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合同能源管理業務主要內容


EMCo一般向客戶提供的節能服務主要包括以下內容: 
1 、能源審計 
    EMCo針對客戶的具體情況,測定客戶當前用能量和用能效率,提出節能潛力所在,并對各種可供選擇的節能措施的節能量進行預測。 
2、節能改造方案設計 
    根據能源審計的結果,EMCo根據客戶的能源系統現狀提出如何利用成熟的節能技術來提高能源利用效率、降低能源成本的方案和建議。如果客戶有意向接受EMCo提出的方案和建議,EMCo就可以為客戶進行項目設計。
3 、施工設計 
    在合同簽訂后,一般由EMCo組織對節能項目進行施工設計,對項目管理、工程時間、資源配置、預算、設備和材料的進出協調等進行詳細的規劃,確保工程順利實施并按期完成。
4 、節能項目融資 
    EMCo向客戶的節能項目投資或提供融資服務,EMCo可能的融資渠道有:EMCo自有資金、銀行商業貸款、從設備供應商處爭取到的最大可能的分期支付以及其它政策性的資助。當EMCo采用通過銀行貸款方式為節能項目融資時,EMCo可利用自身信用獲得商業貸款,也可利用政府相關部門的政策性擔保資金為項目融資提供幫助。
5 、原材料和設備采購 
    EMCo根據項目設計的要求負責原材料和設備的采購,所需費用由EMCo籌措。
6 、施工、安裝和調試 
    根據合同,由EMCo負責組織項目的施工、安裝和調試。通常,由EMCo或其委托的其他有資質的施工單位來進行。由于通常施工是在客戶正常運轉的設備或生產線上進行,因此,施工必須盡可能不干擾客戶的運營,而客戶也應為施工提供必要的條件和方便。
7 、運行、保養和維護 
    設備的運行效果將會影響預期的節能量,因此,EMCo應對改造系統的運行管理和操作人員進行培訓,以保證達到預期的節能效果。此外,EMCo還要負責組織安排好改造系統的管理、維護和檢修。
8 、節能量監測及效益保證 
    EMCo與客戶共同監測和確認節能項目在合同期內的節能效果,以確認合同中確定的節能效果是否達到。另外,EMCo和客戶還可以根據實際情況采用“協商確定節能量”的方式來確定節能效果,這樣可以大大簡化監測和確認工作。
9 、EMCo收回節能項目投資和利潤 
    對于節能效益分享項目,在項目合同期內,EMCo對與項目有關的投入(包括土建、原材料、設備、技術等)擁有所有權,并與客戶分享項目產生的節能效益。在EMCo的項目資金、運行成本、所承擔的風險及合理的利潤得到補償之后(即項目合同期結束),設備的所有權一般將轉讓給客戶。客戶最終就獲得高能效設備和節約能源的成本,并享受EMCo所留下的全部節能效益。 
    對于節能效益承諾項目,客戶將按照約定的進度支付節能項目費用,通常為一次性支付。
我國建筑節能“十一五”規劃的目標是節約1.01億噸標準煤,這就意味著“十一五”期間要減排4億多噸二氧化碳氣體,建設節能建筑的總面積累計要超過21.6億平方米,其中新建建筑16億平方米,既有建筑改造5.6億平方米。這就給節能服務企業提供了巨大的市場和機會。
  中國節能協會節能服務產業委員會常務副主任諶樹忠說:“目前,中國節能協會節能服務產業委員會有200多家會員單位,其中,70%多是從事建筑節能服務的。中國節能的廣闊前景為這些節能服務企業提供了巨大的發展前景。”
  節能服務企業是通過績效保證型契約為客戶提供節約能源或提升能源使用效率服務的,它包括能源使用現狀分析、節能技術設計、施工等全方位的服務。在整個節能方案的實施過程中,客戶不需要負擔節能措施、設備以及施工的費用,只需按合同將通過節能改造后節約下來的部分能源費用作為節能服務企業的報酬。由于節能服務公司的報酬與節能能源的量成正比,因此,節能服務公司將盡一切努力來為客戶節約能源,而客戶通過節能服務公司的節能方案可以節省大筆的能源費用,受益終身。這種方法突破了節能方面存在的資金、人力、專業技術方面的瓶頸,可實現整個社會、客戶與節能服務公司的三贏。因此,在節能的大背景下,節能服務將逐漸成為一個產業,節能服務企業的數量和規模都在不斷壯大。
節能效果檢測缺乏統一模式和標準
  節能服務這一市場化的節能模式打破了傳統指令性節能模式存在的瓶頸,為中國節能起到了一定的促進和推動作用,但是由于節能改造比較復雜,節能改造的效果受到諸如氣候、產品、操作模式變更等因素的影響,使預測的改善效果與實際狀況存在差異,再加上統一的、權威的節能效果驗證模式和評估標準的缺失,使節能服務公司與業主之間在關于節能效益的確認方面存在歧義和爭議的情況時常發生,從而導致節能改造工程難以順利開展,節能成效不易彰顯,無形之中影響著節能服務公司的收益和業主在節能改造上的積極性。
  有關專家指出,在節能工作的核心工程中,除了節能技術的導入外,在實施節能技術之后的節能效益,即節能量或成本降低量的測量與驗證也非常重要。節能績效的驗證是通過儀器測量并通過一定的計算模式獲得的。但由于計算模式不同,計算結果會出現很大差異,正確的節能量確認模式也可以評比不同節能措施的節能成效。因此,在節能服務產業中,必須有完整且具有公信力的節能效益計算模式。
  “在節能服務產業,節能公司的報酬與實際的節能量成正比,但由于目前節能效果驗證的方法和模式多種多樣,使得同一個節能改造項目,用不同的模式和方法計算和檢測的結果卻大相徑庭。”諶樹忠說。
  因此,很多節能服務企業呼吁,應盡快建立一套完整的、科學的、權威的、具有公信力的節能效益評估和檢測模式。只有用客觀的標準來評比節能成效,才能疏解節能服務公司與客戶之間存在的對節能效果認可方面存在的障礙和溝通不暢,才能使雙方對節能效益減少爭議、達成共識。
期待統一的節能量確認模式出臺
  諶樹忠透露,中國節能協會節能服務產業委員會準備借鑒國外同行的經驗,研究一些模式來評比節能成效。他說:“我們計劃成立一些非營利性的節能測評中心,用來對節能項目的節能量進行確認。一項節能工程在開工前就由這些節能測評公司做出測評,他們會用一些業內認可的模式對最終的節能效果做出評估,例如應該達到一個什么樣的節能效果,實施節能的企業應該支付多少合理的費用等,為節能市場找到一條基準線。”
  據悉,北京為確保固定資產投資項目節能評估工作的質量和效率,今年3月份向社會公開選聘第一批節能評估中介機構,通過專家嚴格評審,18家中介機構入選,這些中介機構的專業范圍涉及建筑、建材、基礎設施等領域,在北京市固定資產投資項目節能方面這些機構將做出中立的、客觀的評估。 

    我國“十一五”發展規劃中明確提出單位GDP能耗在五年內要降低20%的目標。這為國內節能服務產業的發展孕育了較大市場。IPMVP作為目前國際普遍認可并采用的能效檢測與確認規程,在國內節能領域中已有較廣泛的應用基礎。但因節能改造效果受到眾多因素的影響,這為準確預測節能改善效果與實際情況間的差異帶來了難度,加之統一、權威的節能效果驗證模式和評估標準的缺失,使有關單位(如節能服務公司、業主、投資方等)往往對節能量的確定存在爭議,成為制約國內節能服務產業發展的瓶頸。因此,引入獨立第三方機構對節能量的核定,將有效解決各方在“如何客觀界定節能量”的難題,同時改變目前節能服務商“既當運動員又當裁判員”的尷尬局面。
空調水泵節能 
    一次泵變流量系統(Variable-Primary-Flow System,以下簡稱VPF系統)誕生的歷史并不長,空調行業人士針對該系統的認識存在一漸進接受的過程。近幾年來隨著空調DDC控制技術的迅速發展,冷凍機組技術性能的不斷提高,VPF系統技術的先進性、可靠性及經濟性已為市場所接受,不容置疑,VPF系統的成功與否首先取決于設計,其中包括合理選用設備并實現其完美組合,設備控制和輔助控制元件之間的協調等。筆者試圖從實際運用角度出發,分析VPF系統與傳統變流量系統之間的差異,針對VPF系統的各個設計環節或要點予以說明。
一、VPF系統的構成簡介
  目前,VPF系統尚無嚴格的定義,筆者就其基本特征作一概述,通過調節用戶端二通閥改變流經末端設備的冷凍水流量以適應末端用戶空調負荷的變化,同時采用一定的手段,使空調系統的總循環水量與末端的需求量相吻合,通過冷凍機蒸發器的水流量確保在安全流量范圍內,維持冷凍機蒸發溫度和蒸發壓力的相對穩定。
二、VFP系統控制原理基本要點
  表面上VPF系統并不復雜,設備管路配置與傳統設計形式差異不大,系統運行原理較為簡單明了,根據外網負荷的變化,通過變頻調節水泵轉速,使系統循環水量維持在剛好滿足負荷需求的水平,保證負荷側(包括最不利點)獲得足夠的循環壓差并盡可能降至最低,以期降低水泵運行能耗的目的。
