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合同能源管理业务主要内容

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EMCo一般向客户提供的节能服务主要包括以下内容: 
1 、能源审计 
    EMCo针对客户的具体情况,测定客户当前用能量和用能效率,提出节能潜力所在,并对各种可供选择的节能措施的节能量进行预测。 
2、节能改造方案设计 
    根据能源审计的结果,EMCo根据客户的能源系统现状提出如何利用成熟的节能技术来提高能源利用效率、降低能源成本的方案和建议。如果客户有意向接受EMCo提出的方案和建议,EMCo就可以为客户进行项目设计。
3 、施工设计 
    在合同签订后,一般由EMCo组织对节能项目进行施工设计,对项目管理、工程时间、资源配置、预算、设备和材料的进出协调等进行详细的规划,确保工程顺利实施并按期完成。
4 、节能项目融资 
    EMCo向客户的节能项目投资或提供融资服务,EMCo可能的融资渠道有:EMCo自有资金、银行商业贷款、从设备供应商处争取到的最大可能的分期支付以及其它政策性的资助。当EMCo采用通过银行贷款方式为节能项目融资时,EMCo可利用自身信用获得商业贷款,也可利用政府相关部门的政策性担保资金为项目融资提供帮助。
5 、原材料和设备采购 
    EMCo根据项目设计的要求负责原材料和设备的采购,所需费用由EMCo筹措。
6 、施工、安装和调试 
    根据合同,由EMCo负责组织项目的施工、安装和调试。通常,由EMCo或其委托的其他有资质的施工单位来进行。由于通常施工是在客户正常运转的设备或生产线上进行,因此,施工必须尽可能不干扰客户的运营,而客户也应为施工提供必要的条件和方便。
7 、运行、保养和维护 
    设备的运行效果将会影响预期的节能量,因此,EMCo应对改造系统的运行管理和操作人员进行培训,以保证达到预期的节能效果。此外,EMCo还要负责组织安排好改造系统的管理、维护和检修。
8 、节能量监测及效益保证 
    EMCo与客户共同监测和确认节能项目在合同期内的节能效果,以确认合同中确定的节能效果是否达到。另外,EMCo和客户还可以根据实际情况采用“协商确定节能量”的方式来确定节能效果,这样可以大大简化监测和确认工作。
9 、EMCo收回节能项目投资和利润 
    对于节能效益分享项目,在项目合同期内,EMCo对与项目有关的投入(包括土建、原材料、设备、技术等)拥有所有权,并与客户分享项目产生的节能效益。在EMCo的项目资金、运行成本、所承担的风险及合理的利润得到补偿之后(即项目合同期结束),设备的所有权一般将转让给客户??突ё钪站突竦酶吣苄璞负徒谠寄茉吹某杀?,并享受EMCo所留下的全部节能效益。 
    对于节能效益承诺项目,客户将按照约定的进度支付节能项目费用,通常为一次性支付。
我国建筑节能“十一五”规划的目标是节约1.01亿吨标准煤,这就意味着“十一五”期间要减排4亿多吨二氧化碳气体,建设节能建筑的总面积累计要超过21.6亿平方米,其中新建建筑16亿平方米,既有建筑改造5.6亿平方米。这就给节能服务企业提供了巨大的市场和机会。
  中国节能协会节能服务产业委员会常务副主任谌树忠说:“目前,中国节能协会节能服务产业委员会有200多家会员单位,其中,70%多是从事建筑节能服务的。中国节能的广阔前景为这些节能服务企业提供了巨大的发展前景?!?
