少的但容量較大的存儲設備,將現有工作負荷予以整合與優化,進而提高存儲資產的利用率。這部分的關鍵在于存儲設備是否支持各類磁盤,是否可以滿足各種 SLA 的存儲需要。
方向3: 發揮存儲軟件的功能
用更少的數據量達到相同的功能如今也是提升能效的有效方法。例如,利用自動精簡配置(Thin Provisioning)技術延緩磁盤的采購時程、在滿足SLA的條件下利用遞增快照(Incremental Snap)取代完整復制(Full Clone)、利用Virtual LUN技術在線遷移數據至低能耗卷。其中很多都是EMC獨有的技術,可以在能效優化領域助客戶一臂之力。
方向4:改進備份與歸檔能力
如何改進備份的效率進而改善能效問題也是一個不容忽視的問題。客戶可通過EMC精準的FSA服務,充分了解 IT 數據的存取特征并進行存儲規劃,從而在每日的備份作業上以最小的備份量完成備份作業。因此,客戶可以得到兩個能耗優化點,即以歸檔達到分級存儲及精簡備份資源的節能降耗目標。
方向5: 刪除重復性數據
如果可以將備份的數據直接做全域性重復數據刪除,將可以大幅縮減備份資源,這是一項革命性的數據保護方法,徹底顛覆以往傳統IT的備份思維。EMC的 AVAMAR 產品正是這一領域的佼佼者,平均數據的縮減率可以達到令人難以想像的300∶1,這一前所未有的方法是大幅提升能效的利器之一。
最后,EMC 的專業服務可以綜合上述方法制定能效優化策略,并以 EMC 獨有的能耗計算器 EMC Power Calculator精準預估各種節能方式的投資回報率(ROI),從而建議客戶應當采用哪種策略,這是EMC的專業能力。
設計與實施: 落實能效優化策略
第三步是設計,即在與客戶達成策略共識后,EMC 能夠確定相應的能效改進方式,在設計階段將在此基礎上針對細節部分進行設計工作。涉及范圍如主機虛擬化調整設計、存儲基礎架構調整設計、應用軟件調整設計、組態調整設計、機房調整設計、項目日程規劃等設計。
最后一步是建立(Build),即按設計細節實施,實現能效優化的目標。
總體說來,由于制定節能服務方案是一個涉及范圍極廣的課題,如何組合出最佳能效策略是一門藝術。EMC結合長期以來在信息領域的實踐以及在此領域頗具深度和廣度的專業經驗,它以一系列扎實可行的方法,從 ILM 角度整合和管理數據,進而協助客戶達到節能降耗效果。
以本文案例來說,該客戶采用 EMC 專業的節能服務方案后得到以下明顯效益:
1. 原有26個數據中心,整合為1個數據中心;
2. 原有436臺服務器,虛擬化整合為105臺服務器;
3. 原有約5800平方米占地面積,整合后只需3600平方米;
4. 原有電力及空調費用年支出為1180萬美元,節能改進后只需年支出730萬美元;
5. 能效優化效果每年約達到450萬美元;
6. 額外效益,包括以標準化技術改善原有作業效率、構建以信息為中心的基礎架構、改善原有業務支持的彈性和服務水平等。
專家點評
篇3
建筑節能項目招標投標的監管
按照建設項目的進行順序,可對建筑節能項目招標投標的監管劃分為三步,即事前、事中、事后監管。事前監管是有關招投標行政監督部門對報送的招投標項目在立項審批中核準有關建筑節能事項;事中監管主要是各行業主管部門對招標中的主要環節進行建筑節能實質性審核;事后監管主要是對中標人確定之后的合同履約完成情況進行跟蹤檢查以及對不符合建筑節能相關規定的項目進行查處。
在招投標各環節的監管中,有幾個處于能落實建筑節能的核心環節。首先是有關行政管理部門要做好招標文件的備案工作,從備案中傳遞建筑節能思想,落實建筑節能。其次是投標人嚴格按照招標文件投標,編寫投標文件。最后是完善對評標專家的監督管理,保證評標工作公平、公正、公開。在以上幾個過程中,招標文件的備案工作是源頭,投標人要依照招標文件編制招標文件,評標專家要依據招標文件完成評標工作。只要把握好源頭的工作,嚴格落實招標文件的備案,那么推廣建筑節能也就事半功倍了。
建筑節能招投標依據建筑進展情況可以分為建筑設計、監理、施工招標投標,在其中設計又是開展建筑工作的基礎,施工總是依照建筑的設計施工圖等進行的,監理工作又是和施工工作相輔相成的,而他們的依據總是設計方案。所以,建筑設計、施工、監理中設計是后續工作的基礎和前提。在建筑節能招投標評標體系方面:我國在建筑節能方面雖然已頒布了一系列的法律和相關的規范,但是缺乏科學的評價體系。因此重點還是在于建立一個科學的評價體系,用來作為在設計、監理、施工招投標中對建筑節能的評價的標準。而建立這個評價體系的難點在于確定體系中的各個指標、指標的內涵、指標權重及其量化標準。
在建筑節能招投標監管方面:在定性分析當前招投標監管方面存在問題的基礎上,研究制定浙江省房屋建筑在設計、監理、施工招標投標各環節通過加強監管推廣建筑節能的辦法,包括:第一,運用設計、監理、施工招標文件備案,推進建筑節能。第二,制定建筑設計任務書,落實建筑節能招投標監管對策。要建立一個招投標過程中的建筑節能評價體系,就要對各個投標方案的建筑節能給予評價,而綜合評估法相當于是“打分法”,它把涉及到的投標人的各種資格資質、技術、商務以及服務的條款,都折算成一定的分數值,然后對每部分進行打分。因此只要在綜合評估法的評價標準中加入建筑節能這一方面,并賦予其一定的權重,這樣各個方案節能與否對其能否中標就會有一定的影響。評標時主要分為三個部分:商務標、資信標、技術標。商務標分值,一般是指投標報價得分;資信標,主要是投標人的資質,業績、以往工程經驗,信譽、財務狀況等;技術標,主要是施工組織設計、技術要求、規范的響應程度。在這三個部分外,加入建筑節能的部分,給予建筑節能一定的權重,從而來反映所投的標的建筑節能方面的實施情況。
促進以設計為龍頭打造節能建筑的管理目標
節能建筑包括兩個方面的內涵,一是通常意義上說的“低能量耗散”,其方法是提高建筑本身的隔熱保溫性能;二是降低能源耗用,即提高單位能源投入的能效比,其方法主要是選擇節能產品,如節能電器、節水衛具等。從技術角度而言,對于第一種涵義的節能,一般可以通過選擇建筑物朝向、組織自然通風、盡可能控制建筑物的體系系數、減少建筑物外表面積、盡可能控制窗墻面積比(減少外門窗的面積)以及盡可能采用淺色調圍護飾面材料等建筑手段降低能量耗散。但要注意顧此失彼,如圍護結構選材既要滿足降低能耗(隔熱保溫),又要注意資源的合理利用。對第二種涵義的節能,一般需要采用先進的控制系統、節能產品等來降低單位效果的能源消耗。從方法上看,節能設計一定要站在項目全壽命周期費用的角度上進行多方案比較,開闊設計思路通過多方案對比,選擇經濟適用的節能設計方案;節能產品與節能材料的選用也應貫徹經濟性與技術指標綜合評估,在確保滿足節能設計標準的前提下,盡可能降低造價。同時,在貫徹節能設計的相關要求上,應注意各專業設計之間的匹配性,運用價值工程進行分析,以防功能過剩而大幅增加投資或個別環節能力不足而形成瓶頸效應。從設計責任角度而言,應建立健全節能設計責任制度,落實各專業、各人員的相應設計責任,把好設計、校對、審核等關口,組織好各專業設計之間的協調工作,確保建筑節能設計的系統性、完整性。在明確責任的同時,建立健全有效的考評與獎罰制度。
篇4
一、指導思想
堅持以科學發展觀為指導,堅持可持續發展戰略,正確處理好環境保護與經濟發展的關系,把節約資源放在首位,增強節約意識,轉變能源消費方式,逐步建立節能減排的管理體系和運行機制,促進經濟與資源、環境的協調發展。
二、基本原則
堅持源頭控制與存量挖潛、重點整治與全面推進相結合,切實強化節能減排管理;堅持企業自覺節能減排與行業政策引導相結合,建立和完善能源成本管理機制和污染物排放達標約束機制;堅持技術創新與增強員工節能減排意識相結合,切實提升能源利用效率和減少污染物排放。
三、組織領導
為切實加強對節能減排工作的組織領導,成立以張占軍局長為組長,李廣良副經理為副組長,綜合計劃科、辦公室、生產科、行管科、物流中心主要負責人為成員的節能減排工作領導小組。領導小組辦公室設在綜合計劃科。
四、目標任務
到“十一五”末,*市煙草專賣局(公司)全體干部職工的節能環保意識明顯增強,節能減排管理水平有較大提高,所有固定資產投資項目符合國家和煙草行業節能減排要求,技改達到國家和行業節能減排指標要求,管理機關用能總量、用水總量同比降低5%,其它辦公節能減排指標明顯下降。
五、工作措施
(一)加強投資環節的節能減排工作
1、嚴格進行基本建設和技術改造前期論證。各單位在進行基本建設和技術改造前,要把國家和煙草行業節能減排目標作為技改設計依據,根據單位的實際情況及發展空間,合理規劃建筑面積及技術改造項目,嚴禁出現不顧能耗和排放量的增加,盲目進行超規模技改。要對技改前后實物產量能耗水平進行測算和對比,嚴格控制能耗水平增長。各單位要拿出一定比例技改資金用于節能減排投入,確保達到國家和行業關于節能減排的指標要求。
2、嚴格實施固定資產投資項目能源消耗和環境影響評估制度。嚴格執行煙草行業固定資產投資項目能耗標準和節能評估標準,建立以實物為主的綜合評價體系。一是固定資產投資項目的可行性研究報告(項目申請報告)中必須包含能源消耗測評,節能目標、節能方案和擬采用的國家或煙草行業用能標準等內容。二是項目要有具備資質和節能評估咨詢單位出具的節能評估報告,有當地政府節能主管部門和環保部門的審查批復意見。三是更新改造設備能耗不得高于改造前同生產能力的設備能耗。四是基建投資項目要積極采用節能建筑材料、節能空調系統、樓宇設備自控系統等先進節能技術和配套設施。