  事實遠非如此,VPF系統的設計復雜性相當大,筆者認為設計首先面對的是如何保護冷凍機組,即要維持蒸發器最低流量以及水流量變化的速率控制問題,其次是如何保證整個VPF系統運行的經濟性及可靠性等。客觀地看,VPF系統最大的缺點在于其控制的復雜性,設計人員應結合工程特性,因地制宜,妥善解決控制問題,確保該技術在良好的工作環境中健康發展。
  VPF系統自控復雜程度較常規系統不可同日而語,換而言之,VPF系統的成功與否,很大程度取決于自控設計的完善和設備及輔件選擇的合理。
三、VPF系統設計要點及設備選用原則
  一個完善的VPF系統,需要整套精細化控制方案,為實現預定的控制目標,應針對系統設計方案各環節周密考慮。
1、冷凍機配置的選擇 
   1.1、五年前冷水機組蒸發器管內速度一般為3英尺/秒~11英尺/秒,目前冷凍機制造廠商經過試驗證明,冷水機組可以通過改變換熱管管型和換熱管回程數實現蒸發器內水流速度低至1.5英尺/秒,這對VPF系統設計無疑是個好消息,我們可以在不增加旁通流量的同時大大擴展了冷凍機組的有效操作能力。
  根據相關資料,冷凍機蒸發器最小水流量限值應小于或等于冷凍機設計流量值的60%。 
   1.2、冷凍機對于冷凍水流速變化的速率較為敏感,每分鐘流量改變過大將造成冷凍機的停機保護,故設計選擇冷凍機時應重視其水流量最大變化速率的限制,應考慮設備相應的寬容度問題,這對系統的穩定運行無疑是重要的,一般來說冷凍機蒸發器每分鐘流量改變不應超過10%,極限為30%。 
   1.3、通常空調設計中,常常出現多臺冷凍機組并聯運行的情況,針對VPF系統,冷凍機盡可能選擇同一規格型號,如規格型號無法保持一致的話,建議各冷凍機蒸發器額定水阻力盡可能保持在相等的水平,這樣,當外網空調負荷導致空調冷凍水流量發生變化時,流經各冷凍機蒸發器的水流量可基本實現同步等比例變化。
2、冷凍泵及其控制 
   2.1、泵機配置的對應關系問題,在具體工程設計中,常見冷凍水泵與冷凍機的對應關系往往有兩種形式。
   冷凍水泵單獨與冷凍機一一對應串聯,在傳統設計中經常出現,其優點明顯,各冷凍機蒸發器水流量直觀上可得到可靠的保證,按常見的自控方法,由空調用戶端實際瞬間總負荷輔以冷凍機工作累計時間決定冷凍機啟停,而冷凍水泵啟停與冷凍機相對應實現聯鎖,應該講該種配置方法從自控角度上看較為簡便,但此種設計須有一個前提,即冷凍機及相應的冷凍水泵均須為同一規格產品,如冷凍機及水泵存在規格大小不一并存的情況,在系統變流量過程中,各冷凍機并聯回路必然產生水力不平衡的問題,即大泵將對小泵產生干擾,令水泵的能源消耗在不平衡方面,而非系統工作方面,同樣大小水泵的同步變頻控制也難以實現。
  同一規格的冷凍水泵呈并聯形式,單母管與冷凍機組配接,冷凍水泵與冷凍機在控制方面不呈一一對應關系,這是目前國外較為流行的設計方式,冷凍機啟停數量依舊由用戶端空調瞬間總負荷決定,而冷凍水泵啟停數量的控制完全脫離冷凍機,根據用戶端空調水流量實際需求值并同時結合水泵效率,馬達效率及變頻器效率分析決定水泵啟停臺數。換而言之,冷凍機運行臺數不一定對等于冷凍泵運行臺數,這是一種較先進的控制手法,其優點通用性強,針對大小冷凍機組合的情況,避免了冷凍泵變頻工作時相互干擾的問題,與圖1相比,冷凍水泵運行能耗得到了最大程度的節省,缺點是將增加一定成本。冷凍機應配設聯鎖啟閉的電動閥,水泵變頻控制方面需泵廠提供全套水泵工作水力曲線用以編程,功率感應器亦在增設范圍,目前國內能承擔此項機電一體化工作的單位為數不多,相信在不遠的將來,隨著市場的需求及技術水平的不斷提高,這種比較完善的控制方法將逐漸為人們所接受。
  在目前實際運用中,針對泵機組合形式,冷凍水泵啟停數量的控制可根據用戶側水流量實際需求同時結合單臺水泵設計流量值確定,與前面的水泵控制手法比,水泵的保養和節能狀況略為遜色,但回避了技術支持及前期增加投入的問題,作為一折衷的方法因較為實用而為人們所采納。 
    2.2、冷凍水泵的選擇
  根據設備設計安裝位置、空間及承壓,結合設計流量及揚程,決定選用何種類型水泵及其所配機械密封,選泵時,水泵設計工作點盡可能在高效區偏右一點區域,以實現水泵保持在高效區變頻運行,此點與常規選泵有異,傳統選泵往往將水泵設定工作點確定于高效區偏左一點區域。
  馬達的功率須覆蓋水泵在實際應用中可能的工作區域,同樣變頻器功率亦應覆蓋水泵運行的輸入功率。此外,由于變頻水泵在低速時可能產生扭力上的振動,水泵聯軸器的中間墊片選用EPPM材質為佳。 
    2.3、冷凍水泵的變頻控制 
    2.3.1、冷凍水泵最小流量:隨著用戶端空調負荷的減少,空調水流量相應減少,當流量太小時,水泵容易產生熱能堆積,徑向、軸向推力增加,從而容易損害水泵的軸承、軸封,影響水泵壽命,須設置一最小流量的限制以防止低流量造成的負面效果,根據有關資料,建議最小流量為水泵最佳效率點流量的25%。 
    2.3.2、水泵的最低轉速:為確保水泵馬達的正常散熱,水泵轉速不應低于正常標準值的30%,如水泵轉速低于30%,變頻器效率下降,水泵效率亦減小,而馬達效率則劇跌,變頻水泵水電效率=水泵效率*馬達效率*變頻器效率,顯而易見,低轉速帶來的能源節省已被更低的水電效率所帶來的能耗所抵消,在空調實際應用過程中,水泵轉速低于30%標準值是毫無意義的,故水泵變頻控制器應設定頻率變化下限。 
    2.3.3、由于冷凍機針對其蒸發器水流量變化速率有一定要求,相應地冷凍水泵對此也有具體限定,要求實現穩定變化,一般來講,VPF系統水流量變化速率設定為每分鐘流量改變不超過10%,由此類推,變頻器工作將與此保持同步。 
    2.3.4、冷凍水泵的變頻控制是VPF系統一重要環節,其控制原理可簡述為:以供回水總管末端最不利的壓差設定值作為控制目標,以該處的壓差測量值作為過程檢測變量,以變頻調速水泵作為控制系統的執行機構,對冷凍水供水進行PID調節控制,控制目標是使過程檢測變量趨近于設定值。
  簡而言之,與一/二次泵變頻控制原理比,VPF系統水泵壓差控制基本點相似,但增加了水量變化速率,最小轉速限定等控制環節。
  此外,冷凍水泵采用溫差控制方法的工程時有出現,從理論上講,溫差控制法同樣可以實現節能目的。但這類設計有一定限制,外網各空調用戶負荷均需按同一規律性同步變化,否則容易出現空調管網水力失衡問題,影響空調品質,事實上具體工程很少存在這種理想情況,即便空調末端配設電控閥,由于空調系統負荷-流量非線性程度因工程而異,經濟節能性受到一定影響,筆者建議盡量不采取此類方法。 
    2.3.5、冷凍水泵是采用全變頻還是一變多定的形式,目前國內存在不同看法,筆者認為就VPF系統而言,一變多定這一傳統形式節能性較合變頻形式為差,定速泵的的存在,往往導致定速泵與變速泵并聯運行時,變速泵高速運行維持較高壓力導致能耗增加,同時一變多定形式也容易造成變速泵的磨損,目前變頻器價格較為合理,故筆者認為冷凍水泵采用全變頻形式較為穩妥。 
3、旁通管及其控制閥門的配置原則
  冷凍機蒸發器最小水流量的數值由冷凍機生產廠商根據設計工作提供,一般不小于50%設計額定流量,出于安全因素考慮,通常確定為蒸發器標準水流量的60%,此項數值在VPF系統設計中至關重要,必須由冷凍機生產廠家商予以確認,從而確保VPF系統的正常工作。
  在VPF系統設計中,旁通管及其控制調節閥門是一重要環節,其唯一的作用就是確保流經每臺工作的冷凍機蒸發器的冷凍水流量在任何情況下均不低于設備所要求的最小流量,基于此點,筆者認為設計人員應注意旁通管規格確定,控制閥門的選擇以及系統響應時間等諸多要素,以期達到穩定運行之目的。 
    3.1、旁通管規格及其設置原則
  如何恰當地選擇旁通管口徑,原則上該旁通管的流通能力須保證冷凍機蒸發器的最低水流量,在最不利的情況下,末端空調空調流量趨于極低值時,旁通管將承擔單臺冷凍機保證正常運行所需的最低流量,根據有關專業單位的實際操作經驗,旁通管長度盡可能控制在空調供回水總管管徑約3~5倍,在其最大流量的情況下,水損失盡可能低于1.5英尺水柱,管徑相應予以確定,當冷凍機采用大小搭配的形式時,旁通管宜根據最大型號冷凍機所要求的最低流量確定管徑,以確保系統的寬容度,同時保留以傳統模式(一次水泵均全部定速)工作的可能性。 
    3.2、旁通控制調節閥門的選用及控制
  VPF系統冷源側旁通管應相應配設合適的高質量的等比例調節控制閥門和電動驅動器,須注意的是,普通蝶閥不能提供合適的水流曲線。VFP系統中較少采用,同樣電動驅動器的選擇應確保其扭距可克服閥門關閉壓差。