  节能服务企业是通过绩效保证型契约为客户提供节约能源或提升能源使用效率服务的,它包括能源使用现状分析、节能技术设计、施工等全方位的服务。在整个节能方案的实施过程中,客户不需要负担节能措施、设备以及施工的费用,只需按合同将通过节能改造后节约下来的部分能源费用作为节能服务企业的报酬。由于节能服务公司的报酬与节能能源的量成正比,因此,节能服务公司将尽一切努力来为客户节约能源,而客户通过节能服务公司的节能方案可以节省大笔的能源费用,受益终身。这种方法突破了节能方面存在的资金、人力、专业技术方面的瓶颈,可实现整个社会、客户与节能服务公司的三赢。因此,在节能的大背景下,节能服务将逐渐成为一个产业,节能服务企业的数量和规模都在不断壮大。
节能效果检测缺乏统一模式和标准
  节能服务这一市场化的节能模式打破了传统指令性节能模式存在的瓶颈,为中国节能起到了一定的促进和推动作用,但是由于节能改造比较复杂,节能改造的效果受到诸如气候、产品、操作模式变更等因素的影响,使预测的改善效果与实际状况存在差异,再加上统一的、权威的节能效果验证模式和评估标准的缺失,使节能服务公司与业主之间在关于节能效益的确认方面存在歧义和争议的情况时常发生,从而导致节能改造工程难以顺利开展,节能成效不易彰显,无形之中影响着节能服务公司的收益和业主在节能改造上的积极性。
  有关专家指出,在节能工作的核心工程中,除了节能技术的导入外,在实施节能技术之后的节能效益,即节能量或成本降低量的测量与验证也非常重要。节能绩效的验证是通过仪器测量并通过一定的计算模式获得的。但由于计算模式不同,计算结果会出现很大差异,正确的节能量确认模式也可以评比不同节能措施的节能成效。因此,在节能服务产业中,必须有完整且具有公信力的节能效益计算模式。
  “在节能服务产业,节能公司的报酬与实际的节能量成正比,但由于目前节能效果验证的方法和模式多种多样,使得同一个节能改造项目,用不同的模式和方法计算和检测的结果却大相径庭?!壁仁髦宜?。
  因此,很多节能服务企业呼吁,应尽快建立一套完整的、科学的、权威的、具有公信力的节能效益评估和检测模式。只有用客观的标准来评比节能成效,才能疏解节能服务公司与客户之间存在的对节能效果认可方面存在的障碍和沟通不畅,才能使双方对节能效益减少争议、达成共识。
期待统一的节能量确认模式出台
  谌树忠透露,中国节能协会节能服务产业委员会准备借鉴国外同行的经验,研究一些模式来评比节能成效。他说:“我们计划成立一些非营利性的节能测评中心,用来对节能项目的节能量进行确认。一项节能工程在开工前就由这些节能测评公司做出测评,他们会用一些业内认可的模式对最终的节能效果做出评估,例如应该达到一个什么样的节能效果,实施节能的企业应该支付多少合理的费用等,为节能市场找到一条基准线?!?
  据悉,北京为确保固定资产投资项目节能评估工作的质量和效率,今年3月份向社会公开选聘第一批节能评估中介机构,通过专家严格评审,18家中介机构入选,这些中介机构的专业范围涉及建筑、建材、基础设施等领域,在北京市固定资产投资项目节能方面这些机构将做出中立的、客观的评估。 

    我国“十一五”发展规划中明确提出单位GDP能耗在五年内要降低20%的目标。这为国内节能服务产业的发展孕育了较大市场。IPMVP作为目前国际普遍认可并采用的能效检测与确认规程,在国内节能领域中已有较广泛的应用基础。但因节能改造效果受到众多因素的影响,这为准确预测节能改善效果与实际情况间的差异带来了难度,加之统一、权威的节能效果验证模式和评估标准的缺失,使有关单位(如节能服务公司、业主、投资方等)往往对节能量的确定存在争议,成为制约国内节能服务产业发展的瓶颈。因此,引入独立第三方机构对节能量的核定,将有效解决各方在“如何客观界定节能量”的难题,同时改变目前节能服务商“既当运动员又当裁判员”的尴尬局面。
空调水泵节能 