3、嚴格執行固定資產投資項目節能環保評估審查和峻工驗收制度。對沒有進行節能環保評估,或達設計規劃不符合國家和行業節能要求的項目不予審批。竣工項目必須通過節能環保評審驗收方可投產,并嚴格檢查項目節能措施的落實情況,評估節能的實際效果。
(二)加強生產環節的節能減排工作
1、科學組織生產,優化工藝流程
一是要科學編排生產計劃,合理生產布局,優化生產批量,統籌物資供應,合理配置能源供給,提高生產效率。二是要在滿足產品質量要求的前提下,以降低能源消耗為目標,不斷優化設計工藝流程和工藝參數,力求工藝流程和工藝參數設置科學合理。三是要通過持續改進,使能耗指標明顯降低。
2、抓好日常工作節能減排
在日常工作中時時注重節能,從點滴做起,搞好節能工作。辦公設備、照明用品、用水器具要使用節能、節水、環保產品。辦公區盡量采用自然光照明,應用節能燈具。除特殊場所對溫度有特定要求外,室內空調溫度設備要求冬季不高于20℃,夏季不低于26℃。達到管理機關用能總量、用水總量同比降低5%的目標。另外還要做到節約用油、節約話費、節約辦公用品等,確保節能減排工作的深入。
(三)加強節能減排工作制度建設,建立長效機制
1、各單位要切實抓好以固定資產投資、生產過程、設備運行、高耗能、高污染環節等方面為重點的節能減排規章制度建設,建立節能減排自我監測評價及環保部門監測評價機制,嚴格按制度辦事,認真實施考核獎懲,確保節能減排目標的實現。
2、各單位要加大考核力度。建立“目標到崗、責任到人、考核嚴明”的考核制度。市局(公司)已將節能減排目標納入到行業經濟運行考核目標中。承擔此項目標的單位(部門)年終完成不成目標任務的,在該單位(部門)年度目標考核的總分中扣減1分。
六、幾點要求
1、各單位要強化職工節能減排意識,調動職工的積極性,實行全員性節能減排管理。要開展多種形式的節能宣傳活動,充分發揮廣大員工的能動性,搞好節能工作。
2、各單位要加強統計計量工作。安排專人(或兼職)負責對能源和排放統計計量管理工作,制訂崗位職責,明確工作內容,對各能耗點進行實時監控,加強能源管理。
篇5
隨著節能降耗形勢的進一步嚴峻,對跨省交易的能耗或節能效益進行評估與考核必將成為各省級電網面臨的重大現實課題[6]。為此,考慮在區域市場通過跨省交易實現廣域范圍節能的角度,提出了區域節能電力市場(簡稱區域節能市場)新模式;同時在構建的區域節能市場模式下,考慮跨省交易的能耗評估建立了省級電網隨機規劃購電模型,以期為在區域市場開展節能降耗工作提供借鑒。需指出的是,本文重點以區域節能市場模式以及該模式下的購電模型進行討論,但其基本思路可推廣到跨省跨區交易的全國電力市場。
區域節能市場交易模式的構建
區域節能市場交易模式構建的整體思路。所建的區域節能市場與現有省內節能市場的不同之一在于其交易主體中含省級電網售電單位。由于省級電網售電單位其網內各機組在不同時段參與跨省售電時可能存在多種組合,其能耗水平具有一定的不確定性。由此,區域節能市場交易模式的建立將面臨如下問題:1)區域市場交易機構如何設計區域節能市場的交易流程,以滿足省級電網跨省交易的能耗評估和節能需要。2)在區域節能市場的交易中,各省級電網售電單位如何申報其能耗水平,以實現其省內省外能耗的分割。3)區域市場交易機構如何確定跨省交易邊際能耗水平限制值,以提高區域市場整體的經濟與節能效益。4)如何評估區域節能市場中省級電網跨省交易的能耗與節能效益。為此,本文重點對包含上述4個問題的區域節能市場交易模式展開研究。
區域節能市場跨省交易的基本流程設計。與省內節能市場將售電單位的能耗作為公開數據不同,本文將區域節能市場中各跨省售電省級電網申報的能耗水平在交易前作為保密數據(可直接參與跨省交易的機組其能耗水平仍可作為公開數據),采取交易后再公開其能耗水平的思路。通過市場競爭實現能耗水平的優化,同時降低能耗水平的全部公開引起各售電單位投機性報價的可能性。為此,重點以跨省售電省級電網為例,對區域節能市場跨省交易基本流程設計如下:1)首先,各省級電網根據自身網內剩余的可競價交易發電能力(某些高能耗機組具有剩余發電能力,但無競價交易資格)、預測的區域市場負荷需求以及跨省交易能耗水平準入條件,各自獨立組織本省具有富裕發電能力的機組參與跨省售電;然后,統一以模式作為區域市場的一個售電單位申報跨省交易的電價、電量以及能耗水平信息。2)區域市場交易機構得到各售電單位申報的上述交易信息后,確定最低的能耗水平約束值作為區域市場跨省交易能耗水平準入條件,以確定具有跨省交易資格的售電單位。3)區域市場交易機構在已確定的具有跨省售電資格的售電單位中,結合各購電單位的申報電價、電量信息,按照區域市場交易規則以及安全校核[11],確定交易成功的購售電方。4)交易成功的購售電雙方簽訂電能交易合同,評估計算出各交易合同中的能耗或節能效益,將售電方的能耗或節能效益折算到購電方。
省級電網跨省售電能耗水平申報值的確定方法。為實現省級電網跨省售電時省內省外能耗的合理分割和確定省級電網跨省售電的能耗水平,本文提出了各省級電網跨省售電時能耗考核“省內較省外優先滿足”的思路。從區域市場的角度,各省級電網均是在滿足自身負荷平衡之后,如果各統調機組還有富裕發電能力(還需滿足一定的跨省交易能耗水平準入條件),才能采取省級電網模式跨省售電[10](具有直接參與跨省交易資格的統調機組除外)。可見,電能交易計劃具有省內較省外“優先滿足”的特點。從節能降耗的角度,各省級電網均優先安排水電等綠色能源發電,再按能耗水平由高到低排序確定火電等機組發電,以最大化提高本省的能耗水平與節能效益[4-5]。綜上分析,考慮節能降耗與區域市場的結合,本文提出能耗考核省內較省外“優先滿足”的思路:各省級電網跨省售電時,根據節能調度排序的思路對自身所有具有競價交易資格(部分高能耗機組只具有計劃分配電量資格,而不具有競價交易資格)的發電機組按能耗水平排序[5],排在滿足本省負荷需求之前的競價機組就為各省省內交易計劃的發電機組(也就對應該省省內交易能耗水平考核對象);而排在本網負荷需求以外的競價機組就為該省級電網跨省售電電能來源,該部分機組對應跨省交易電量的平均能耗水平就為該省級電網參與跨省交易的能耗申報水平。由此,為提高跨省交易的能耗水平競爭優勢,跨省售電省級電網會在預測區域市場能耗水平約束值基礎上,在省內理性設定能耗水平,以限制部分具有競價資格的高能耗機組參與跨省售電,從而實現跨省交易能耗水平的整體提高。
跨省交易邊際能耗水平約束值的確定方法。為提高區域節能市場跨省交易經濟效益和節能效益的綜合效益,本文在對區域市場跨省交易邊際能耗水平約束值的確定時,提出了采取跨省交易各售電單位申報的總容量充足率指標[13](bidsufficiency,BS)達到125%時的邊際能耗水平,在此基礎上再將能耗懲罰的模式應用到所建的區域節能市場模式。現有文獻在對市場交易中的能耗水平約束值進行選取時,多采用在無約束的能耗總量(一定時期)或能耗率的基礎上降低一個百分點[3]、政府下達的能耗水平[3-5,8]作為選取標準。這些能耗水平約束值的選取獲得了較好的節能效益,但沒有兼顧市場競爭的需要。根據美國加州電力市場多年運行經驗,當市場中各售電單位申報的BS大于125%時,可認為市場競爭比較充分,售電單位的市場投機行為概率較小[13]。為此,本文對申報參與區域節能市場交易的所有售電單位按照能耗水平由高到低排序,并依次統計總申報容量。為確保區域市場的安全運行,區域市場規定跨省交易電量與電力具有確定的函數關系[10],當售電單位申報的是電量信息時可轉化為相應時段的容量信息。當申報總容量累計達到跨省交易需求容量的125%時,其對應的售電單位就可確定為跨省交易邊際售電單位。該單位對應的能耗水平就為跨省交易邊際能耗水平約束值,低于該能耗水平的售電申報單位,則不具有售電資格。所提的區域節能市場能耗水平約束取BS為125%時邊際售電單位能耗水平具有一定經濟上的合理性,但同時也可能給低價高能耗售電單位(也滿足BS為125%時能耗水平要求)創造較大的競價空間,有可能造成區域市場節能效益不明顯。為此,本文將能耗懲罰節能模式[8]應用到所提的區域節能市場中。具體如下:在市場結算時,由區域市場交易機構向各售電單位全電量加收其超標能耗的外部成本,使跨省交易售電單位在參與市場交易時其報價中包含交易電量超標能耗的外部成本。由此,在滿足區域節能市場能耗水平約束值基礎之上,在售電側形成有利于節能減排的競爭格局。
考慮跨省交易能耗評估的隨機規劃購電模型
在構建的區域節能市場模式下,由于跨省交易的能耗由購電單位承擔,參與跨省購電的省級電網在該市場模式下如何實現經濟和節能效益的最大化就成為關注的焦點。由此,重點以省級電網月度典型負荷狀態(峰、平、谷)參與區域節能市場購電時的單購電方情形建模。在構建的區域節能市場模式下,由于其交易管理機構對各售電單位收取了超標能耗懲罰折價(此時網內機組也需考慮超標能耗懲罰折價),各售電單位申報電價中自然包含了能耗水平的差異信息,且其超標能耗已折算到了內部成本的同一度量平臺。由此,省級電網在參與區域市場交易的購電模型可理解為是經典的購電費用最小組合優化問題在區域節能市場中的延伸[14-15]。而模型還需重點考慮跨省交易電力電量函數關系約束以及跨省售電單位邊際能耗水平約束。另外,現有節能市場模式下其購電模型均屬確定性的節能模型[3-8]。而實際節能市場環境中市場電價、水電(或風電)生產、負荷需求均具有一定隨機性。對市場電價隨機性帶來的風險價值,鑒于半絕對離差(semi-absolutedeviation)半方差風險向下的概念能夠體現風險的本質[15],可選用半絕對離差來度量購電組合的風險價值。對水電生產與負荷需求的隨機性,如果要保證所有隨機狀態對應的交易方案都滿足購電單位的負荷供需平衡,購電方案會過于保守,可采用含隨機變量的機會約束來描述負荷供需函數關系。由此,模型可在含機會約束的隨機規劃理論框架下建模。不失一般性,為突出重點模型還作如下簡化:1)市場電價、負荷需求均服從正態分布,水電生產服從均勻分布[9,14];2)忽略網絡安全問題與跨省交易輸電費用;3)年度購電計劃在該月的分解計劃已經完成,模型中不再單獨表示。