  旁通閥的選型不能根據旁通管管徑確定,而是根據計算而得的閥門系數Cv值選擇,同時輔以校驗閥門水流速度,原因是水流速度過高容易產生氣蝕和噪音,一般來講,流速不可超過16英尺/秒(事實上有些品牌的壓差調節閥還要保守,最高為10英尺/秒),根據設計經驗,閥門前后壓差一般在2~3Psi之間,而旁通閥的流量為最大規格冷凍機的最低流量,正常情況,閥門選擇50~60的開啟度,而非90度(即全開)。
  旁通閥的控制手法具有一定的多樣性,可由BA或冷凍機或水泵變頻控制裝置來控制,視工程特性和設計者習慣而定,但其控制原則是明確的,即根據冷凍機蒸發器進出口壓差或流量的實測值調節旁通閥開度,確保每臺冷凍機蒸發器水流速不低于安全低限。
  可以看出,常見的VPF系統中冷凍機、水泵以及旁通閥的控制大都各自實現獨立,采集的控制信號源亦不相同,三者組合完成了VPF系統的基本控制功能。
4、壓差、流量計的選用原則
  VPF系統成功與否,精準的測量設備的選擇和恰當的安裝位置相當重要,根據冷凍機、水泵及旁通閥的控制原則,壓差、流量計的安裝位置相應確定。
  特別指出的是,用于水泵調速控制的用戶端壓差計安裝位置及數量應視工程特性而定,常見的工程壓差計往往設于系統最遠端用戶,事實上,空調系統最不利環路不一定是幾何管線最長的環路,須校驗用戶端的局部阻力(熱交換器阻力加調節閥阻力),設計時應予以重視,此外,具體工程設計時,空調水系統往往根據使用功能和時間特性劃分為多路系統,設計者應考慮各回路具體使用時間等特點,確定設定用戶端的壓差計的數量及具體安裝位置,并在水泵調速控制裝置中設定程序進行判斷識別。
  關于壓差測定點設置的問題,目前常見在空調供回水總管間設置壓差計,這種脫胎于傳統差壓旁通式變流量系統的控制方法,由于未充分考慮系統管路阻力的變化導致節能幅度相對較小。除特殊情況外,建議不采用此種作法。
  流量計的作用不容忽視,事實上,流量計的精準與否直接關系到VPF系統運行的經濟性,同樣,確定流量計的安裝位置須根據選用流量計的型式合理設置,一般情況而言,流量計的選擇應根據流量范圍(一般為10~100%設計流量),承壓及耐溫等因素確定,流量計如常見的渦輪式流量計應保證前10后5(倍管徑)的距離以保證測量精度。
  從控制信號角度而言,壓差信號或流量信號有時可實現同一功能,而兩者產品價格及安裝要求不同,設計者可進行優化選擇,如冷凍機蒸發器瞬間流量或壓差的測定均可為旁通閥的控制提供可靠的信號源,但在同一測量精度和穩定性要求下,壓差測量的手法投入成本低,安裝難度小,故冷凍機側往往采用壓差測量的方法。
5、其它注意事項 
   5.1、冷凍機側的電動控制閥的選型設計須采用電動閥,不可使用時間行程短的電動開關閥,否則將對相鄰已運行冷凍機產生影響。前文已經描述,冷凍機蒸發器通過的流量不能變化太快,否則將引起自動停機,蒸發器水流量變化度的極限值為每分鐘30%,而蒸發器最小設定流量為60%,故冷凍機側電動調節閥啟閉行程時間至少必須在兩分鐘以上,以保證冷凍機正常工作(啟停)。 
    5.2、在設計時,要注意水泵變頻裝置(即控制箱+變頻器)與水泵電機距離盡可能小,以減少諧波效應的產生,如安裝空間受到限制,應參看變頻器及電機廠方資料,以了解最遠距離及相應安裝電氣設施。 
    5.3、VPF系統設計較傳統方式復雜,需冷凍機、水泵及BA等其他設備供應商予以配合協調,設計者完成框架設計時,宜考慮機電一體化的概念,以確保工程質量。 
    5.4、VPF系統設計理念是否可以擴展至空調冷卻水系統,答案是肯定的,但冷卻水泵能耗的減少和冷凍機因冷凝溫度的提高造成的冷機能耗的加大之間存在一個平衡點的概念,具體操作難度很大,事實上其節能效果未必象VPF系統那樣直觀,一般地說,空調冷卻水系統不建議采用變流量方式。
四、VPF系統的適用性簡述
  關于VPF系統的技術優勢的介紹,行業文章多有介紹,實際工程應用中倒是改造工程比例較多,筆者經過調研,發現真正意義的VPF系統的設計并不多見,原因是多方面的,應該講空調水系統運行節能設計工作是一個循序漸進的過程,就改善以往低效高耗的系統運行方式,在空調設計中確定VPF系統技術的可信度方面看,盡管應用水平不高,但無疑有著積極的意義,相信隨著工程設計經驗的不斷積累,VPF系統技術應用水平的提高指日可待。
  籠統來講,VPF系統技術的應用條件可描述為:較大規模的系統容量及合適的運行時間(非間歇運行),空調系統流量可較大輻度的變化(超過30%),空調冷凍水溫度可以允許輕微變化,工程初投資及回收期可接受,工程設計者對技術應用的把握到位,用戶/操作者了解并熟練掌握系統的控制運行。 
    Duke SolutionsSM是美國波士頓的一家著名的ESCO,它是Duke Energy(迪克能源公司)的子公司。Duke Energy是一個綜合性的能源公司,它的業務范圍包括: 
    動力工程——包括核電、水電、電力銷售服務和配電; 
    能源輸送——包括電力輸送、美國東北天然氣管道、美國中西部天然氣管道; 
    能源服務——包括全球投資(美國國內及國際開發)、油田服務、貿易和市場開發、能源項目工程和服務、項目融資、合同能源服務; 
    環境工程——包括環保工程、水處理工程。
  Duke SolutionsSM屬于Duke Energy集團中進行能源管理服務的子公司,1995年建立。該公司與其它ESCO的不同之處是供電與節能服務一體化,因為能源供應和節能是密切相關的。所以,能源節約包含三方面的工作:優化能源供應方面的節約;改善能源管理方面的節約;提高能源效率方面的節約。實際上,大部分高級管理人員、設備管理人員和工程師都知道存在節約能源成本的機會,但是,對他們來說,捕捉這種機會存在著以下主要障礙:
缺乏資金——由于歷史的原因,可用的資金總是首先用于生產和人員的工資待遇,其結果,設備改進項目的資金安排一拖再拖;

   沒有時間和精力——決策人員忙于生產和職工管理,各單位往往沒有節能的專業化技術和管理人才,不能長期地注意設備的改進和節能管理; 
    風險——節能投資有一定的風險,因為項目的資金回收由能源費用的節約來實現,這不僅不是直接的收入,而且具有若干不確定性(能源消費量計算上的不確定性和能源價格/質量的不確定性)。
    Duke SolutionsSM的宗旨幫助客戶克服上述障礙,向客戶提供能源項目的設計、能源供應、數據處理、能源效率審計、項目融資、工程管理和施工、能源效率監測和節能量的確認、承擔風險等一系列的服務。對客戶來說,接受Duke SolutionsSM的服務能得到以下好處:
    ESCO幫助融資,客戶無需自己的初次投資;
    完成項目無需客戶自己做大量的前期準備工作;
    實施項目無需客戶自己操心,ESCO為他們完成“交鑰匙工程”;
    設備保養和維修不用客戶自己操心;
    降低能源成本和運行成本;
    更新設備或設備升級;
    使工作環境更加舒適、方便、先進;
    增加生產能力或其它經濟效益;
    確保節能效果,為客戶承擔風險 
    ECONOLER INTERNATIONAL是附屬于加拿大蒙特利爾市一家著名能源管理公司SOPRIN ADS的ESCO。Econoler Inc成立于1981年,至今已成為在世界各地(美國、比利時、蘆森堡、荷蘭、法國、西班牙、葡萄牙、新加坡、南朝鮮、摩洛哥等)有分公司的跨國公司,業務領域十分廣闊,已進行了2500個合同能源管理項目,已投資1.5億加元(不包括客戶自己融資)。
    Econoler Inc編制了一套能源管理軟件(Energy Managment Software),其功能包括:
    各種能源資源評估;
    能源成本分析;
    財務預算;
    能源消費的實時管理;
    能源項目的財務分析;
    節能設備的動態監測;
    節能量的準確確認,等
BGE ENERGY PROJECT & SERVICES
  在美國巴爾的摩市的這家ESCO附屬于一家能源利用公司。這是一家相對年輕的公司,但是該公司作為一家典型的ESCO ,發展很快。該公司的經營范圍為: 
    辦公樓宇及商業建筑物的節能改造 包括:能源效率審計,高效照明,建筑物的升級改造,空調系統改造,培訓和維護等; 
   機電設備 包括:制冷及空調系統改造,安裝高效設備,管理控制系統,電機的替換和控制,耗能設備的更換和升級,熱電聯產等; 
    校園節能 包括:項目開發,可行性研究,工程設計,工程建設,融資,運行和維護,交鑰匙工程等; 
    綠色照明 包括:照明效率審計,節能潛力分析,照明系統設計,照明控制,交鑰匙照明工程,承包室內外照明系統維護保養等:天然氣服務 包括天然氣進戶、燃氣設備安裝及用電設備改為用氣設備等
能源管理系統的設計標準
   廠家在進行能源管理系統的產品設計和節能項目技術方案設計時,目前國際上和國內有哪些現行的相關標準可以參考? 