    一次泵变流量系统(Variable-Primary-Flow System,以下简称VPF系统)诞生的历史并不长,空调行业人士针对该系统的认识存在一渐进接受的过程。近几年来随着空调DDC控制技术的迅速发展,冷冻机组技术性能的不断提高,VPF系统技术的先进性、可靠性及经济性已为市场所接受,不容置疑,VPF系统的成功与否首先取决于设计,其中包括合理选用设备并实现其完美组合,设备控制和辅助控制元件之间的协调等。笔者试图从实际运用角度出发,分析VPF系统与传统变流量系统之间的差异,针对VPF系统的各个设计环节或要点予以说明。
一、VPF系统的构成简介
  目前,VPF系统尚无严格的定义,笔者就其基本特征作一概述,通过调节用户端二通阀改变流经末端设备的冷冻水流量以适应末端用户空调负荷的变化,同时采用一定的手段,使空调系统的总循环水量与末端的需求量相吻合,通过冷冻机蒸发器的水流量确保在安全流量范围内,维持冷冻机蒸发温度和蒸发压力的相对稳定。
二、VFP系统控制原理基本要点
  表面上VPF系统并不复杂,设备管路配置与传统设计形式差异不大,系统运行原理较为简单明了,根据外网负荷的变化,通过变频调节水泵转速,使系统循环水量维持在刚好满足负荷需求的水平,保证负荷侧(包括最不利点)获得足够的循环压差并尽可能降至最低,以期降低水泵运行能耗的目的。
  事实远非如此,VPF系统的设计复杂性相当大,笔者认为设计首先面对的是如何?;だ涠郴?,即要维持蒸发器最低流量以及水流量变化的速率控制问题,其次是如何保证整个VPF系统运行的经济性及可靠性等??凸鄣乜?,VPF系统最大的缺点在于其控制的复杂性,设计人员应结合工程特性,因地制宜,妥善解决控制问题,确保该技术在良好的工作环境中健康发展。
  VPF系统自控复杂程度较常规系统不可同日而语,换而言之,VPF系统的成功与否,很大程度取决于自控设计的完善和设备及辅件选择的合理。
三、VPF系统设计要点及设备选用原则
  一个完善的VPF系统,需要整套精细化控制方案,为实现预定的控制目标,应针对系统设计方案各环节周密考虑。
1、冷冻机配置的选择 
   1.1、五年前冷水机组蒸发器管内速度一般为3英尺/秒~11英尺/秒,目前冷冻机制造厂商经过试验证明,冷水机组可以通过改变换热管管型和换热管回程数实现蒸发器内水流速度低至1.5英尺/秒,这对VPF系统设计无疑是个好消息,我们可以在不增加旁通流量的同时大大扩展了冷冻机组的有效操作能力。
  根据相关资料,冷冻机蒸发器最小水流量限值应小于或等于冷冻机设计流量值的60%。 
   1.2、冷冻机对于冷冻水流速变化的速率较为敏感,每分钟流量改变过大将造成冷冻机的?;;?,故设计选择冷冻机时应重视其水流量最大变化速率的限制,应考虑设备相应的宽容度问题,这对系统的稳定运行无疑是重要的,一般来说冷冻机蒸发器每分钟流量改变不应超过10%,极限为30%。 
   1.3、通??盏魃杓浦?,常常出现多台冷冻机组并联运行的情况,针对VPF系统,冷冻机尽可能选择同一规格型号,如规格型号无法保持一致的话,建议各冷冻机蒸发器额定水阻力尽可能保持在相等的水平,这样,当外网空调负荷导致空调冷冻水流量发生变化时,流经各冷冻机蒸发器的水流量可基本实现同步等比例变化。
2、冷冻泵及其控制 
   2.1、泵机配置的对应关系问题,在具体工程设计中,常见冷冻水泵与冷冻机的对应关系往往有两种形式。
   冷冻水泵单独与冷冻机一一对应串联,在传统设计中经常出现,其优点明显,各冷冻机蒸发器水流量直观上可得到可靠的保证,按常见的自控方法,由空调用户端实际瞬间总负荷辅以冷冻机工作累计时间决定冷冻机启停,而冷冻水泵启停与冷冻机相对应实现联锁,应该讲该种配置方法从自控角度上看较为简便,但此种设计须有一个前提,即冷冻机及相应的冷冻水泵均须为同一规格产品,如冷冻机及水泵存在规格大小不一并存的情况,在系统变流量过程中,各冷冻机并联回路必然产生水力不平衡的问题,即大泵将对小泵产生干扰,令水泵的能源消耗在不平衡方面,而非系统工作方面,同样大小水泵的同步变频控制也难以实现。