針對所建的含機會約束的隨機規劃模型,因很難將機會約束式(7)(8)轉化為確定的等價類,故可采用內嵌蒙特卡洛隨機模擬技術的遺傳算法求解[16]。為滿足實際交易中購電單位對風險偏好的要求,可先將各目標函數處理成同一數量級后,再根據購電單位對風險價值的偏好程度采用線性加權和法將其轉化為單目標[17]。
以2010年6月某省級電網在區域市場購電的基礎數據為例,仿真驗證所建區域市場節能模式以及購電模型的有效性。該電網月總預測需求電量為5.572TWh,標準差為0.0820TWh;峰、平、谷電量比為15:10:6;水電電量為0.700~0.728TWh(均勻分布);省內火電平均煤耗率為340.0g/kWh,邊際煤耗率為348.0g/kWh,電價均值為0.432元/kWh(不含超標能耗懲罰折價),電價標準差為0.030元/kWh;區域市場售電單位包括A、B、C、D和E共5個。其中A、B為獨立水電廠,C、D和E為以模式跨省售電的省級電網,各售電單位交易基礎信息見表1。設定區域市場社會基準煤耗率為280.0g/kWh、國際市場煤價為200USD/t、人民幣與美元匯率為6.80元/USD[8]。利用上述基礎數據設計以下4種方案對該月峰、平、谷各典型狀態下該省級電網參與區域市場交易的經濟效益與節能效益進行評估,最后匯總月交易數據。風險價值權重取0.30[17],各機會約束置信水平均取90%。方案1:不考慮跨省交易邊際能耗水平約束以及超標能耗懲罰折價,且不考慮市場電價、水電生產以及負荷需求的隨機性。方案2:在方案1的基礎上,采用文獻[6]提出的能耗約束交易模式。能耗水平約束值取購電單位邊際能耗水平。方案3:在方案1的基礎上,采用所提的區域節能市場模式。能耗水平約束值取區域市場BS為125%時的邊際能耗水平,同時考慮超標能耗懲罰折價方式。方案4:在方案3的基礎上,進一步考慮市場電價、水電生產以及負荷需求的隨機性,同時考慮機會約束。
區域節能市場模式對購電決策的影響分析。方案1—4仿真得到的售電單位組合以及對應的電量、煤耗(峰荷狀態)如表2所示。月總購電經濟效益、節能效益如表3所示。在表2中,方案3較方案2多售電主體D,由此說明,在構建的區域節能市場中跨省交易邊際能耗水平約束值取BS為125%時的能耗水平較采用購電單位邊際能耗水平值[6]會使市場競爭更加充分。在售電單位C、D均具有跨省交易資格的方案1、3中,方案1按照傳統內部成本報價時售電單位C申報電價較D高。采用了超標能耗懲罰折價的區域市場交易模式后,由于C的能耗率遠低于D,使得C的報價反而較D低,從而使得方案3較方案1優先購買了C的電能。可見,在市場交易中考慮能耗懲罰具有引導低能耗率售電單位向更具交易優先權方向轉化的作用。在表3中,方案3(本文所提的能耗約束與能耗懲罰相結合的新方法)較方案1(傳統純市場模式)多支出0.1295億元,該費用可購0.9522萬t煤,但實際多節能1.787萬t煤。方案3較方案2[6]少節能0.5875萬t煤,但少支出0.133億元,該費用可購0.978萬t煤。顯然,方案3更兼顧了經濟與節能效益的統籌社會福利最大。
綜上所述,在節能環境下對區域市場跨省交易的能耗進行評估和考核,能夠更加有效促進資源在廣域范圍的優化配置。在市場交易中采用能耗約束與能耗懲罰相結合的新方法,能更好兼顧市場競爭以及能耗考核的雙重需要。3.2.2考慮跨省交易能耗評估的隨機規劃購電模型的有效性分析由表2可見,在構建的區域節能市場環境下,方案4(本文所建省級電網隨機規劃購電模型)考慮了市場電價、水電生產以及負荷需求的隨機性后,能夠給出滿足符合供需平衡置信水平要求的最小風險價值。雖然其節能與經濟效益在一定程度上較方案3有所降低,但這真實反映了電力市場的隨機性與風險價值的本質,符合購電單位購電決策的需要,其模型具有實際意義。另外,所建的省級電網購電模型中還考慮了實際跨省交易中電力電量具有確定函數關系的特點(該函數關系區別于省內交易時電力電量的弱耦合關系特點),從而使所建的購電模型能夠適應區域節能市場跨省交易的能耗評估的實際需要。
區域節能市場模式以及該模式下省級電網隨機規劃購電模型的普適性、實用性討論。鑒于單個算例并不能完全體現所建區域節能市場模式及該模式下省級電網隨機規劃購電模型的普適性以及實用性,為此討論如下:
1)首先采用能耗約束模式(BS為125%時的能耗水平)淘汰高能耗售電單位,然后再以超標能耗的懲罰折價體現低能耗率售電單位的交易優先權。上述兩種節能模式的結合還進一步考慮了區域市場區別于省內交易的能耗評估與交易規則特點,故所建區域節能市場模式較省內節能市場模式更具普適性。
2)所提區域節能市場模式實現了與現有交易規則的有效銜接,具有較強的實用性。但在實際應用時還需進一步參考各市場的發展成熟度以及節能降耗工作的進展(如高能耗機組淘汰進程),以提高該方法的實用性。
3)在區域節能市場存在多個購售電方時,結合各購售電方交易電量的結算[10]以及售電方能耗水平的確定,可實現區域節能市場能耗以及節能效益的整體評估。
4)對跨省售電的省級電網而言,可利用所建的購電模型在考慮售電收益后,在一定能耗水平條件下購買省內機組的富裕電能參與跨省售電。此時,該省級電網類似中間交易商的角色,在獲得經濟效益的同時需承擔由于區域市場電價、負荷等隨機性帶來的收益風險。
5)區域市場節能考核管理機構對跨省交易的節能效益進行控制時,采用式(2)對區域市場的各交易方案的節能效益進行評估。利用評估結果可采用以下兩種手段實現節能效益的控制:①在BS為125%的基礎上調整區域市場跨省交易能耗水平約束值;②調整售電單位能耗懲罰折價[8],實質是調整區域市場交易中經濟效益與節能效益之間的權重。
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關鍵詞:民用建筑 節能評估 常見問題
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
背景
2011年9月13日,溫州市住房和城鄉建設委員會根據《浙江省實施〈中華人民共和國節約能源法〉辦法》、《浙江省民用建筑項目節能評估和審查管理辦法》、《浙江省民用建筑節能評估機構備案管理辦法》、《民用建筑項目節能評估技術導則》(試行),了《關于貫徹執行民用建筑節能評估和審查等相關規定的通知》溫住建發[2011]183號文件,文件要求于2011年10月6日起開始執行民用建筑項目(主要為新建民用建筑項目)節能評估和審查制度,溫州地區的民用建筑節能評估和審查工作就此展開。
本人所在的溫州市建筑設計研究院也因此成立了下屬公司――溫州建正節能科技有限公司,并取得一類評估機構資格,開展了節能評估工作。本人于2012年3月調入該公司,至2012年底,已經完成30余個(溫州地區)項目的節能評估工作。在此基礎上,本文將對民用建筑項目節能評估工作中的常見問題進行小結,供設計人員參考,以減少類似問題的出現。
節能評估工作的依據和內容
節能評估工作的主要依據為《民用建筑項目節能評估技術導則》(試行)及其他與建筑節能相關的法律、法規、規章和標準,本文對此不進行詳細描述。
根據《民用建筑項目節能評估技術導則》(試行)的要求,浙江省節能評估工作主要是對民用建筑項目設計方案的科學性、合理性進行分析和評估,提出提高能源利用效率、降低能源消耗的對策和措施,并編制節能評估文件。具體來說,就是對設計方案(主要為初步設計方案)在圍護結構保溫隔熱系統設計、結構選型及體系設計、主要用能設備系統、可再生能源及新能源利用、風環境、熱環境、建筑能源消耗總量預測等方面進行分析和評估,并提出改善措施及建議。以下章節將從這些方面入手,對節能評估工作中碰到的常見問題進行小結。
圍護結構保溫隔熱系統設計
在圍護結構保溫隔熱系統設計這方面,原設計方案比較容易出現的問題如下:
設計依據的漏項、缺項及選用了作廢依據;
外墻主體材料的選擇過于保守,30余項目中,僅11個項目選用具有自保溫效果的墻體材料――蒸壓加氣混凝土砌塊或復合陶粒混凝土砌塊;
注重了屋面、外墻、外窗等的節能設計,而忽略了住宅分戶墻、樓梯間隔墻、住宅凸窗(擋板、頂板及底板)的節能措施;
節能計算主要材料的熱工參數選用依據未明確,導致很多材料的導熱系數、修正系數等參數錯誤,不符合規范要求;
部分保溫材料的構造不符合相應規范要求,如加氣混凝土時未采用專用砂漿砌筑抹面,無機輕集料保溫砂漿外未設抗裂砂漿復合網格布等;
部分節能構造不利施工,應優化,如外墻外保溫材料無機輕集料保溫砂漿設計厚度較大時需進行分層施工;住宅保溫樓板、架空樓板保溫材料于樓板板底施工,需采取防脫落措施等;
計算外墻加權平均傳熱系數時忽略熱橋過梁(包括窗臺壓頂)的設置;
架空樓板保溫做法缺項或傳熱系數偏高,出現K值大于2 W/(m².K)的情況,易形成冷熱橋;
公建類別未按浙江省標準《公共建筑節能設計標準》DB33/1036-2007明確;
不夠重視外遮陽設計,溫州地區建筑外遮陽對降低建筑總體能耗能夠起到非常良好的作用,良好的外遮陽設計也能帶來更為舒適的室內環境;
忽略倒置式屋面的保溫材料的要求:倒置式屋面不得選用松散保溫材料,倒置式屋面保溫層的設計厚度應按計算厚度增加25%取值,且最小厚度不得小于25mm。