    1、國際標準 
    1)IEEE Std 739-1995, 《IEEE Recommended Practice for Energy Management in Industrial and Commercial Facilities》
    由美國電氣電子工程師學會頒布,給出了工業和商業企業系統中各系統和設備能量消耗監控和管理的指導性建議。如何做能源審計,以考察各設備有無能源浪費現象。對于照明系統、空調系統、電機、空壓機等系統分別給出了能效判斷和提高能效的方法。
    2)《IPMVP國際節能效果測量和認證規程》
   由國際節能效果測量和認證規程委員會頒布,MVP為確認能效、節水和可再生能源項目實施效果提供了現有最佳技術的總體情況。
2、國內標準 
  為能耗統計、能源審計、能效公示、用能定額和超定額加價等制度的建立準備條件,促使辦公建筑和大型公共建筑提高節能運行管理水平,住房和城鄉建設部在2008年6月正式頒布了一套國家機關辦公建筑及大型公共建筑能耗監測系統技術導則,共包括5個導則:《分項能耗數據采集技術導則》;《分項能耗數據傳輸技術導則》;《樓宇分項計量設計安裝技術導則》;《數據中心建設與維護技術導則》;《系統建設、驗收與運行管理規范。 
  日前,《節能自愿協議技術通則》國家標準通過了全國能源基礎與管理標準化技術委員會組織的審定,將作為推薦性國家標準,報國家標準委批準發布。
  根據標準的定義,節能自愿協議是為達到節能減排目標,提高能源利用效率,政府與用能單位或行業組織自愿簽訂協議并實施的一種節能管理活動。標準規定,協議甲方為采用節能自愿協議方式實施節能管理的政府機構,可以是國家或地方節能主管部門,乙方是執行節能自愿協議的用能單位或行業組織。
  這項標準明確了節能自愿協議的基本程序,要求協議各方應對能效基準、節能目標、節能效果核查和驗證方案進行充分協商,達成一致。按標準要求,能效基準通過采用單位產品綜合能耗、能效指數等指標。能效基準的確定方法和具體數值應得到協議各方的共同確認。應通過協議一方節能潛力評估,計算出協議乙方當前的能源消費總量,各工序用能和能效指針等,并結合協議乙方歷年的能耗降低情況、節能技術等信息,設定節能目標。同時,節能自愿協議應明確節能效果核查和驗證方案,用以核算和評估節能自愿協議的節能效果。協議包括節能自愿各方、能效基準、實施周期、節能目標、協議各方的權利和義務及節能效果核查和驗證方案等主要內容。協議雙方可選擇共同認可的第三方機構,監督和實施能效基準確定、節能效果核查和驗證等工作,第三方機構可作為協議丙方加入節能自愿協議。
變頻調速節能量的計算方法
一、 概述 
    據統計,全世界的用電量中約有60%是通過電動機來消耗的。由于考慮起動、過載、安全系統等原因,高效的電動機經常在低效狀態下運行,采用變頻器對交流異步電動機進行調速控制,可使電動機重新回到高效的運行狀態,這樣可節省大量的電能。生產機械中電動機的負載種類千差萬別,為便于分析研究,將負載分為平方轉矩﹑恒轉矩和恒功率等幾類機械特性,本文僅對平方轉矩﹑恒轉矩負載的節能進行估算。所謂估算,即在變頻器投運前,對使用了變頻器后的節能效果進行的計算預測。變頻器一旦投運后,用電工儀表測量系統的節能量更為準確。現假定,電動機系統在使用變頻器調速前后的功率因數基本相同,且變頻器的效率為95%。 
    在設計過程中過多考慮建設前,后長期工藝要求的差異,使裕量過大。如火電設計規程SDJ-79規定,燃煤鍋爐的鼓風機,引風機的風量裕度分別為5%和5~10%,風壓裕度為10%和10%~15%,設計過程中很難計算管網的阻力,并考慮長期運行過程中可能發生的各種問題,通常總把系統的最大風量和風壓裕量作為選型的依據,但風機的系列是有限的,往往選不到合適的風機型號就往上靠,大20%~30%的比較常見。生產中實際操作時,對于離心風機﹑泵類負載常用閥門、擋板進行節流調節,則增加了管路系統的阻尼,造成電能的浪費;對于恒轉矩負載常用電磁調速器﹑液力耦合器進行調節,這兩種調速方式效率較低,而且,轉速越低,效率也越低。由于電機的電流的大小隨負載的輕重而改變,也即電機消耗的功率也是隨負載的大小而改變,因此要想精確地計算系統的節能是困難的,在一定程度上影響了變頻調速節能的實施。本文介紹用以下的公式來進行節能的估算。
二、節能的估算
    1、風機、泵類平方轉矩負載的變頻調速節能風機、泵類通用設備的用電占電動機用電的50%左右,那就意味著占全國用電量的30%。采用電動機變頻調速來調節流量,比用擋板﹑閥門之類來調節,可節電20%~50%,如果平均按30%計算,節省的電量為全國總用電量的9%,這將產生巨大的社會效益和經濟效益。生產中,對風機﹑水泵常用閥門、擋板進行節流調節,增加了管路的阻尼,電機仍舊以額定速度運行,這時能量消耗較大。如果用變頻器對風機﹑泵類設備進行調速控制,不需要再用閥門、擋板進行節流調節,將閥門、擋板開到最大,管路阻尼最小,能耗也大為減少。節能量可用GB12497《三相異步電動機經濟運行》強制性國家標準實施監督指南中的計算公式,即:

三、
四、
五、
六、
    也應先計算原系統節流調節時消耗的電能,再與系統變頻調速后消耗的電能相減,這不正好是(2)式分子的表示式。因此,要準確地計算節能,還需使用(1)式計算系統節流調節時消耗的電能。
    2、恒轉矩類負載的調速節能
七、
八、
    恒轉矩負載變頻調速一般都用于滿足工藝需要的調速,不用變頻調速就得采用其他方式調速,如調壓調速﹑電磁調速﹑繞線式電機轉子串電阻調速等。由于這些調速是耗能的低效調速方式,使用高效調速方式的變頻調速后,可節省因調速消耗的轉差功率,節能率也是很可觀的。
    3、電磁調速系統
電磁調速系統由鼠籠異步電機、轉差離合器、測速電機和控制裝置組成,通過改變轉差離合器的激磁電流來實現調速。轉差離合器的本身的損耗是由主動部分的風阻、磨擦損耗及從動部分的機械磨擦損所產生的。如果考慮這些損耗與轉差離合器的激磁功率相平衡,且忽略不計的話,轉差離合器的輸入、輸出功率可由下式計算:


九、
十、
十一、
十二、
    電磁調速電機為鼠籠式電機,由于輸入功率和轉矩均保持不變,鼠籠式電機的功率保持不變。損耗以有功的形式表達出來,損耗功率通過轉差離合器渦流發熱并由電樞上的風葉散發出去。
    由損耗功率公式(10)可以清楚看到,電磁調速電機的轉速越低,浪費能源越大,然而生產機械的轉速通常不在最大轉速下運行,變頻調速是一種改變旋轉磁場同步速度的方法,是不耗能的高效調速方式,因此改用變頻調速的方式會有非常好的節能效果,節省的能量直接可用(10)式計算。
    4、液力偶合器調速系統
    液力偶合器是通過控制工作腔內工作油液的動量矩變化,來傳遞電動機能量,電動機通過液力偶合器的輸入軸拖動其主動工作輪,對工作油進行加速,被加速的工作油再帶動液力偶合器的從動工作渦輪,把能量傳遞到輸出軸和負載。液力偶合器有調速型和限矩型之分,前者用于電氣傳動的調速,后者用于電機的起動,系統中的液力偶合器在電機起動時起緩沖作用。由于液力偶合器的結構與電磁轉差離合器類似,仿照電磁調速器效率的計算方法,可得:
十三、
十四、
十五、
十六、
    5、繞線式電機串電阻調速系統
繞線式電機最常用改變轉子電路的串接電阻的方法調速,隨著轉子串接電阻的增大,不但可以方便地改變電機的正向轉速,在位能負載時,還可使電機反向旋轉和改變電機的反向轉速,因此這種調速方式在起重﹑冶金行業應用較多。
對于繞線式電機,無論在起動、制動還是調速中,采用轉子串電阻方式均會帶來電能損耗。這種損耗隨著轉速的降低,轉差率S的增大而增大,另外,隨著串接電阻的增大,機械特性變軟,難以達到調速的靜態指標。
十七、
十八、
    在(14)式中,若S=0.5,電磁功率有一半消耗在轉子電阻 上,調速系統效率低于50%。利用(14)式,只要知道電機運行的轉速,就可方便地計算繞線式電機串接電阻調速消耗的電能,節能量的計算就非常簡單了。
當我們進行變頻節能改造時,投入和收益是必須認真考慮的,收益就涉及到節能量的計算。變頻器未投運之前,計算節能量是比較困難的,往往希望有一種簡單實用的計算方法來進行節能的預測,有了以上的計算式計算節能量,投入和收益也就一目了然了。
十九、
二十、
二十一、
三﹑變頻調速節能與系統功率因數的關系
    前已假定電動機系統在使用變頻器調速前后的功率因數基本相同,這樣在計算節能時可不考慮系統功率因數的影響。實際上,在變頻器投入前后,其功率因數可能是不同的,因此,計算的節能量是否考慮變頻器調速前后的功率因數的變化呢?