  同一规格的冷冻水泵呈并联形式,单母管与冷冻机组配接,冷冻水泵与冷冻机在控制方面不呈一一对应关系,这是目前国外较为流行的设计方式,冷冻机启停数量依旧由用户端空调瞬间总负荷决定,而冷冻水泵启停数量的控制完全脱离冷冻机,根据用户端空调水流量实际需求值并同时结合水泵效率,马达效率及变频器效率分析决定水泵启停台数?;欢灾?,冷冻机运行台数不一定对等于冷冻泵运行台数,这是一种较先进的控制手法,其优点通用性强,针对大小冷冻机组合的情况,避免了冷冻泵变频工作时相互干扰的问题,与图1相比,冷冻水泵运行能耗得到了最大程度的节省,缺点是将增加一定成本。冷冻机应配设联锁启闭的电动阀,水泵变频控制方面需泵厂提供全套水泵工作水力曲线用以编程,功率感应器亦在增设范围,目前国内能承担此项机电一体化工作的单位为数不多,相信在不远的将来,随着市场的需求及技术水平的不断提高,这种比较完善的控制方法将逐渐为人们所接受。
  在目前实际运用中,针对泵机组合形式,冷冻水泵启停数量的控制可根据用户侧水流量实际需求同时结合单台水泵设计流量值确定,与前面的水泵控制手法比,水泵的保养和节能状况略为逊色,但回避了技术支持及前期增加投入的问题,作为一折衷的方法因较为实用而为人们所采纳。 
    2.2、冷冻水泵的选择
  根据设备设计安装位置、空间及承压,结合设计流量及扬程,决定选用何种类型水泵及其所配机械密封,选泵时,水泵设计工作点尽可能在高效区偏右一点区域,以实现水泵保持在高效区变频运行,此点与常规选泵有异,传统选泵往往将水泵设定工作点确定于高效区偏左一点区域。
  马达的功率须覆盖水泵在实际应用中可能的工作区域,同样变频器功率亦应覆盖水泵运行的输入功率。此外,由于变频水泵在低速时可能产生扭力上的振动,水泵联轴器的中间垫片选用EPPM材质为佳。 
    2.3、冷冻水泵的变频控制 
    2.3.1、冷冻水泵最小流量:随着用户端空调负荷的减少,空调水流量相应减少,当流量太小时,水泵容易产生热能堆积,径向、轴向推力增加,从而容易损害水泵的轴承、轴封,影响水泵寿命,须设置一最小流量的限制以防止低流量造成的负面效果,根据有关资料,建议最小流量为水泵最佳效率点流量的25%。 
    2.3.2、水泵的最低转速:为确保水泵马达的正常散热,水泵转速不应低于正常标准值的30%,如水泵转速低于30%,变频器效率下降,水泵效率亦减小,而马达效率则剧跌,变频水泵水电效率=水泵效率*马达效率*变频器效率,显而易见,低转速带来的能源节省已被更低的水电效率所带来的能耗所抵消,在空调实际应用过程中,水泵转速低于30%标准值是毫无意义的,故水泵变频控制器应设定频率变化下限。 
    2.3.3、由于冷冻机针对其蒸发器水流量变化速率有一定要求,相应地冷冻水泵对此也有具体限定,要求实现稳定变化,一般来讲,VPF系统水流量变化速率设定为每分钟流量改变不超过10%,由此类推,变频器工作将与此保持同步。 
    2.3.4、冷冻水泵的变频控制是VPF系统一重要环节,其控制原理可简述为:以供回水总管末端最不利的压差设定值作为控制目标,以该处的压差测量值作为过程检测变量,以变频调速水泵作为控制系统的执行机构,对冷冻水供水进行PID调节控制,控制目标是使过程检测变量趋近于设定值。
  简而言之,与一/二次泵变频控制原理比,VPF系统水泵压差控制基本点相似,但增加了水量变化速率,最小转速限定等控制环节。
  此外,冷冻水泵采用温差控制方法的工程时有出现,从理论上讲,温差控制法同样可以实现节能目的。但这类设计有一定限制,外网各空调用户负荷均需按同一规律性同步变化,否则容易出现空调管网水力失衡问题,影响空调品质,事实上具体工程很少存在这种理想情况,即便空调末端配设电控阀,由于空调系统负荷-流量非线性程度因工程而异,经济节能性受到一定影响,笔者建议尽量不采取此类方法。 
    2.3.5、冷冻水泵是采用全变频还是一变多定的形式,目前国内存在不同看法,笔者认为就VPF系统而言,一变多定这一传统形式节能性较合变频形式为差,定速泵的的存在,往往导致定速泵与变速泵并联运行时,变速泵高速运行维持较高压力导致能耗增加,同时一变多定形式也容易造成变速泵的磨损,目前变频器价格较为合理,故笔者认为冷冻水泵采用全变频形式较为稳妥。 
3、旁通管及其控制阀门的配置原则
  冷冻机蒸发器最小水流量的数值由冷冻机生产厂商根据设计工作提供,一般不小于50%设计额定流量,出于安全因素考虑,通常确定为蒸发器标准水流量的60%,此项数值在VPF系统设计中至关重要,必须由冷冻机生产厂家商予以确认,从而确保VPF系统的正常工作。