忽略設備用房墻體樓板的保溫、隔熱、減噪措施。
部分公建敞開式內走廊的做法使走廊兩側墻體成為外墻,不利于建筑節能。
結構選型及體系設計
在節能評估中,主要對結構選型和體系設計在節材方面進行評估。原設計方案經常出現以下問題:
樓板(120mm厚)、地下室頂板(350mm厚)、地下室混凝土墻體(350mm厚)厚度較大,不利節材。
墻體砌筑砂漿未采用專用砂漿或預拌砂漿(可促進資源綜合利用)。
有條件時,樁基設計未采用樁底、樁端后注漿技術(該技術可提高樁的承載力,節約混凝土用量)。
抗拔樁設計時,未根據抗拔力大小采用不同的樁身配筋和樁身分段配筋,造成材料浪費。
樁型、樁長、樁徑及地梁高度設計不合理。
未采用可降低鋼筋用量的HRB400級高強鋼筋。
主要用能設備系統設計
項目的主要用能設備系統包括暖通空調系統、給排水系統、電氣系統、建筑智能化系統,其中以暖通空調系統對建筑的能耗影響最大,也是節能評估的關鍵。這些系統在評估中的常見問題如下:
暖通空調系統
未明確裙房空調形式和空調機組位置,或空調形式未根據業態設計。
空調區域較分散,作用半徑較大,不同環路水阻相差較大時,未采用節約水泵輸送能耗的二次泵系統。
部分項目空調主機可生產衛生熱水,但給排水專業設計中未采用該熱水。
缺室外設計氣象參數。
部分空調室內設計參數、新風量指標不滿足DB33/1036-2007標準要求。
部分場所空調制冷、供熱裝機余量偏大。
未明確空調保溫材料選擇、導熱系數、保溫厚度及其做法;未明確空調風管絕熱層的最小熱阻。
未明確空調水泵流量、揚程、效率、功率;未明確冬季空調供回水溫度。
未確空調末端設備裝機功率。
未明確設備平臺百頁形式和有效通風面積。
未明確風機各項參數,風機單位風量耗功率不詳或未達到節能水平。
未明確設備用房通風換氣次數或通風量;地下室車庫排煙(風)機未選用節能型設備。
給排水系統
未明確景觀用水水源,景觀水不得采用自來水及地下水。
未明確水景、綠化的節水措施。
未明確生活給水分區的超壓限流措施,并應控制水壓在0.2MPa以下,減少水資源浪費。
給水分區未充分利用市網壓力。
未明確熱水系統設備及管道保溫措施。
衛生器具未選用節水型衛生潔具、龍頭。
未明確廚房、餐廳排水的處理措施。
電氣系統
部分變電所位置距離負荷中心距離偏大。
未列出主要場所照度要求及LPD值、計算照度值及LPD值。
未采用高光效、長壽命的LED光源。
未設計立面節日照明、室外景觀照明。
電氣設備選擇不符合節能要求或未明確電氣設備節能運行方式、控制要求等。
變壓器負荷率未達到經濟合理水平。
電氣設備主要材料表缺主要照明燈具型號、光源、規格、配件等數據。
未注明各種燈具效率、功率因數、配套電子鎮流器及能效值。
未設分項計量系統。
未考慮部分功能用房的后期分隔,預留電氣計量裝置。
建筑智能化系統
建筑設備監控系統未根據管理或使用者的不同分別設置。
主要公共用電設備、分項用水設備、公共用氣設備未納入能耗監測系統。
能耗監測系統數據未考慮與政府節能平臺數據格式一致,不能順利接入政府節能平臺。
可再生能源及新能源利用
浙江省民用建筑項目在可再生能源及新能源利用方面主要遵循如下條款:
《浙江省實施《中華人民共和國節約能源法》辦法》第二十八條:鼓勵太陽能、地熱能、沼氣等可再生能源在民用建筑中的應用。新建公共機構辦公建筑、保障性住房、十二層以下的居住建筑、建筑面積一萬平方米以上的公共建筑,應當按照國家和省規定標準利用一種以上可再生能源用于采暖、制冷、照明和熱水供應等。可再生能源利用設施應當與民用建筑主體工程同步設計、同步施工、同步驗收。
《太陽能在建筑中利用實施的若干意見》浙建設〔2007〕117號文件第二條:在12層(含)以下新建居住建筑中應全面應用太陽能熱水系統,12層以上支持應用太陽能熱水系統;鼓勵支持應用光伏和其他太陽能利用系統。有生活熱水系統的12層(含)以下新建公共建筑,應全面應用太陽能利用系統;其他新建公共建筑和既有建筑改造,鼓勵應用太陽能利用系統。
評估在可再生能源利用方面遇到的常見問題如下:
主動采用可再生能源利用的項目較少;因規范未對可再生能源利用規模做出規定,采用可再生能源的項目一般應用規模偏小。
在本人參與的評估項目中,按規范可不利用可再生能源的項目占25.0%左右;應利用可再生能源而未采用的項目占37.5%左右;已利用可再生能源的項目占37.5%左右,其中大約8.3%的項目利用規模極小,應擴大應用規模。
熱水系統采用可再生能源利用的較多,空調系統利用較少,而大多建筑的主要能耗是在空調系統上。
溫州地區目前采用較多的可再生能源利用方式為太陽能光熱系統、空氣源熱泵熱水系統、土壤源熱泵系統,太陽能光伏電源系統和太陽能光光系統(光導管)。從本公司2012年的統計數據來看,太陽能光熱系統采用最多,占56.8%左右;空氣源熱泵熱水系統占13.5%左右;土壤源熱泵系統(主要用于空調系統)占18.9%左右;太陽能光光系統和光伏系統均占5.40%左右。
較多項目是為應對規范而采用可再生能源,而不針對項目用能情況和場地條件選擇可再生能源種類。
建設方較多考慮可再生能源利用造成的初期投入增加,而采用可再生能源的投資回收期一般較長,故對采用可再生能源有所抵觸。
單個項目采用可再生能源種類較少,一般項目均只采用一種可再生能源,個別項目采用兩種或三種可再生能源。
日照分析
民用建筑項目評估中的日照分析主要為建筑立面遮陽、屋面太陽能利用及場地景觀設計提供依據,而設計方在這方面出現的主要問題有:
未做立面遮陽設計,或立面遮陽效果較差。有個別項目采用隱框玻璃幕墻,而未采用任何外遮陽措施,導致項目空調能耗比功能相似項目大30%左右,而室內舒適性也會相對較差。
屋頂太陽能集熱器、光電板布置未根據屋頂太陽輻射情況強弱情況布置。
場地景觀設計未深化,可根據評估單位提供的場地太陽輻射分析結果進行景觀設計(如植物習性的選擇等)。
風環境與熱環境分析
風、熱環境分析對建筑能耗的降低和室內外環境舒適性的提高有較大的指導意義,設計方在這方面的主要問題有:
建筑朝向較差,導致冬季建筑前后風壓差較大,不利防風;或夏季建筑前后風壓差較小,不利室內通風。
建筑布局不合理,導致場地局部冬季風速放大較為嚴重或夏季出現靜風區、渦流等。
建筑出入口設置不合理,導致出入口區域風速較大,影響行人的舒適性。
建筑形體和空調室外機設計不合理,導致夏季建筑外表面、體形凹口處出現熱集聚區域(影響室內熱環境),使空調室外機散熱困難,空調機能效變差。
場地硬質地面較多,尤其是夏季通風不暢處易導致地面出現熱集聚區域。
建筑能源消耗總量預測
能耗總量預測是根據相關規范對項目各方面的用能情況進行估算并匯總,將項目的能耗值與參照的基準建筑數值進行比較,以判斷項目總能耗是否處于合理水平。該部分工作基本由評估單位完成,并根據能耗情況,提出節能措施,設計方基本不會出現直接與能耗總量預測相關的問題。
結語
現階段,各類工程,尤其是安置房、經濟適用房、農改房項目工程工期較短,甚至有定好開工日期,倒逼設計單位在一定期限內完成設計圖紙的情況,故設計方容易忽略設計中的一些問題,造成設計成果深度不足或出現疏漏錯誤之處,希望本文能夠對建筑設計工作者完善節能設計起到一定的積極作用。
最后,就本文未對節能評估工作中的改善措施及建議進行一一列舉,而僅僅列出了節能評估工作中碰到的常見問題的原因稍作解釋:因其解決方案卻并非單一,列舉出來占用篇幅較大,故不贅述。如圍護結構墻體材料的選擇,需根據項目所在地的市場供應條件、材料價格、施工能力等因素綜合考慮,而不能一味的要求采用熱工性能較好材料;如冬季風環境的改善,有些項目在場地上風方有較大綠地設置,則可密植喬木防風,有些項目則需設置景觀墻等措施防風;如空調室外機的位置,因跟立面造型有較大關系,在節能評估階段調整起來較為困難,空間較大的設備平臺可采用增加排風扇、噴霧裝置等散熱、降溫。
參考文獻
《民用建筑項目節能評估技術導則》(試行)2011年
《浙江省實施《中華人民共和國節約能源法》辦法》2011年
《太陽能在建筑中利用實施的若干意見》浙建設〔2007〕117號文件
篇7
引言:I D C的全名為互聯網數據中心,它是以INTERNET網絡為基礎,能夠通過為各種網站、企業、媒體等提供高質量、大模、安全可靠的專業化網絡,空間租用、批發寬帶、服務器托管等業務。IDC機房占有較小的用地面積,相應設備能夠集中放置,有較大的發熱量。
一、分析IDC機房節能設想
(一)節能思路。當今的IDC系統由于各種內外部因素產生了許多的無法解決的問題,我們在進行IDC機房節能改造時,在原有的建筑基礎之上,通過分析IDC機房的特點,針對相應問題進行改變各種耗能情況的方案制定,達到控制能量消耗的目的,這樣可以有效的達到相應的經濟效益,除此之外還可以增加能源利用率,實現雙贏的目的。
(二)選擇節能減排技術的原則。經濟性原則:節能減排改造方案在目前的發展模式下存在著一定的經濟優勢,原則上投資回收期在改造項目以后的兩到三年之間。對于節能減排項目,每年通過省級公司及時對其節能效果的評估。
安全性原則:在進行機房建設工序哦中,為了保證能源的節約,還要有效的保證通信網可靠、安全、穩定運行,除此之外,還要進行相應的管理工作,只有確保經營工作的正常進行,才能夠實現相應的技能措施和技能技術被實施。
成熟性原則:選擇完善的節能技術,能夠有效的實現預期的節能效果、使得投資得到有效的回報,對于將要選擇的施工技術,要在小范圍的地方展開實驗,在確定實驗結果的情況下,才可以在實際工程中進行大范圍實施。
二、探討IDC機房節能技術