正弦電路中,功率因數是由電壓U與電流I之間的相位角差決定的。在此情況下,功率因數常用 表示。電路中的有功功率P就是其平均功率,即:
二十二、
    用電度表進行計量檢測實際的節能量時,電度表測量的就是電動機系統消耗的有功功率。若原電動機系統的功率因數較低,在使用變頻器后以50Hz 頻率恒速運行,這時功率因數有所提高。功率因數提高后,電動機的運行狀態并沒有改變,電動機消耗的有功功率和無功功率也沒有改變。變頻器中的濾波電容與電動機進行無功能量交換,因此變頻器實際輸入電流減小,從而減小了電網與變頻器之間的線損和供電變壓器的銅耗,同時減小了無功電流上串電網。因此計算節能時,應考慮提高功率因數后的節能。
提高功率因數后,配電系統電流的下降率為:
配電系統的電流下降率和配電系統的損耗下降率都是對單臺電動機補償前后電流和損耗而言,不是指配電系統電流和損耗的實際變化。
二十三、
二十四、
二十五、
    配電系統的電流下降率和配電系統的損耗下降率都是對單臺電動機補償前后電流和損耗而言,不是指配電系統電流和損耗的實際變化。
下面舉一個典型的事例。
    例2:有一臺壓料機,電機功率200kW,安裝在離配電房100多米的地方,計量儀表電壓表﹑電流表和有功電度表均在配電房。工頻時電機空載工作電流192A;加載時,電機工作電壓356V,電流231A。由于負載較輕,導致電動機的負載率 和效率 都較低。這時電動機的功率因數可由下式計算:
二十六、
二十七、
二十八、
    從本例看,如果單純提高功率因數,無須使用變頻器,只需用電力電容進行就地補償,但倘若還要滿足工藝調速的需要,使用變頻器調速節能是最佳的節能方法,這時的節能量應是線路上的能耗與變頻調速節能之 和。
如果原電動機系統的功率因數較高,變頻器投入后功率因數變化不大,可不考慮功率因數變化后線損的影響,就用本文中的(1)~(14)進行計算節能。
四、變頻調速節能計算時需考慮變頻器的效率
    GB12668定義變頻器為轉換電能并能改變頻率的電能轉換裝置。能量轉換過程中必然伴隨著損耗。在變頻器內部,逆變器功率器件的開關損耗最大,其余是電子元器件的熱損耗和風機損耗,變頻器的效率一般為95%-96%,因此在計算變頻調速節能時要將變頻器的4%-5%的損耗考慮在內。如考慮了變頻器的損耗本文例1中計算的節能率,就不是36%,而應該為31%-32%,這樣的計算結果與實際節能率更為接近。
五、結束語
   一般情況下,變頻器用于50Hz調速控制。不管是平方轉矩特性負載,還是恒轉矩特性負載,調速才能節能,不調速在工頻下運行是沒有節能效果的。有時系統功率因數很低,使用變頻器后也有節能效果,這不是變頻調速節能,而是補償功率因數帶來的節能。本文所述的對變頻調速節能計算方法有極好的實用性。

    目前,國內談到建筑能耗指的是運行能耗,按照統計數據應該是在22%~26%之間,這個數字在整個全民能源體系占了很大的比例。我國單位面積平均能耗低于發達國家水平,美國、歐洲等發達國家的建筑運行能耗占總能耗的30%左右。
  但是,近年來隨著我國建筑業飛速發展,尤其是城市化進程的加快,建筑能耗這個比例還在不斷增加。以前,我國人均住房面積為8~10平方米,現在,有的地區已達到平均40平方米。如果我國人均建筑面積繼續增長,達到美國的水平,將會發生太可怕的事情,就是沒有那么多的能源能用來支持這些建筑的運行。所以我國必須走一條可持續發展的道路。
另外,我國大型公共建筑耗電巨大。大量調查數據表明,北京居民住宅的單位平米年耗電量在10~20度之間,上海在18~26度左右,廣州還稍微高一點。值得注意的是,一些寫字樓、飯店等大型公共建筑,單位平米年耗電量在100~300度之間,也就是說,這些大型公共建筑的耗電量是居民住宅的10~15倍。
    在北京,雖然大型公共建筑的面積只占民用建筑總面積的5.4%,全國的相應比例不到5%。但是,這5.4%的大型建筑耗電量卻等于北京住宅的總耗電量。改革開放20多年來,北京大型公共建筑的總面積為2000萬平方米左右,但現在正在設計、規劃、施工中的大型公共建筑,到2008年就要變成4000萬平方米,這件事應該引起高度注意。
大型公共建筑為什么電耗這么高,有這樣幾個問題:
    第一,很多大型公共建筑都搞大玻璃幕墻,而不考慮遮陽、隔熱措施,導致得熱過大。比如新建的北京西直門交通樞紐,用3個大玻璃罩罩住,到了夏天里面怎么辦?這就是盲目追求建筑形式的所謂美觀,忘記了它的功能性,忘記了節約能源。
    第二,大型公共建筑的超大體量不跟室外相連,無法有效利用室外低溫,導致建筑內部發熱量非常大。北京居民家中的空調是7月~10月制冷,而大型公共建筑的空調冷凍機從每年3月就開始運轉,直到12月。這也造成巨大的能量浪費。
    第三,大型公共建筑中,風機跟水泵的電耗占采暖空調電耗的50%~70%,大頭都是輸配,根本原因在于選型不當,導致運行工作重點偏高;另外,大多數風機由于灰塵堵塞,阻力增大,實際風量遠遠小于設計風量,效率也僅在40%~50%。這也是導致建筑物能耗高的原因。
短短幾年時間,中國的建筑節能市場已不再是長期閑置未被開墾的“藍海”,百家企業圍攻、各類品牌的誕生都很快讓這一領域熱絡為商業領域中的紅色世界。哥本哈根會議前夕,中國政府提出了“2020年單位GDP碳排放比2005年減少40%到45%”鼓舞人心的目標,又讓這片“紅海”增添了幾分特殊的魅力。
    現有430億平方米建筑總量的中國,每年新增20億平方米,而95%屬于高能耗建筑;而全國城鎮累計建成節能建筑面積也不過28.5億平方米,僅占16%。
    中國對建筑節能的要求也相當急迫:2010年所有城鎮建筑,以前未做保溫設施的舊房,有計劃地進行改造, 要有50%的節能率,特大城市和部分城市率先達到65%;2020年時城鎮建筑節能全部要達到65%。
    未來發展的主力是在建筑行業引進一大批新技術以及能源控制技術,在創新的基礎上提高能源利用效率,引導建筑行業進入發展新階段。
建筑節能市場潛力巨大 外商在中國建筑節能市場上搶占先機
    外商在中國建筑節能市場上搶占先機,正是說明中國建筑節能具有巨大的潛在市場活力
去年全球氣候談判把節能市場推向高潮,低碳經濟、低碳生活、低碳行動,一個“低碳時代”迎面撲來。在全球經濟加快邁向“低碳”時代的大背景下,中國也向著“低碳”進行著不斷的嘗試與努力,其間市場潛力巨大。
國外鏡鑒 
   (一)美國全面推進建筑節能發展
   早在20世紀70年代末80年代初,能源危機就促使美國政府開始制定并實施建筑物及家用電器的能源效率標準。這些年來,制定最低能耗標準的能耗產品品種越來越多,標準經過每3-5年的不斷更新也越來越嚴格。而這些標準在不同的州有不同的具體內容和要求,加州、紐約等經濟比較發達的州,建筑節能標準比聯邦政府標準還要嚴格。比如,作為加州最主要的節能管理的政府機構,加州能源委員會(CEC)制定和實施了美國最嚴格的建筑物和家電的節能標準和標識體系,這些標準每隔幾年(一般為3-5年)就更新一次,以充分考慮新技術的不斷發展。美國的最低能效標準一般都以強制性的法律、法規的形式頒布執行。
    除了推行強制的標準之外,美國政府還提倡自愿的節能標識。對于具有自愿性能耗標識的節能型產品,最為典型的是美國環保署(EPA)和美國能源部(DOE)聯合推動的“能源之星”項目,獲得“能源之星”標識的產品一般都超過該類產品相應的最低能源效率標準。這個標識從1998年開始實施,其主要對象是商用建筑。
    經濟激勵是成功實施能效標準和標識、特別是“能源之星”標識的關鍵性配套政策措施。美國各級政府和公用事業(2352.855,-14.80,-0.62%)公司采取補貼、稅收減免等激勵措施,對增強公眾節能意識、推廣節能產品(包括建筑)取得了非常顯著的效果。
    (二)德國利用技術降低建筑耗能
    德國能源匱乏,石油幾乎100%進口,天然氣80%進口。節約能源和保護環境是德國政府開發利用能源的一貫政策。由于緯度較高,德國冬季較長,建筑供暖耗能成為德國政府著力解決的一個關鍵領域。多年來,政府通過制定和改進建筑保溫技術規范等措施,不斷發掘建筑節能的潛力。
    德國《能源節約法》于2002年2月生效,它取代了以往的《供暖保護法》和《供暖設備法》,制定了新建建筑的能耗新標準,規范了鍋爐等供暖設備的節能技術指標和建筑材料的保暖性能等。《能源節約法》還鼓勵企業和個人對老建筑進行現代化的節能技術改造,并實行強制報廢措施。例如,法規規定,2006年年底前,在1978年10月1日前安裝的約200萬個采暖鍋爐必須報廢,由新型節能鍋爐取代。在政府的推動下,天然氣和太陽能等清潔能源、可再生能源近年來在住宅供暖市場上得到越來越普遍的應用。
    在法定技術規范的基礎上,德國政府還推出了各項節能資助項目,以促進法規的落實和普及。例如,在“現場咨詢”資助項目中,政府在資金上鼓勵個人和企業投資住宅節能領域。房屋所有者可以享受工程師的咨詢服務,選擇如何更經濟實用地采取房屋節能措施,而大部分咨詢費將由政府承擔。另外,德國重建信貸初構還推出了“二氧化碳減排項”和新的“二氧化碳建筑改建項目”,對節能措施項目提供低息貸款。
    (三)比利時節能環保推動建筑業
在比利時,節能、環保是新型建筑材料的發展趨勢,也是保證建筑業持續發展的金科玉律。
首先,在比利時節能體現在眾多方面,它包括采用新型建筑材料以達到節能的目的,還包括在建筑材料生產加工以及運輸等過程中節約能源。
其次,建筑材料對環境的影響不但體現在建筑材料的加工方面,而且還體現在原材料開采和廢料處理過程中。為減少建筑垃圾,比利時一直在進行提高建筑廢料回收率的項目研究,如研發以可回收原材料代替傳統原材料的新型建筑材料。如今,某些示范項目的建筑廢料回收率已經達到75%。
中國背景
    (一)建筑節能在中國發展的重要性
在中國,建筑節能即指在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。近年來,建筑節能作為貫徹國家可持續發展戰略的重大舉措得到公眾的更多關注。建筑節能在中國發展有其必要性:
    首先,能源短缺對中國經濟發展是根本性的制約因素。這其中建筑能耗的份額不可忽視。中國建筑能耗占全國總能耗的比例,到2008年左右已經達到27.5%,隨著發展將快速上升到33%以上。中國建筑能耗水平是世界 同類能耗平均數值的3-5倍,公共建筑能耗是普通居住建筑的10倍。按廣義能耗統計,建筑能耗約占國內全社會總能耗的42%左右,而且隨著工業化和城鎮化水平的提高,最終會達到50%左右。

    第二,建筑采暖用能也是大氣污染的重要因素。在中國,幾個大氣污染指標如總懸浮物顆粒、降塵、二氧化硫、氮氧化物,都是北方城市高于南方城市,采暖期重于非采暖期。采暖期城市大氣污染指標普遍超標,基本原因就是采暖燃煤排放的污染物。
    此外,開展建筑節能,發展節能建筑,也是居民改善居住條件的迫切需要。由于節能建筑隔熱隔冷的功能,舒適度不僅比非節能建筑有很大程度提高,而且在夏季還可以間接降低空調的使用費,節省大量的電能,冬季用于取暖的煤等資源也可以相應節省。
    (二)國家大力支持發展建筑節能
面對中國發展建筑節能的重要形勢,國務院發展研究中心的《中國能源綜合發展戰略與政策研究》報告中指出:未來20年,為適應全面建設小康社會的新形勢,將節能戰略重點調整為:在繼續推進工業節能的同時,尤其把建筑、交通作為節能的重點領域。我國自20世紀80年代開展建筑節能工作以來,取得了突出成績,尤其近幾年由于國家的重視和支持,一系列的政策法規紛紛出臺,將建筑節能由起步階段推到了全面發展階段。 
    2007-2008年,國家相繼出臺了《綠色施工導則》、《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》、《中華人民共和國節約能源法》、《綠色建筑評價標識實施細則》、《民用建筑節能條例》這五大具有開拓意義的新法律、法規,再一次證明了政府對節能工作的重視。它們標志著我國的建筑節能事業日益落到實處,走向縱深。
    1、指導建筑工程施行綠色施工
2007年9月10日,《綠色施工導則》出臺,這是建設部首次印發專門指向建筑施工階段的節能導則。《綠色施工導則》是指導建筑工程施行綠色施工的導則,導則明確提出:在工程建設過程中,在保證質量、安全等基本要求的前提下,通過科學管理和技術進步,最大限度地節約資源,減少對環境產生負面影響的施工活動,實現四節一環保(節能、節地、節水、節材和環境保護)的目標。
    2、國家機關辦公建筑和大型公共建筑排出節能時間表
2007年10月23日,建設部與財政部聯合下發的《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》不僅提出力爭在“十一五”期末將國家機關辦公建筑和大型公共建筑總能耗下降20%的總目標,還首次制定了一張具體到月份的工作時間表。
    3、國家法律對建筑節能作出專門規定
    2007年10月28日,十屆全國人大常委會第三十次會議修訂通過了《中華人民共和國節約能源法》。修改后的節能法明確規定:“節約資源是我國的基本國策。國家實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略。”此前,國家出臺的一系列與建筑節能相關的法規、條例、辦法和標準,如《民用建筑節能管理規定》、《民用建筑工程節能質量監督管理辦法》、《居住建筑節能設計標準》等,對建筑節能的規定可謂屈指可數,沒有能夠妥善處理好建筑與節能之間的關系。但修訂后的《中華人民共和國節約能源法》第一次從國家法律的效力層面對建筑節能作了專門規定、對節能實施中的問題提出了解決辦法。在這部法律中,“合理使用與節約能源”一章里用一個小節對建筑節能做了專項規定,涉及的相關法條達7條之多。
    4、綠色建筑擁有權威評價標識
    2007年11月15日,建設部科技發展促進中心印發《綠色建筑評價標識實施細則》,并開始受理申請。綠色建筑評價標準填補了我國綠色建筑評價的空白,綠色建筑評價標識工作經過官方認可,對業主來說,具有極強的公信力。有了這個統一的綠色標識后,消費者就不會再被濫用節能牌的開發商“忽悠”了。
    5、實施《民用建筑節能條例》,提高能源利用效率
    我國民用建筑節能潛力巨大,黨中央、國務院高度重視民用建筑節能工作。國務院領導對民用建筑節能工作曾多次作出批示,要求研究制定節能規劃、措施和制度。2008年10月1日起,我國《民用建筑節能條例》開始施行。按照條例的相關規定,新建建筑節能方面,新建國家機關辦公建筑和大型公共建筑的所有權人應當對建筑的能源利用效率進行測評和標識,并按照國家有關規定將測評結果予以公示,接受社會監督,國家機關辦公建筑應當安裝、使用節能設備。
整體進展
    (一)實施建筑節能專項檢查,全國較圓滿完成建筑節能工作
     2007年12月16日至12月29日,建設部組成10個檢查組對全國各省、自治區(西藏除外)、直轄市,5個計劃單列市,26個省會(自治區首府)城市及26個地級城市的建筑節能總體推進情況和重要專項工作進展情況進行評價,抽查了610個工程建設項目的施工圖設計文件和147個在建工程的施工現場。從檢查結果看,我國各地圍繞黨中央、國務院確定的建筑節能工作目標,突出工作重點,比較圓滿地完成了各項工作任務,主要表現在以下幾個方面:
    1、新建建筑執行節能標準情況成效明顯
截至2007年10月份,全國城鎮新建建筑在設計階段執行節能標準的比例為97%,施工階段執行節能標準的比例為71%,分別比2006年提高了1個百分點和17個百分點。據此估算,2007年1-10月份新建的節能建筑可形成500萬噸標準煤的節能能力。 
    2、北方采暖地區既有居住建筑供熱計量及節能改造工作已經啟動
財政部會同建設部提出利用中央財政資金對實施改造給予獎勵的財政政策,2007年專門安排補助資金9億元,用于對安裝熱計量裝置的補助。部分地區已啟動了相關能耗調查、制定改造計劃等基礎工作。天津、大連、青島、銀川、唐山等地已率先開展了一批既有建筑供熱計量及節能改造試點工作。 
    3、可再生能源在建筑中的規模化應用進展較快
2007年,中央財政共安排補助資金7億多元,支持了三批212個可再生能源建筑應用示范推廣項目的實施。各地積極響應中央政策,通過制定規劃、編制標準規范、研發技術產品、出臺經濟政策等手段,有效推動了可再生能源在建筑中應用規模,截至2007年底,各地太陽能光熱應用面積達7億平方米,淺層地能應用面積近8000萬平方米。 
    4、推廣綠色建筑工作取得新進展
各地把推廣綠色建筑作為促進建筑節能模式轉變的重要抓手,結合地區實際,通過編制綠色建筑評價標準、組織綠色建筑示范工程、召開綠色建筑宣傳會議等方式,不斷加大綠色建筑的推廣力度。
    (二)落實建筑節能目標,采取推進措施 
    1、加強新建建筑節能工作。新建建筑將嚴格執行節能強制性標準。同時,發展節能省地環保型建筑和綠色建筑;建立符合中國特點的節約型住宅建設和消費模式。
    2、深化供熱體制改革,對北方采暖地區既有建筑實施熱計量及節能改造。認真落實北方采暖地區既有居住建筑供熱計量及節能改造1.5億平方米的工作任務。北方地區節能改造的內容主要是圍護結構改造、計量改造、供熱系統改造。
    3、加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能運行管理與改造,其主要工作內容為:能耗監測、能耗統計、能源審計、能效公示及制度建設。24個示范省市確保完成2008年年中能效公示任務,2008年下半年開始在全國范圍內推廣。
    4、推進可再生能源在建筑中規模化應用。其具體措施為,實施可再生能源建筑應用示范推廣項目,擴大示范效應;在農村地區大力推廣太陽能、風能、生物質能等;制定可再生能源建筑應用關鍵技術設計指南、施工關鍵技術指南、關鍵設備可靠適用性評估標準等。
    5、推廣綠色建筑及低能耗示范。中國在“十一五”期間啟動了“一百項綠色建筑示范工程與一百項低能耗建筑示范工程”(簡稱“雙百工程”)的工作。通過“雙百工程”的建設,形成一批以科技為先導、節能減排為重點、功能完善、特色鮮明、具有輻射帶動作用的綠色建筑示范工程和低能耗建筑示范工程。
    (三)加強新建建筑節能的全程監管
建設部為了加強對新建建筑的節能管理,從源頭上遏制建筑能源過度消耗,對新建建筑節能全過程監管主要體現在6個環節:
    1、在規劃許可階段,要求城鄉規劃主管部門在進行規劃審查時,應當就設計方案是否符合民用建筑節能強制性標準征求同級建設主管部門的意見;對于不符合民用建筑節能強制性標準的,不予頒發建設工程規劃許可證。
    2、在設計階段,要求新建建筑的施工圖設計文件必須符合民用建筑節能強制性標準。
    3、在建設階段,建設單位不得要求設計單位、施工單位違反民用建筑節能強制性標準進行設計、施工;設計單位、施工單位、工程監理單位及其注冊執業人員必須嚴格執行民用建筑節能強制性標準。
    4、在竣工驗收階段,建設單位應當將民用建筑是否符合民用建筑節能強制性標準作為查驗的重要內容;對不符合民用建筑節能強制性標準的,不得出具竣工驗收合格報告。
    5、在商品房銷售階段,要求房地產開發企業向購買人明示所售商品房的能源消耗指標、節能措施和保護要求、保溫工程保修期等信息。
    6、在使用保修階段,明確規定施工單位在保修范圍和保修期內,對發生質量問題的保溫工程負有保修義務,并對造成的損失依法承擔賠償責任。
技術發展
    (一)外墻保溫技術 
    20世紀90年代初,外墻保溫技術開始在我國推廣使用并表現出良好的保溫和節能效果。其主要方法是在建筑物基層墻體的外側設置保溫層(一般為厚度60mm的聚苯泡沫板),在保溫層外面做裝飾層。基層墻體和聚苯板之間用專用粘接劑連接,聚苯板用尼龍錨栓固定,然后在保溫層外抹聚合物水泥砂漿保護層,并壓人耐堿涂塑玻纖網格布,最外層用抗裂膩子和涂料找平和裝飾。、外墻保溫技術具有節能效果明顯、減薄墻體厚度和減輕墻體的重量,從而增大房屋的使用面積、增加室內環境的舒適度,延長建筑物的使用壽命、施工工藝簡單等優點。但也存在造價較高、工序較多、工期較長等不足。