(一)合理的機柜散熱方式及機房布局。IDC機房內的發熱設備和散熱設備不是相互呼應的,熱能量能夠通過機房內的氣流進行排放。在機房布局時,要了解室內的空調系統,盡最大可能的實現大熱量情況下的設備均衡分布,機柜采用下送風方式,發熱量大機柜需要單獨送風等,提高機房的制冷效率,降低機房的能耗,同時應將發熱量大的設備靠近空調的出風口,保證此類機柜的冷量。
(二)應該挑選適宜的供電設備及供電方案。近幾年來,為了有效提高總效率,我國選擇采用240伏高壓直流系統代替了傳統的UPS系統,這樣一來,在電源系統負荷較低時,就會發現節能效果非常有效且明顯,而且提高了10%~20%的總效率。只是從經濟角度來講的話,供電系統自身是有一定損耗的,冗余供電系統是不適合使用的,因為它只是單純的耗費能源,但是大部分的IDC機房還是會選擇運用冗余供電系統。目前,所具有的交流設備都是要進行2次交流轉直流的變換才能夠到達設備端,這多次的變幻,也使供電系統的能耗大大增高了。現階段,IDC機房供電大部分都是運用UPS設備,UPS設備具有較大的損耗,較多諧波,非常容易造成供電系統的二次污染。
(三)挑選運用低耗能的設備。在對設備進行挑選時,高容量低能耗的設備就會代替原有的低容量高能耗設備,在IDC機房耗能中,占比重最大的就是設備用電。現代科學技術在快速發展,設備的集成度逐漸變高,與幾年前相比,單位設備的性能以及容量均翻了兩番,但是其能耗卻不沒有很高的上升。在挑選設備時,結合數據中心等級標準按需購置、按需擴容原則,選用低能耗高性能高擴展性設備,就能夠將機房能耗有效降低。
三、精確送風技術的應用
精確送風技術是提出的比較早的一種IDC機房節能減排技術,精確送風技術是實現精確制冷與自動溫控的關鍵。智能精確送風主要是利用電腦智能化系統完成的,是精確送風技術的主要發展方向。機柜精確控制,則是通過對每個機柜后排風溫度的動態監測,并通過前端控制器對數據的分析,自動調控各通風地板的送風量,以實現精準送風的目的。
(一)智能化動態精確制冷技術的應用。這種技術的主要原理是利用智能化的系統,檢測出不同設備所需降低的溫度,該技術可以監測空調送風以及回風的溫度,IDC機房節能減排技術中關注度很高的一種是智能化動態精確制冷技術,能夠保證用最少的空調能耗達到最佳的設備降溫效果,達到有效解決設備局部溫度過熱的目的。智能化動態精確制冷技術的優點還體現在
(二)自動溫控技術的應用。通常在IDC機房資金充足的狀態下,能夠設置溫度傳感器在設備上,應該安裝溫度控制系統一些相關程序,在控制電腦上安裝溫度控制系統的相關程序,作為IDC機房節能減排技術中十分重要的一種就是運用自動溫控技術,這個技術的主要工作原理就是機房設備上安裝溫度傳感器,與制冷設備進行關聯,有效的對IDC機房散熱過程進行調控。溫度控制系統收到了設備的實時溫度進行傳送,這些數據主要由電腦的溫度控制系統,決策做出溫度調節,有效的節省能耗。
1. IDC機房設備科學排列布局技術的應用
機房的散熱效果在一定程度上會受到IDC機房設備的布局以及排列的影響。為了使IDC機房運行成本得到有效降低,應該依據合理科學的辦法對它們進行排列,對IDC機房內設備以及元件的布局進行詳細的設計,這樣還能夠使其他IDC機房節能減排技術的施行效果得到增強。機房的使用性能會受到設備擺放的影響,擺放位置不對,就會致使空調能耗大大增加,設備兩側出現溫度差的情況,那么它的后果也是很嚴重的,例如設備局部溫度過高、燒毀機器等。
2. IDC機房供電設備和應用供電方案優化措施
如果想要讓IDC機房的日常運行得到維持,那么電能就是其最必不可少的能源。在IDC機房內里有許許多多的機器,供電設備與其方案優化的措施是使節能減排得到實現的最為直接以及基礎的途方式,IDC機房的作用即為能夠使得原來存在的供電系統代替高壓直流系統,且日常維護保養工作要認真的完成。優化機房供電體系是實機房節能減排的目的達到的有效方法。如此在進行工作的時候中若是供電系統有問題出現就能夠改進的非常及時了。
3. 有效的運用新風系統技術
實際上,新風系統技術就是先進行用冷氣機降低室外空氣溫度的工作,經過過濾會有清潔冷空氣形成,運至機房之后,交換其中的干熱空氣。這個時候通再利用或者是自然排風或者是機械排風排出把熱濕的空氣排,擁有免費冷源的時候還能夠使機房里的空氣得到有效的改善。
(1)智能化動態精確制冷技術的評估:在極大的程度上使日常的IDC機房的運行中能耗得到了降低,智能化動態精確制冷技術是將來IDC機房節能減排技術發展的主要方向。
(2)自動溫控技術的評估:就目前來講,自動溫控技術所需的前期投入是更多的,而另一方面,自動溫控技術是不要求員工所具備的專業技術知識的高低的,員工了解的更為容易。
(三)IDC評估機房的供電方案優化技術自己供電設備。此類技術的一大優勢即為能夠根治能耗控制的問題,使用電量得到有效的節約。而其不好的一面則為有著很大的工作量,且周期很長,在對其進行實行的時候有風險性存在。IDC機房最為基礎的供電方案優化技術以及優化設備即為機房節能減排技術。所以,機房不斷發展得同一時間也要進行調整與維護。
(四)新L系統技術的評估。新風技術中最明顯的特殊性就是風源是室外自然風,空氣降溫的能耗得到了行之有效的降低。但此類技術在季節以及地域不同的情況下,所受的影響也很大,不建議在長期的工程里使用。
四、做好機房熱管理,將制冷能耗降低
制冷耗電在機房耗電中屬于耗電較為嚴重的一項。對于制冷效率產生影響的原因有許多,也應該多方面入手來降低制冷能耗。最為重要的一件事就是要將機房熱管理做好。制冷系統有效運轉的關鍵就是機房內部氣流走向是否科學,為了優化氣流走向,可以注意以下幾點。
(一)運用下送風、上回風方式。這種方式是目前業界公認的效率較高的送、回風方式,在進行下送風、上回風的方式時,回風的熱風由于比重較輕,就會上升,但卻不會混合至送風的冷風,是互不干擾的狀態。為了方便控制熱量,可以用“面對面、背靠背”方式代替機柜擺放方式,然后,機房內就會自然地產生冷、熱風通道,而且有間隔,這樣,熱量都會局限在熱風通道內,方便進行控制。
(二)仔細規劃一下機架內部的氣流走向。首先,避免發生氣流受阻的情況。應該留出一個通道在機架中,來方便冷風自由上升,避免出現設備將下送的冷風完全阻擋的情況。其次,避免出現氣流紊亂的情況。比如,若是有大片空位存在于機架中的話,就非常易發生冷熱風混合的情況。此時,應該將熱風回流阻止,可以在空位放置機架擋板(盲板)。
(三)嚴格限電,杜絕“熱點”。應該將使用的機架電流的額定值進行限定,從根本上,將出現高密度機架的幾率清除。現階段,IT產業在迅速發展,那么就一定會出現這些高密度機架,如果只是單純想將顧客擋在門外,就要順應時展的潮流,制定相應的對策。
(四)布線整齊。最好的辦法就是選擇上走線的方式實施下送風方式。若是一定要選擇在架空的地板下進行鋪線設計,要將相應線路進行全面整理、劃分,防止對出風口進行阻擋。除此之外,在機房熱管理中,也應該著重注意“局部熱點”問題。當前服務器在不斷的向小型化、高效化、密集化方向進步發展,就會有熱密度非常高的機架出現在數據中心內,而在機房內,這些高密度機架就能夠形成局部熱點,這樣很可能會影響到制冷效率,一旦發生問題也會十分棘手。
(五)在機房內,應該為高熱密度劃出一片子區域。以隔離高熱密度機架,這樣,就可以避免周圍的低密度機架受到高熱密度機架的影響。在封閉的小范圍內,實施針對性制冷,這樣的效率高于全范圍的制冷效率。
(六)運用內嵌式的制冷裝置。也就是在機架即直接裝置制冷裝置,能夠對“熱點”進行更精準的制冷。
(七)合理布局,應對“熱點”。當機房內有少量高熱密度機架,應該令其在整個機房內平均分布,分散開來,不能聚集在一起,會影響工作。
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TU8 U26文章標識碼:A 文章編號:1672-2310(2015)11-002-02
1.建設工程質量驗收體系、程序
1.1工程質量驗收體系構成
建筑工程質量驗收是一個完整的體系,它這樣幾個規范構成:第一,建筑工程建設的質量必須符合《建設工程質量管理條例》,工程質量的驗收要經過條例中統一的標準驗收,條例中提出了事前、施工中以及施工后的控制要求,一個合格的建設工程應該符合施工控制和驗收合格控制的范疇,通過驗收實現最終的施工質量把關。一個專業的驗收標準必須縱貫于整個建設工程過程中,對于工程質量既有約束作用,又有督促作用。第二,施工工藝標準。施工工藝標準是由施工單位進行編制,對于施工工藝標準中的具體規定,必須能對施工企業的質量控制起到規范作用。第三,監理規范。好的建設工程質量離不開一個負責任的監理單位,由建設單位派出建立代表,對于整個施工過程中、過程后的質量管理進行監督和管理,監理單位要有明確的監理規范,并依據規范執行質量控制。
1.2施工質量驗收的依據
對建筑節能工程質量驗收的主要依據有:(1)《建筑工程施工質量驗收統一標準》、《建筑節能工程施工驗收規范》及相關裝飾裝修質量驗收規范。在工程內容包括有外墻內保溫及保溫飾面層裝修工程內容時,還有《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(2)國家現行的勘察、設計、施工等技術標準、規范。建筑節能工程施工執行的標準,主要是施工的技術標準、工藝標準。
1.3施工質量驗收的組織
施工質量的驗收主要包括單位工程驗收、分部工程驗收、分項工程驗收和檢驗批驗收就建筑節能來講,建筑節能工程只是建筑節能分部工程中的幾個分項工程,若保溫材料和工藝不同,還能劃分為不同的分項工程分項工程可以劃分為若干個檢驗批。根據樓層、施工段、變形縫對外墻保溫分項工程,可分為多個檢驗批檢驗批的驗收是建筑節能工程質量驗收的基礎性工作。
1.4施工質量驗收的程序
工程驗收的順序是:先驗收檢驗批,后驗收分項工程,再驗收分部工程,最后驗收單位工程。如:建筑節能分部工程驗收是在所含墻體、屋面、地面和其他分項工程、檢驗批驗收合格之后才能進行驗收;單位工程的驗收要在包含節能分部在內的所有分部工程驗收合格后才可進行。
2.建筑節能工程的施工技術和管理的控制
2.1要根據設計文件和施工方案進行設計變更
建筑節能工程如果需要進行設計變更,要嚴格根據審查通過的設計文件和施工方案進行變更,變更要以不改變建筑節能的最終效果為目的。在這個過程中有三個方面非常重要:第一,就是嚴格遵循審批通過的變更方案執行,不合格的設計方案將直接影響到建筑節能工程的質量,對于施工的最終驗收也難以通過。第二,變更內容必須不影響原設計圖紙的節能要求,也就是說施工設計圖紙要求的節能效果,不論過后怎么進行設計改動,節能效果不能降低,只能對其他方面進行改動,并且設計圖紙進行內容改動時,要經過原單位的審查和統一,并且要具備完善的設計變更手續,才能進行。第三,設計變更要經過監理單位的審查同意,只有得到建設或者監理單位的認可,才能進行設計變更,并且變更的內容要對照原圖紙檢查,并確定有無辦理審批手續。
2.2采用“四新”要經過評審備案
建筑節能工程的施工通常會采用新材料、新設備、新技術、新工藝,它們簡稱為“四新”,對于這四個方面的實現,要對具體規定進行評審備案,施工前要對整體方案進行評估,并由技術人員聯合制定。雖然現在我國對于建筑工程鼓勵使用“四新”,但是“四新”不能以犧牲時間和效率成為工程試驗,雖然它能有效降低工程成本,節能環保,提升工程質量,但是由于技術和設備的新穎,會遇到各種各樣的問題,而不正確的解決問題將會降低節能效果,降低工程質量,因此在建筑節能工程施工的過程中,不要盲目使用新技術、新工藝,要采用符合國家規定和經過實踐檢驗的工藝,避免將不成熟的材料或工藝帶入工程,讓建筑成為試驗品,危害國家和人民生命財產安全,在對施工現場檢查時,要認真評估、鑒定,確保采用的施工工藝安全、高效,能真正實現節能的目的。
2.3施工人員素質需要提升
建筑節能施工人員必須要熟練進行節能施工,而我國當前建筑施工人員素質偏低,很多人員技術水平不高,沒有過硬的本領,施工經驗不足,難以達到施工要求。因此施工單位必須在建筑節能施工前開展培訓,對實際操作進行培訓考試,進行技術交底,對于那些掌握施工技能的人員,要頒發崗位培訓證書,不然難以確保施工質量,對于達不到要求的施工人員不能結業,最后在施工現場檢查時,要檢查施工組織設計文件有無批準,證件是否齊全,這樣才能有效確保工程施工質量。
2.4要對施工企業資質進行控制
建筑節能工程的最終質量,除了與施工設計、方案、施工組織過程息息相關,還與施工企業的相應資質有關系,對于監理單位來說,要檢查是否具備相應資質檢測機構出示的資質文件、見證手續等,施工現場要具備完善的質量管理體系、質量控制檢驗制度,具有完善的技術標準。資質管理是建筑節能施工企業必須具備的標準,只有具備施工資質的企業才能進行建筑節能施工工作,企業除了自身要建立完善的標準外,更重要的是遵循行業標準和規范,對于工程材料、建筑工藝、驗收標準、檢驗標準等都有據可依,這個標準也是企業在施工過程中的約束。
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節能減排是當今世界各地經濟發展的潮流與方向,“兩化融合”戰略的提出無疑為企業節能減排工作的深入開展提供了契機。如何發揮信息技術的滲透性、倍增性和創新性優勢,利用信息化手段改造企業傳統設備和工藝、優化企業運轉流程、創新企業管理模式和手段成為“兩化融合”提升節能減排總體水平的關鍵。
我國高能耗企業生產規模大、生產工藝復雜、產品種類繁多、能源消耗結構多元化,因而節能減排涉及技術、人員、管理、資源等多種不確定因素,必須運用系統工程的理念和方法從不同角度研究這些生產要素的相互作用,通過協同運行與整體優化達到企業節能減排的目標。
實踐導引路徑框架
“兩化融合”促進企業節能減排的實施過程復雜多變,需進行全面的統籌規劃。從系統工程的基本理念出發,遵循我國信息化與工業化融合的發展歷程,可提煉出“兩化融合”促進企業節能減排實踐導引路徑框架(見圖1)。該框架分別從機制實施路徑、方法實施路徑、技術實施路徑三個維度描述了信息化促進企業節能減排的實施步驟和路徑方向。
機制實施路徑
機制實施路徑從推進機制的角度,描述了政府引導“兩化融合”促進企業節能減排的推進思路和推廣策略。根據我國工業企業節能減排和信息化發展現狀的差異,政府在推進信息化與企業節能減排相互融合的運行機制上,應遵循“聚焦重點、穩步推進”的原則,從企業層面、區域層面和產業鏈層面逐步展開。模式采取選擇重點行業、重點企業做試點,待相關技術、管理機制發展完善后再逐步推廣,從而規避實施風險,最大化信息技術對企業節能減排的貢獻作用。
企業層面。在企業層面,應遵循“骨干企業示范、中小企業輻射”的推進思路。骨干企業來自典型的能源密集型行業,這些企業的實施成效對實現工業總體節能減排約束性指標具有較大的貢獻。同時,這些企業具有較好的信息化基礎,能源消耗成本比重大,信息化促進節能減排的成效更為明顯。骨干企業的實施經驗和成熟技術,可以逐步推廣到其它企業,特別是對中小企業和小微企業來說,骨干企業的成功案例可以幫助它們少走彎路,降低實施風險。
區域層面。在區域層面上,應遵循“發展循環經濟、建設生態化工業園區”的推進思路,以循環經濟為理念,整合園區內各企業的有效資源和能源,通過企業間的成品、中間產品、廢棄物的循環重復利用來實現工業園區的生態化建設目標。這就要求各企業間相關生產要素必須統一協調和精細平衡才能達到效益最大化、廢物最低化。通過信息化技術,可以建立面向工業園區的環境在線監控和能源綜合管理平臺,為企業間的資源能源及時共享和統一調配提供服務。
產業鏈層面。在產業鏈層面上,應遵循“整合全產業鏈、開展能源綜合與循環利用”的推進思路。圍繞全產業鏈資源,整合產業鏈上下游企業,利用物聯網、云計算等新一代信息技術,發展能源綜合與循環利用、綠色供應鏈管理、生態產品全生命周期開發、安全環保健康(HSE)等關鍵技術,使產業鏈中的所有企業成為一個整體,在節能減排總體目標的統一指導下,整合各方資源,探索生態化建設的產業鏈模式,引導我國企業的生產與管理向生態產業鏈運作模式轉變。
方法實施路徑
在本質上,應用信息技術推動企業節能減排體現了一種持續性、周期性的系統尋優理念,以“發現問題、分析問題、解決問題、評估成效”為一個周期,對企業生產資源的配置和運行進行系統性、持續性優化,從原輔料及能源、工藝技術、過程控制、設備、產品、管理、廢棄物、員工等各個方面尋找實施節能、降耗、減污、增效的節能減排途徑和方案。
采用持續不斷的系統尋優理念實施“兩化融合”促進企業節能減排,其核心是運用一套基于模型的“建模、仿真、評估、優化”的方法體系。因此,圍繞企業節能減排所開展的產品創新設計、生產管控及工藝優化、生產裝備改造、業務流程梳理、廢棄物循環利用、能源管理、環境在線監測等各項業務,都需要基于模型的分析與優化方法的支撐。對信息化促進企業節能減排來說,這是一項基礎工程,是貫穿信息化與企業節能減排相互融合全過程的基本方法,其理念如圖2所示。方法實施路徑包含建模、仿真、評估與優化四個階段。
建模階段。模型是對實際系統的簡化表示,是系統工程領域各種研究方法的基礎,基于模型的系統分析與優化是運用系統工程理念進行分析問題、解決問題的“靈魂所在”。根據企業節能減排需求,從企業運行本質出發,構建以能源流、物料流、信息流、排放流為核心的“四流合一”的耦合模型,精確描述生產過程、能耗過程、排放過程之間的交互作用和運行機理,體現能源、排放與其它生產要素之間復雜的耦合關系,通過調整生產要素的組成結構和運行條件,達到能源高效利用、排放物降低的目的。
仿真階段。借助于計算機仿真技術,對節能減排業務模型進行仿真,獲得基于時間推進的系統演化行為,模擬圍繞產品制造而產生的各種能源、物料、排放物在設備之間的流動和轉化過程,以及各種能源介質的消耗和污染源的排放情況。通過仿真,可以獲得全面反映企業節能減排水平的模擬數據。
評估階段。將模擬數據進行多指標評估,從多個角度,全面評價企業節能減排的綜合水平。通過該流程,一方面挖掘企業節能潛力,找出企業各個業務環節中的節能減排問題,挖掘實施信息化促進企業節能減排的潛力,獲取應用信息技術提升企業節能減排水平的切入點。另一方面,評估優化措施,對改進方案是否合理、相應模擬數據是否反映節能減排水平提升進行決策,根據模型評估制定的優化標桿,評價優化措施和改進方案的水平,預測其實施成效,從而做出優化決策。
優化階段。根據節能潛力,圍繞節能減排目標,對模型實施優化,運用生產要素調整等多種優化手段,從過程、工藝、設備、管理和控制等方面獲得面向節能減排的優化措施和改進方案。方案必須具備可操作性,并且對非關聯的生產要素能造成直接或間接影響。
上述四個階段在實施過程中是一個往復式的循序漸進過程。每一個節能減排業務對象的分析與優化過程可能要經過多次迭代,才能達到最終的優化目標。上一次迭代周期產生的優化策略,必須經過再建模、再仿真、再評估,才能驗證優化策略的實施效果。
技術實施路徑
“兩化融合”促進企業節能減排的重要抓手是面向不同業務領域的各類技術。技術的成熟性和可推廣性決定了信息化與節能減排融合的成功與否。縱觀信息化的發展歷程及其與節能減排的逐步融合過程,技術實施路徑將企業逐步應用信息技術最終實現節能減排總體目標的發展過程劃分為信息化發展、初步融合、深度融合三個階段,如圖3所示。