    (二)太陽能光電和光熱技術
    太陽能作為清潔的可再生能源,越來越受到人們的重視,應用領域也越來越廣泛。根據太陽能的特點和實際應用的需要,目前在建筑節能方面的應用可分為光電轉換和和光熱轉換兩種形式。太陽能光電技術是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉化為電能由蓄電池儲存起來,晚上在放電控制器的控制下釋放出來,供室內照明和其他需要。太陽能光熱技術是指將太陽輻射能轉化為熱能進行利用的技術。
太陽能作為一次能源和可再生能源,對環境沒有污染,可以源源不斷地獲得,可免費使用,且無需運輸,這些都成為太陽能光熱和光電技術的優點,但太陽能能流密度低,受季節、地點和氣候等多種因素影響而不能維持常量,且用于太陽能轉換的設備投資較高,其技術尚需進一步完善。
    (三)地源熱泵技術
    地源熱泵技術是以地熱(冷)源作為熱泵裝置的熱源或熱匯,對建筑進行供暖或制冷的技術。地源熱泵通過輸入少量的高品位電能,可實現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移,在冬季向室內供熱,夏季則對室內制冷,實現對建筑物的空氣調節。
    (四)熱管在建筑廢熱(冷)回收中的應用
    熱管作為一種具有低熱阻、大能流密度的高效傳熱元件,在化工、冶金、建材等領域的余熱回收中已得到了廣泛應用,并表現出明顯的優勢,但在建筑節能中的應用研究還處于起步階段,缺乏成熟的技術支持。
熱管回收廢熱和廢冷技術,是指利用熱管換熱器將建筑物空調系統排放的廢熱(冷)進行回收,用來預熱或預冷新風,從而達到節能的目的。
    (五)相變蓄熱材料的應用
    由于現代建筑的圍護結構大部分為輕質材料,熱容小,室內溫度晝夜波動大,這不僅影響著室內環境的舒適度,而且也增大了空調的負荷,造成能源的消耗加大。如果向普通建筑材料中加入相變蓄熱材料,就可以制成具有較高熱容的輕質建筑材料,減小室內溫度的波動,達到降低能量消耗目的。
    利用相變材料作建筑物的圍護結構,如蓄熱墻或蓄熱地板,在冬季,白天可以將照在外墻或通過窗戶進入室內的太陽能儲存在蓄熱材料中,晚上則由蓄熱材料向室內釋放熱量,從而使室內溫度波動減小;在夏季,可通過窗簾的遮擋和相變蓄熱材料的吸熱作用,延緩室溫的升高,增加居住環境的舒適度,而且也能夠降低用于室內空調的能量消耗。
潛力巨大
    到2008年,建筑能耗約占我國全社會總能耗的27.5%,到2020年以后建筑能耗將占總能耗的30%-40%,成為全社會第一能耗大戶。
盡管我國建筑節能事業已經歷經了二十多年的發展,但目前,我國絕大多數建筑都還不是節能建筑。在目前能耗水平的情況下,通過節能技術的應用推廣,才是我國進一步降低建筑能耗的首選方案。
    按照國家“十一五”規劃,我國建筑節能要實現節約1.01億噸標準煤的目標,節能建筑總面積將超過21.6億平方米,其中新建建筑16億平方米、改造現有建筑5.6億平方米。建筑節能可從建筑本身的設計建造延伸到整個建筑的全周期,涉及到節材、節水、節地,節約運行費用等廣泛的領域。而在2020年前,中國用于節能建筑項目的投資至少是1.5萬億。我國建筑節能藍圖蘊含著對節能材料和技術數萬億元的商機。
目前,中國巨大的建筑節能市場也正成為外資爭搶的又一快誘人的蛋糕。在歐美等發達國家,綠色建筑及可持續發展理念早已實行,且正逐步完善,而這些國家擁有相關節能產品和解決方案的企業無疑也將在這場綠色革命中搶得先進。
    北京所有奧運場館近七成的暖通空調產品(價值超過2000萬美元)都落入了外資企業手中,采用的都是由美國開利公司設計的節能空調系統。而奧的斯也成功包攬了奧運場館1300多部電梯,合同總額接近1億美元。例如如國家游泳中心“水立方”采用的開利公司設計的空調系統在冷水機組上加裝了熱回收裝置,可將回收場館排放總熱能的五成,回收的熱能一部分用于加熱游泳池池水和生活用水,另一部分可以用于加熱新風,從而使"水立方"實現10%的節能。而且該系統的所有冷水機組均采用了對臭氧層無破壞作用的制冷劑。在環保節能的基礎上,還在一定程度上實現了造能的性能。
    2010-2015年中國建筑節能市場規模發展預測 單位:億元
    時間:2011-03-15 16:11:29 來源: 收藏 復制分享


    2008年,中國大型公共建筑中央空調節能市場規模為29億人民幣,全球知名增長咨詢公司Frost&Sullivan預計2014年,該市場的總體規模超過850億人民幣,保持超過70%的年均復合增長率。
大型公共建筑中央空調節能市場蘊藏潛力
    《十一五規劃綱要》提出了“十一五”期間單位GDP能耗降低20%左右的約束性指標。為了完成該指標,各行業各部門加強節能工作。大型公共建筑作為主要耗能單位之一,被列為節能改造重點。這為中央空調節能改造的實施提供巨大的發展空間。2008年10月1日,《民用建筑節能條例》和《公共機構節能條例》正式實施。兩《條例》提出將盡快建立中國建筑節能標準體系,并將出臺針對建筑節能的補貼、金融、稅收等方面的激勵措施,有助于建筑節能的商業化。大型公共建筑專項節能政策(如《大型公共建筑能源審計導則》、《大型公共建筑節能專項資金管理暫行辦法》等)的頒布使建筑節能監管體系的建立成為可能,從而促進用能單位提高節能意識,幫助其了解自身節能改造潛力,為其進行節能改造提供原動力;與此同時,便于節能改造實施單位開拓市場,進一步推動大型公共建筑中央空調節能市場的增長。合同能源管理(EPC)模式為不能融到足夠資金的用能單位進行節能改造帶來機會。盡管目前大型公共建筑合同能源管理模式下的節能改造僅占整體市場的20%左右,但 Frost&Sullivan預計未來該種模式的發展速度將快于傳統模式。
    據統計,中國大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的5%,但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的20%強。中央空調是大型公共建筑的主要耗能設備之一,一般占整體能耗的40%以上。中央空調因其選型不得當、配置不合理、清洗不及時等問題,造成了巨大的能量浪費。大型公共建筑中央空調的節能改造迫在眉睫且潛力巨大。
    大型公共建筑中央空調不同部分的節能改造項目匯集了不同類型的競爭者,目前該市場的競爭較為分散。從貢獻的市場份額看,主機部分仍是競爭的焦點。從事大型公共建筑中央空調節能改造的包括空調主機供應商、機 電安裝工程公司、系統集成商、節能服務提供商等。傳統工程方式仍然是大型公共建筑中央空調節能改造的主體。部分競爭者為了緩解業主的資金壓力,引入合同能源管理模式開展業務。業主不需要有任何資金支出就可以進行節能改造,并分享節能收益。業主節能改造積極性提高的同時,競爭者增強了自身的市場競爭力。
中國建筑節能市場產值未來十年可達1.5萬億元
    建筑節能涉及眾多領域和學科,包括冷暖、采光、通風、熱水供應、智能控制等,需要眾多行業和企業參與,
大型商業建筑低成本節能改造技術分析
    1.大型商業建筑能耗現狀
    隨著經濟的快速增長,我國商業建筑(酒店、寫字樓、大型商場、綜合性大樓等)的面積日趨擴大,商業建筑的面積占全國建筑總面積的25.4%,目前已經建成的高級賓館約2000幢,高級寫字樓3000多家,大型醫院800余家,大型商場800余家。[1]
    一般來講,大型商業建筑除特殊設備使用外,主要的能耗包括中央空調系統能耗、照明系統能耗、冷熱水能耗、動力及其他能耗。以上海地區為例,根據調查,建筑中照明系統能耗比例約為10~20%,空調系統的能耗約為40~60%,其它動力系統的能耗約為30~40%。[2]
大型商業建筑主要的低成本節能改造措施
    對于大型商業建筑而言,主要的節能對象有中央空調、給水排水、照明和電氣節能。
    2.1中央空調低成本改造技術
中央空調能耗占商業建筑總能耗的40%~60%,因此中央空調節能是商業建筑節能的重要手段。從目前中央空調運行情況來看,普遍存在“大馬拉小車”的情況,即中央空調系統主機和水泵等設備的選型都大于系統實際負荷需求,造成大量的能量的浪費,盡管目前針對中央空調節能改造的手段很多,按時大多改造難度大,改造成本高,例如采用地源和水源熱泵技術、冰蓄冷技術等,目前,能夠應用在中央空調系統節能改造且成本較低的技術手段主要有:
    2.1.1中央空調自動控制技術(BA)
中央空調自動控制技術可以方便的與樓宇自動控制技術實現集成聯網控制,可以根據商業建筑實時的負荷調整主機和其他空調設備,在保證室內溫度和濕度的前提下,盡可能的節約能源。中央空調自動控制系統包含冷熱源(制冷主機、鍋爐等)的控制、水泵(冷凍泵、冷卻泵、熱水泵、補水泵等)控制、冷卻設備(冷卻塔、冷卻井)控制、末端設備(新風機組、組合式空調機組、風機盤管等)的控制、以及各種風機、閥門等的控制。
    采用中央空調自動控制技術主要的優點有:可以自動檢測室溫,降低空調設備的能耗;提供能夠自動調節的舒適環境;預防突發事故發生,保護設備的投資;延長設備使用壽命,降低管理運作成本;將整個建筑內的所有空調設備統一管理;在圖形化操作界面上完成一切操作。其主要的缺點和不足表現在:需要現場二次編程,人為因素影響大;由于缺乏先進的控制算法模型,節能效率不理想;后期維護成本高;節能效果難易評估。
    2.1.2主機房模糊變頻控制技術
主機房模糊變頻控制系統主要對冷凍機房內的耗能設備進行節能運行管理,由于冷凍機房設備耗能一半占到商業建筑能耗的50%左右,故該技術在商業建筑中的應用非常有價值。