圖3 “兩化融合”促進企業節能減排技術實施路徑
信息化發展階段。該階段是“兩化融合”促進企業節能減排的初級階段。主要任務是運用信息技術實現企業產品設計數字化、經營管理電子化、生產過程自動化。包括網絡基礎設施的建設、信息系統的實施與應用、產品設計的信息化、操作模式的數字化、設備運行的自動化。這一階段的發展成果為“兩化融合”推動企業節能減排提供了軟硬件環境。
初步融合階段。該階段是“兩化融合”促進企業節能減排的中級階段。隨著信息技術在企業應用的逐步增多,針對不同行業、業務、生產工藝的企業節能減排單元信息技術開始全面發展,具體包括管理信息化節能減排、綠色產品及工藝設計、裝備信息化節能減排、生產過程管控節能減排、能源管理、副產品循環利用、二次能源回收利用、末端治理、產品循環利用節能減排。這些技術以企業的各項關鍵環節為能源優化目標,強調信息技術對企業產品研發、生產過程控制、生產經營管理等單項節能減排應用目標的覆蓋和滲透作用。但面向企業全過程或產業鏈的節能減排綜合集成尚未有效實現,并且還有少部分單項應用系統沒有建立,或已經建立的部分單項應用系統的支撐面和覆蓋面需要進一步加強。
深度融合階段。深度融合體現了“十二五”期間我國“兩化融合”發展戰略的新特色。即企業利用信息技術促進節能減排從單一環節向集成、綜合的方向轉變,初步融合階段的單元節能減排技術向系統節能減排技術轉變。這種轉變體現在從單一環節向產品全生命周期的轉變、從單個企業向產品鏈的轉變、從單一能源介質向復雜能源結構的轉變、從粗放管理向精細化管理的轉變這四個方面。經過信息化發展及其與節能減排初步融合階段的建設工作,企業實施信息化促進企業節能減排的基礎建設趨于完備,單項業務支撐系統的建設項目已經完成,信息化推動企業節能減排的工作重點已經進入協同與綜合集成業務領域,面向全過程的節能減排綜合集成、大范圍能源綜合管理、區域循環經濟綜合利用等技術領域成為該階段的重要技術組成部分。此外,在深度融合階段,環境影響將成為信息化推進企業節能減排工作的重心,在某些特定情況下,環境甚至比傳統的價值因素更為重要。
篇10
醫院建筑運行能耗若按能源種類劃分,可分為電、天然氣、油、煤、水等。調查表明,大部分醫院的用能以電和天然氣為主,因此,節電和節氣工作是醫院節能的重點。此外,醫院建筑運行能耗還可按用能子系統進行劃分,如:采暖空調系統、衛生熱水系統、電梯系統、照明系統、辦公設備、醫療設備、洗衣房、食堂等。調查表明,醫院主要用能系統為采暖空調系統、照明系統,其能耗占醫院總能耗的比例高達60%~75%,是醫院節能的重點。根據醫院用能的特點,節能改造的范圍包括圍護結構、采暖空調系統(主機設備、輸配系統、末端系統)、衛生熱水系統、電梯系統、照明系統、供水系統、供電系統、洗衣房、食堂等。在節能改造過程中,除了建筑、設施設備等“硬改造”外,還應注重進行能源管理體系的“軟改造”,如樓宇自動化系統、能源管理工具等。
概括而言,醫院節能改造的基本模式主要包括六個環節,即:測試診斷方案評審工程設計采購施工運行管理效果評估。此模式既適用于醫院自行組織的節能改造項目,又適用于節能公司參與的合同能源管理項目,能夠根據醫院的實際情況最大程度地挖掘節能潛力、科學合理地降低改造費用,從而獲得最佳的改造效果。
現狀與問題
*規劃與政策
我國沒有常設的統一的節能主管部門(國家節能減排工作領導小組屬于非常設機構,國家能源局不承擔節能監管職責),而是將節能監管職能分解到相關部委,各部門條塊分割、多頭管理。
衛生行政部門在機關事務管理部門的指導下,開展醫院節能工作,但很多停留在定期收集醫院能耗數據報表的層面上。在醫院節能的整體規劃、節能標準制定方面,湖南做了很多工作;在醫院節能監管和服務、改造項目推動方面,上海走在前面。
基于我國醫院的現狀,做好節能工作,依然要靠政府主導,大力推動。
首先是政策及規劃的制定。專家認為,醫院節能政策要激發起相關單位的內在動力,必須深入分析兩個“利益鏈”:一是醫院節能的各個相關單位的利益鏈,即節能對每個單位有什么“好處”;二是落后技術遲遲不被淘汰的利益鏈,因為一些落后技術的長期存在,“養活”了相當一批人。這兩條“利益鏈”,前者建立不起來,后者不被切斷,就會導致很多節能措施無法廣泛實施,以致醫院節能工作進展緩慢。醫院節能政策,應當以推進“兩型社會”建設為導向,強化能耗審計與監管,實行能效公示和目標責任制考核,加大獎罰力度,大力推行合同能源管理、節能產品政府強制采購、建筑能耗定額和能源階梯定價(超定額加價)制度。
其次是政策執行。長沙某三級醫院使用電鍋爐采暖,多年來一直未做改造,調查發現,該醫院距離天然氣管道不足20m遠,完全可以改用燃氣采暖,且改造的初期投資不大。而實際情況是該醫院能耗很高,僅電鍋爐的年耗電量,按火電發電標準煤耗折算,就超過3000噸標煤。因此,關鍵在于政策執行到位,否則,最新的技術、最先進的管理、最好的機制都不管用。
最后是監管與服務。做好節能監管與服務,目前有兩項基礎工作要做。對于醫院,急需安裝能源分項計量裝置和監控系統,只有掌握分項能耗數據、了解設備實際用能工況,醫院節能工作才會“心中有數”。對于主管部門,亟須建立能源監測平臺,該平臺與醫院能源監控系統聯網,有利于動態監管、有效監管,有利于及時調整政策、改善服務。
*方案評估與決策
通過對湖南“3+5”城市群18家二級以上醫院的用能調查發現:12家醫院或多或少做了節能改造,占總數的67%;僅有1家醫院對各能源子系統安裝了單獨計量裝置,有完善的能耗分項計量和監控系統;有3家醫院做過全面的節能診斷,僅占總數的8%;全部為單一項目,沒有一家采用全面的、系統的節能改造方案。
節能項目總計42個,其中,采用合同能源管理的項目有8個,占總數的19%,其余為醫院自行組織改造項目;改造投資均不大,有30個項目的初期投資少于15萬元,占總數的71%;技術方案單一,有23個項目采用照明改造或空調水系統變頻改造,占總數的55%。
另外,大多數醫院無整體的節能規劃,短期行為較多,同一項目多次或重復改造;改造方案對充分利用現場條件考慮不夠,對可再生能源利用考慮不夠;不注重改造后的運行管理,維護成本較高;對減少醫院整體能耗的效果不顯著,或者沒有評估過改造的效果。
經分析,大部分醫院對于方案評估環節不重視或者節能診斷工作缺失,以至于決策不科學、主觀隨意性大,直接導致節能改造效果不夠理想。
為此,建議各醫院在進行方案評估時遵循以下原則:
改造方案考慮節能效益、經濟效益與環境生態效益的平衡。一般而言,節能,也意味著省錢、減排。實際工作中,節能不等于省錢,節能不等于減排。例如:燃煤鍋爐改用燃氣鍋爐,由于天然氣價格較高,節能(減排)而不一定省錢;空調系統采用冰蓄冷技術改造,充分利用了較低的分時電價、冰蓄冷電價,省錢但不一定節能;污水處理系統改造,由于環保標準的提高,減排但不一定節能。
改造方案既要考慮節能,還要考慮用能結構的優化。一方面,我國的電力生產以燃煤發電為主,發電廠排放的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等,成為環境污染的“罪魁禍首”,從本質上說,電絕對不是清潔的能源。因此,減少用電量,是優化醫院用能結構的必然要求。不少地區對醫院綜合電耗提出了限額標準,例如:對二級醫院的綜合電耗,湖南要求≤60kWh/(m2?a),浙江要求≤70kWh/(m2?a)。另一方面,醫院應利用可再生能源作為用能補充(如太陽能、空氣能、地熱能等),條件許可時,盡量利用廢能(如鍋爐廢熱),可進一步降低醫院的整體能耗,優化醫院用能結構。
改造方案既要考慮用能總量的控制,還要考慮用能系統效率的提高。建筑節能的目標是在滿足建筑運行服務的前提下,控制建筑用能總量,降低單位面積綜合能耗,這已成為業界的共識。在此基礎上,考慮系統節能,提高用能系統的整體效率。用能系統效率指一次能源利用率,所有二次能源 (如電、蒸汽等)和耗能工質(如水、壓縮空氣等)均折算成一次能源,特別是電,要按火電發電標準煤耗折算(等價值)。醫院應當對不同的用能需求作精細分析,以尋求用哪種能源、在哪個“梯級”加以合理利用;應當根據當地的具體條件使用合適的能源,盡可能消除能源轉化和傳輸過程中不必要的環節;按照系統最優原則,對醫院運營過程中的物質流和能量流進行充分集成與優化,使其效率最高。
另外,改造方案應考慮初投資、運行成本、回收周期等因素,考慮醫院運營近況與長遠計劃、能源供應與價格、政府補貼與稅收優惠、節能政策與監管、醫院管理與技術進步等因素的變化。對于合同能源管理項目而言,節能公司還要考慮財務成本和各類風險。
*技術與管理
醫院節能改造,首先應滿足醫療與衛生要求。隨著專業設計院、節能公司的參與,技術和管理方面完全能夠滿足醫院節能的特殊要求。
現有的成熟節能技術很多,涉及到能源、建筑、暖通、電氣、給排水、計算機和網絡、醫學工程等多個專業,關鍵是如何整合,技術運用不當可能導致更大的浪費。對節能公司而言,技術整合能力的強弱,關乎節能改造項目的成敗。
通過走訪吉林、北京、鄭州、西安、成都、武漢、長沙、廣州、上海、杭州等地的一些醫院,我們發現大多數醫院對于節能改造認識片面,普遍存在重視設備更新及技術改造,忽視項目管理和運行維護,重視“硬改造”,忽視“軟改造”的問題。調查表明,建筑用能系統產生能源浪費的原因,人為的操作及保養所發生之浪費約占55%~58%,設備設施效率差導致的浪費約占42%~45%。因此,要實現節能改造效果,技術和管理這二者不可偏廢。