    圖1 主機房模糊變頻控制技術原理圖
    如上圖所示,其原理為通過全面的參數采集,運用現代模糊控制技術,實現冷凍水系統的模糊預期控制、冷卻水系統的自適應模糊優化控制和主機系統的間接(或啟停)控制,實現空調冷媒流量跟隨負荷的變化而動態調節,確保整個空調系統始終保持高效、協調地運行,從而最大限度地降低空調系統能耗,實現主機房設備節能20%~40%。
主機房模糊變頻技術主要優勢有:節能改造只是局限于主機房,改造周期短,容易實現;大型商場的空調節能率可以高達20%以上;投資較省,投資回收期短,一般為三年左右;也可以方便地將末端設備的變頻控制納入本系統;可以將該系統與BA系統聯網或配合使用,非常方便。其主要的不足在于:節能率隨季節與客流變化有所波動,節能率測定工作量較大;該系統壽命較短,約為15年。 
    2.1.3 新風換氣技術
大型商業建筑為人群極為密集的場所,而且空調運行時,一般來說除一樓外其他樓層門窗較為密閉,從而使室內自然換氣次數極小。需要依靠空調系統輸送新風到室內,同時排風系統需要將室內空氣排出與新風量相同的數量到室外,以滿足人群衛生的要求。由于夏季排風溫度較低而新風溫度較高,讓新風與排風進行熱交換,以降低新風的進風溫度,可以節省制冷機大量的冷量,因而也是一種科學的的節能措施。同時,加強室內外的通風換氣是徹底改善商場室內空氣品質的最有效方法。例如,在夏季運行工況下,當室內排出的(26℃)冷空氣能量經過熱交換器把外面的(33℃)熱空氣預冷變為29℃的清新空氣送入室內。如圖.當室外33℃的空氣和室內26℃的空氣經過熱交換器后,送入室內的清新空氣約29℃,空調只需再減溫3℃即可保持舒適的室溫和清新空氣。

    圖2 新風換氣機原理圖
    采用新風換氣技術主要的優點有:可以將室內空氣的冷熱量回收,大量節省冷凍機或鍋爐耗能;大型商場的空調節能率可以高達20%;投資較省,投資回收期短,一般為兩年。其主要的缺點和不足在于:體積較大,需要較大的空調機房,并且改造風管系統,對于已建成的商場改造難度較大;由于空氣積塵需要定期清理,故維護工作量較大。
    2.2 照明節能技術
商業建筑中照明能耗一般僅次于中央空調,但是照明節能改造必須要在保證建筑內照度的基礎上才能完成,如果以犧牲照度來實現節能會造成建筑內人員不舒適,影響商業建筑的經營效果,常用的照明節能低成本改造的技術有:更換節能器具、安裝照明節電器和照明自動控制系統。
    2.2.1更換節能照明器具
目前商業建筑中使用的燈多數是T8型熒光燈、緊湊型熒光燈或者用于突出商品和建筑特點而使用的金鹵燈、鹵鎢燈等。大型商場由于實際使用需求和安裝特點,燈具更換難度較大,但是在大型超市、寫字樓、醫院以及商業建筑大型的地下停車場內普遍使用的是T8的熒光燈,照明時間也很長,因此,更換燈具有廣闊的節能前景。
專業數據顯示,節能燈比白熾燈節電80%,壽命是白熾燈的5倍,光效是白熾燈的3.5倍。盡管成本要高出幾倍,但價格的差距可以在隨后的使用中節省出來,并且更加劃算。
實踐證明,在不影響照明效果的前提下更換節能光源和燈具是最行之有效的照明節能措施。但是目前節能燈具層出不窮,產品質量也良莠不齊,選擇更換照明燈具要嚴格按照實際使用的需求,選取合適的產品。
    2.2.2 安裝照明節電器
安裝照明節電器可以起到穩壓、濾波、提高功率因數的作用,達到節能與延長燈具使用壽命的結果。但是安裝照明節電器在電力品質較好的建筑物中沒有什么效果,有的會降低建筑中的照度,因此在對照度有嚴格要求的場合,不適合使用照明節電器。
    2.2.3照明自動控制系統
智能燈光控制系統可以對大型商業建筑燈光系統進行智能化的、靈活的控制其啟停及調光,在保證照度的同時盡可能地使燈光系統更節能以及具有更藝術化的表現能力。具體包含:自動定時開閉燈光;根據照度自動開閉;根據照度自動調光;變換預設的場景亮燈模式。
照明自動控制技術的主要優勢有:可以靈活地進行場景控制;根據照度或人員進入情況控制照明;可以計算機統一控制管理,提高效率;可以遙控控制。其主要缺點和不足有:系統結構復雜,需要較高水平的運行維護人員;節能效果評估較為困難;該系統以提高管理效率為主,節能為輔,可計量的節能率并不高。
    2.3建筑物給水排水系統節能
商業建筑用水量是建筑能耗的重要組成部分,目前面對水資源日益緊缺的局勢,商業建筑節水也具有重要的意義。但是由于建筑結構復雜,改造難度大,例如中水回用等技術在既有建筑中難于實現,常用的給水排水低成本改造技術有:更換節水器具和空調冷卻水節水。
    2.3.1更換節水器具
使用節水器具是商業建筑節水最直接的手段,例如安裝節水型馬桶、安裝紅外感應型水龍頭與小便器、節水型淋浴器;或者安裝節水閥可以往水龍頭或淋浴頭的出水中加氣泡,節省大量用水。
    2.3.2冷卻水節水技術
空調冷卻水的用水量巨大,夏季用水量占商場、寫字樓總用水量的50%,對于一個循環水量 1000 m3/h的冷卻水系統,正常的蒸發水量約8.5 m3/ h,每天約100噸;漂水量約2.5 m3/ h 每天約30噸;排污水量約4 m3/ h,每天約50噸。其中除蒸發水量為必要損失外,漂水和排污水都有巨大的節水空間。
    在冷卻塔風扇下方,通過一定波形的擋水板,阻止水滴飛濺,可以有效地減少冷卻水漂水量80%,但是空氣阻力有所上升。
利用冷卻塔的排污水沖廁和進行綠化灌溉是冷卻水節水的重要措施。大型商業建筑的沖廁水量一般來說大于冷卻水的排污水量50%以上,用冷卻水沖廁的好處體現為:加大排污水量,提高了冷卻水質;節省了冷卻塔的加藥量;低溫自來水的補充降低了冷卻水溫,從而減少主機與冷卻塔耗電。
    2.4電氣節能
商業建筑電氣節能主要的改造措施有安裝改善電力品質設備、電梯動能回饋節能、扶梯節能控制系統。
    2.4.1安裝改善電力品質設備
諧波和無功功率的大量存在,不僅會給商業建筑設備正常使用帶來不利影響,也會干擾電力計量,造成用電損失。通過安裝改善電力品質的設備可以有效改善商業建筑的用電質量,在賓館和寫字樓的節能效率可以達到8~15%。
改善電力品質節能的優勢主要有:設備安裝在建筑物的配電房內,改造不影響營業;改造工程量小,易于實現;投資小,見效快,節能效果易于測量與評估。 主要的不足有:高壓側節能設備的安裝要取得電力部門的許可,給改造帶來一定的難度;電力品質隨項目的不同有不同的解決方式,前期調研評估的工作量較大。
    2.4.2 電梯動能回饋節能技術
變頻調速器通過電動機可以將電梯減速,或者轎廂和對重平衡塊的質量差帶來的電梯運行時的機械能轉變成電能存儲在變頻器直流環節的大電容中,通過有源能量回饋器將大電容中儲存的電量無消耗地回送給電網。從而既達到節電目的,又無耗電發熱大功率電阻。大大改善了系統的運行環境。
    分析計算和樣機實測表明,電梯的梯速越快,樓層越高,機械傳動消耗越小,則可以回送電網的能量越多,最多回送電量可達電梯總消耗量的40%。
    2.4.3 扶梯節能控制系統
在扶手電梯的入口處增加載客感應器,無乘客到達時停止運行。當有乘客到達入口感應區域時,電梯自動啟動運行。在一個運客周期后如沒有新乘客到達,電梯自動停止運行。運客周期從最后一位乘客到達時開始計算。電梯的啟動和停止平穩順暢,無跳動感覺。啟動時逐漸加速到全速,停止時逐漸減速到零速停止。
    扶梯節能控制系統節能效果顯著,通常節能效率可以達到20~60%。
3.節能技術的比較分析
目前商業建筑中節能技術很多,結合目前商業建筑的節能現狀,可以對上述低成本改造技術進行模糊分析比較,比較結果見下表:
表1 商業建筑低成本節能技術比較
    通過比較可以發現,商場的節能改造應優先選擇下述四種技術:主機房模糊變頻控制系統;更換節能光源與燈具;冷卻水節水技術;安裝改善電力品質設備。它們共同的特點主要體現在: 
   (1) 節能技術成熟,節能改造量大,風險小
   (2) 節能改造簡單,成本低,不影響商業建筑正常使用 
   (3) 節能效益可計量,能夠方便進行節能比較和分析
   (4) 投資回收期短,投資回報高。 
4.結論
    大型商業建筑能耗大,據統計,其單位建筑面積的能耗是住宅的10-15倍,大約有25%-30%的節能空間。由于成本的原因,大型商業建筑偏向于采用無成本或低成本的節能技術進行改造,從節能投資與收益比較而言,節能改造應該優先考慮主機房模糊變頻控制系統、更換節能光源與燈具、冷卻水節水技術以及安裝改善電力品質設備。
    2009年,全國節能服務公司約502家,共實施節能項目4000多個,總投資280億元,完成總產值580多億元,形成年節能能力1350萬噸標準煤。申銀萬國日前發布報告則指出,2010年節能服務產業產值有望達到800億元,增速有望保持30%~40%,未來行業市場容量有望高達4000億元。
    在建設部科技司的統一領導下,我國創新性的提出了大型公共建筑節能監管制度。制度由五項基本制度組成,即能耗統計、能源審計、能效公示、用能定額、超定額加價[2]。以能耗統計制度為數據基礎,統計出準確的建筑和建筑能耗的數據信息;以能源審計為技術支撐,對建筑能源利用的合理性作出評價并提出整改方案;以能效公示為核心,達到引起比較、競爭的效果;以用能定額為節能標桿,確定不同氣候區、不同功能的建筑在一定時期內的合理用能水平;最后以超定額加價為價格杠桿,提高高耗能的成本,促使高耗能建筑主動加強節能運行管理和節能改造。以此構成一個完備的建筑節能監管系統,運用市場對資源的優化配置作用,推動大型公共建筑節能運行管理和節能改造,實現建筑的節能運行管理,釋放潛在的節能量需求,將潛在節能量轉變為節能需求,同時起到示范和帶動我國全面建筑節能的作用。
   《大型公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005)于2005年頒布實施

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