這些醫院采用了很多的節能技術,但有兩個方面存在缺位:一是圍護結構的改造基本上沒有。進行圍護結構改造,能有效減少醫院建筑的冷負荷,大幅降低采暖空調系統的能耗。事實上,這方面的技術也很成熟,典型措施有:外墻隔熱保溫、三層玻璃窗戶改造、外置遮陽板。二是對于醫療設備的節能大多數醫院沒有考慮,個別醫院僅僅對需要預熱的設備做一些管理,沒有其他措施。調查表明,醫療設備裝機功率占醫院用電設備的15%~22%(空調主機為溴化鋰吸收式空調的情況除外),其節能潛力不可忽視。
不少醫院的節能管理工作,缺少正確的財務控制。湖南益陽某縣醫院,燃煤鍋爐改用燃氣鍋爐后,發現采暖季的能源費用居高不下,于是決定停機 “節能”,此事將對醫院聲譽及服務質量帶來很大影響。實際上,財務部門應積極參與醫院能源管理,從成本、績效等方面,及時分析、評價醫院能源消耗狀況,與節能部門一起,找出節能管理薄弱環節,使醫院建立起符合自身特點的節能管理內控體系,促進醫院管理層正確組織與管理,降低用能成本,實現效益最大化。
此外,對于節能公司,除了改善售后服務外,還可針對大多數醫院缺乏能源技術和節能管理專才的現狀,編制一些常識性、普及性的技術手冊或者開發一些輔助軟件,指導醫院的節能管理。
*工作考核與評價
現代醫院建筑具有綜合性、復雜性、多樣性及安全性等多重特征,在空間構造、用能狀況、環境控制等方面與一般公共建筑存在很大差異這增加了醫院節能工作考核與評價的難度。
我國沒有制定統一的醫院能耗評價指標,各地做法不一。
浙江規定:單位面積綜合能耗、單位面積綜合電耗為主要指標,并按三級醫院、二級及以下醫院兩個檔次分別規定。
湖南規定:單位面積綜合能耗、單位面積綜合電耗為主要指標,并按一級、二級、三級醫院3個檔次分別規定。另外,還根據年門診人數制定了修正系數。
上海規定:床日能耗量為主要指標,床日能耗量=年能源總消耗量/(年床日數+年門急診量/3)。
武漢提出:單位床位能耗量為主要指標,并根據年床位利用率制定修正辦法。
經分析,僅用單位面積綜合能耗指標,無法反映醫療技術的進步、醫療條件的改善、門急診量的增長、住院天數的縮短、治愈率的提高等因素;僅用單位床位能耗量(或床日能耗量)指標,又無法反映醫院面積規模、功能任務、設施條件、醫療服務質量等因素。研究表明,醫院能耗與床位數存在線性關系;醫院能耗與床位數、年床日數、建筑面積、年門急診量的相關性依次為:床位數>年床日數>建筑面積>年門急診量。
建議在制定醫院能耗評價指標時,可采用單位面積綜合能耗、單位面積綜合電耗、床日能耗量為主要指標,并按醫院等級、床位數分別規定。其中,床日能耗量=年能源總消耗量/ (年床日數+年門急診量/3)。
另外,為了強調節能工作的經濟效益,還可把“萬元業務收入能耗支出”納入醫院績效考核指標體系。
*醫院節能產業發展
節能改造,對于醫院而言,面臨建設資金投入大、節能人才稀缺、工程經驗不足等困難,存在不少資金和技術風險。如果采用合同能源管理機制,由節能公司與醫院簽訂能源管理合同,為醫院提供節能診斷、融資、改造、運行管理等一條龍服務,并以節能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤,醫院面臨的這些困難和風險,也就不成為一個突出問題。
現階段,我國醫院的節能改造以醫院自行組織的方式為主,存在局部改造、單一項目、投資少等特點,全面、系統、多項目整合的醫院節能改造案例寥寥無幾。醫院合同能源管理,多數項目不大,年節能量超過500噸標煤或年節能效益超過100萬元的項目為數不多。我國醫院節能產業尚處于起步階段。
從產業發展的角度來看,醫院節能產業的壯大依賴于節能服務產業的整體發展。我國節能服務產業起步晚,2010年國務院辦公廳轉發發展改革委等部門《關于加快推行合同能源管理促進節能服務產業發展意見的通知》后,節能服務產業才得以迅速發展。一段時期來,無論是政府、用能單位,還是設計院、設備制造商、施工企業、節能公司、中介機構、銀行等參與各方,均偏好工業節能,工業節能潛力大、效果好、回報快。相對而言,建筑節能和公共機構節能發展較慢。
從醫院發展的角度來看,醫院節能產業的壯大依賴于醫院管理方式的變革。首先,醫院用能系統主要承擔醫療服務的保障功能,屬后勤服務工作,不是業務重點,沒有引起足夠重視,大多數醫院未把節能工作列入到醫院管理的重要日程上來。其次,醫院缺乏實施節能改造的動力。調查表明,大多數醫院的能耗支出占總支出的2%~3.5%,占后勤管理支出的12%~18%,能源占醫院的運行成本不是太高,醫院沒有節能的積極性。只有改變傳統的、粗放的管理方式,堅持節能降耗、科學管理,走可持續發展的路子,醫院節能改造的潛在需求才能顯現出來。
此外,醫院采用合同能源管理機制進行節能改造也會存在一些新的問題,比如醫院節能改造項目的贏利性弱,使得節能公司參與項目的積極性不高;現階段節能公司很難通過銀行等金融機構為節能改造項目融資,因資金不足,大量好的節能改造項目無法實施;節能公司按照工業節能項目的方式運作醫院節能改造項目,由于缺乏運行管理隊伍和醫院服務經驗,出現了缺平臺、落地難、過程管理“孤軍奮戰”的被動局面。
發展與創新
醫院節能改造面臨的問題是發展中的問題,基于創新思維,我們認為,現階段醫院節能改造需要使用“組合拳”,即:宏觀方面,采取規劃、政策與市場相結合的辦法;微觀方面,采取設備、技術和管理相結合的策略。
*探索“兩型”醫院建設
近年來,在探索醫院發展模式方面,山東、湖南等地提出了“兩型”醫院的發展模式。
根據湖南的“兩型”醫院建設標準,“兩型”醫院是堅持以患者為中心,以現代醫療技術和綠色醫院人文關懷為基石,以打造良好醫療環境、暢通急救通道、提供優質醫療服務為主要內容,以實現醫療環境“零污染”、醫患關系“零距離”、醫療保障“零障礙”為發展模式的現代醫院。
“兩型”醫院建設指標體系框架包括:資源節約、環境友好、服務質量與效率、管理素質與發展潛力4個分指標體系。
對醫院而言,節能工作必須成為醫院管理的重要內容。在“兩型”醫院建設的指標體系中,有很多是節能指標。
對政府主管部門而言,需要進一步擬定規劃,推動示范工程,制定配套政策,加強行政指導,培育醫院節能市場等。
對于市場參與各方而言,要看到醫院節能改造的商務需求,還要研究醫院節能改造的特點與規律,更要著重提高自身的服務能力,共同促進醫院節能產業的快速發展。
*建設分布式能源系統
分布式能源系統是分布在用戶側的能源梯級利用和資源綜合利用系統,具有靈活的變負荷、較低的初始投資、供電的高可靠性、很小的輸電損失和極高的一次能源利用率等特點。上海黃埔中心醫院建設了分布式能源系統。
我國主要推廣天然氣冷熱電三聯供系統。天然氣冷熱電三聯供(Combined Cooling, Heating and Power,簡稱CCHP),是指以天然氣為主要燃料帶動燃氣輪機或內燃機發電機等燃氣發電設備運行,產生的電力滿足用戶的電力需求,系統排出的廢熱通過余熱鍋爐或者余熱直燃機等余熱回收利用設備向用戶供熱、供冷。經過一次能源的梯級利用使能源利用效率從常規發電系統的40%左右提高到80%左右,大量節省了一次能源。分布式能源系統中,各項終端供能的經濟直供范圍為:電,10kV,1km~2km;空調冷水,1km~1.6km;1MPa蒸汽,1km~2km;60℃左右采暖和生活熱水,4~5km。所對應的最大經濟供應范圍為6~12km2。按照此經濟供能半徑,應發展50~100MW左右規模的分布式能源站。
分布式能源系統設備復雜、技術多樣,對后期管理的要求高,僅僅適用于大型綜合性醫院的節能改造。國外的研究表明,采用天然氣冷熱電三聯供系統,減少建筑運營成本達到21%以上。
*構建建筑EPC項目管理信息系統
與建筑相關的能源管理系統很多,如樓宇自動化系統、能耗監測系統等。一般,這些系統均是針對某個項目定制設計,不能現場組態。樓宇自動化系統的控制策略較專業,需要專門培訓才能掌握,其造價較高,使大多數醫院特別是二級醫院“望而卻步”。能耗監測系統具備能源計量監測、統計分析等功能,不能控制用能設備。
建筑EPC項目管理信息系統(Building Energy Performance Contracting-Project Management Information System,簡稱BEPC-PMIS),是將高效用能設備、節能控制技術與專家管理經驗整合在一起的應用平臺,運用現場網絡技術、智能設備、無線聯網、云計算等技術手段,融合成本分析、績效管理、盈虧平衡分析、線性規劃等管理工具,按照“精細化、模塊化、標準化”的項目管理思路,為大型公共建筑用能系統的運營管理工作提供支持。
BEPC-PMIS為運行監控軟件、現場網絡、自控單元三級結構組成。在第一級,可同時與遠程監控終端和大型公共建筑能源監測系統接口;在第二級,可通過無線聯網技術來連接智能設備。
運行監控軟件采用工業組態軟件設計,共分為管理范圍、項目交接、運行管理、能源及成本管理、維護及安全管理5大功能模塊,根據用能系統運營管理要求,五大模塊又細分為38個子模塊。
現場網絡為分散分布式結構,自控單元根據監測、控制對象而定,均可自由組合。
*推進物業能源管理
物業能源管理(property energy management,簡稱PEM),是在建筑節能領域實施合同能源管理的一種創新性節能服務模式,其基本形式是利用傳統的物業管理平臺開展合同能源管理業務,主要特征是在物業管理服務中融入節能服務,達到為業主節能減排、為物業管理公司增加經濟收益的目的。
物業管理公司與節能公司相結合,一方面,使得節能公司有了一支項目管理隊伍,合同能源管理項目有了一個“當地托管方”;另一方面,使得物業管理公司拓展了業務范圍。