  在VPF系统设计中,旁通管及其控制调节阀门是一重要环节,其唯一的作用就是确保流经每台工作的冷冻机蒸发器的冷冻水流量在任何情况下均不低于设备所要求的最小流量,基于此点,笔者认为设计人员应注意旁通管规格确定,控制阀门的选择以及系统响应时间等诸多要素,以期达到稳定运行之目的。 
    3.1、旁通管规格及其设置原则
  如何恰当地选择旁通管口径,原则上该旁通管的流通能力须保证冷冻机蒸发器的最低水流量,在最不利的情况下,末端空调空调流量趋于极低值时,旁通管将承担单台冷冻机保证正常运行所需的最低流量,根据有关专业单位的实际操作经验,旁通管长度尽可能控制在空调供回水总管管径约3~5倍,在其最大流量的情况下,水损失尽可能低于1.5英尺水柱,管径相应予以确定,当冷冻机采用大小搭配的形式时,旁通管宜根据最大型号冷冻机所要求的最低流量确定管径,以确保系统的宽容度,同时保留以传统模式(一次水泵均全部定速)工作的可能性。 
    3.2、旁通控制调节阀门的选用及控制
  VPF系统冷源侧旁通管应相应配设合适的高质量的等比例调节控制阀门和电动驱动器,须注意的是,普通蝶阀不能提供合适的水流曲线。VFP系统中较少采用,同样电动驱动器的选择应确保其扭距可克服阀门关闭压差。
  旁通阀的选型不能根据旁通管管径确定,而是根据计算而得的阀门系数Cv值选择,同时辅以校验阀门水流速度,原因是水流速度过高容易产生气蚀和噪音,一般来讲,流速不可超过16英尺/秒(事实上有些品牌的压差调节阀还要保守,最高为10英尺/秒),根据设计经验,阀门前后压差一般在2~3Psi之间,而旁通阀的流量为最大规格冷冻机的最低流量,正常情况,阀门选择50~60的开启度,而非90度(即全开)。
  旁通阀的控制手法具有一定的多样性,可由BA或冷冻机或水泵变频控制装置来控制,视工程特性和设计者习惯而定,但其控制原则是明确的,即根据冷冻机蒸发器进出口压差或流量的实测值调节旁通阀开度,确保每台冷冻机蒸发器水流速不低于安全低限。
  可以看出,常见的VPF系统中冷冻机、水泵以及旁通阀的控制大都各自实现独立,采集的控制信号源亦不相同,三者组合完成了VPF系统的基本控制功能。
4、压差、流量计的选用原则
  VPF系统成功与否,精准的测量设备的选择和恰当的安装位置相当重要,根据冷冻机、水泵及旁通阀的控制原则,压差、流量计的安装位置相应确定。
  特别指出的是,用于水泵调速控制的用户端压差计安装位置及数量应视工程特性而定,常见的工程压差计往往设于系统最远端用户,事实上,空调系统最不利环路不一定是几何管线最长的环路,须校验用户端的局部阻力(热交换器阻力加调节阀阻力),设计时应予以重视,此外,具体工程设计时,空调水系统往往根据使用功能和时间特性划分为多路系统,设计者应考虑各回路具体使用时间等特点,确定设定用户端的压差计的数量及具体安装位置,并在水泵调速控制装置中设定程序进行判断识别。
  关于压差测定点设置的问题,目前常见在空调供回水总管间设置压差计,这种脱胎于传统差压旁通式变流量系统的控制方法,由于未充分考虑系统管路阻力的变化导致节能幅度相对较小。除特殊情况外,建议不采用此种作法。
  流量计的作用不容忽视,事实上,流量计的精准与否直接关系到VPF系统运行的经济性,同样,确定流量计的安装位置须根据选用流量计的型式合理设置,一般情况而言,流量计的选择应根据流量范围(一般为10~100%设计流量),承压及耐温等因素确定,流量计如常见的涡轮式流量计应保证前10后5(倍管径)的距离以保证测量精度。
  从控制信号角度而言,压差信号或流量信号有时可实现同一功能,而两者产品价格及安装要求不同,设计者可进行优化选择,如冷冻机蒸发器瞬间流量或压差的测定均可为旁通阀的控制提供可靠的信号源,但在同一测量精度和稳定性要求下,压差测量的手法投入成本低,安装难度小,故冷冻机侧往往采用压差测量的方法。
5、其它注意事项 
   5.1、冷冻机侧的电动控制阀的选型设计须采用电动阀,不可使用时间行程短的电动开关阀,否则将对相邻已运行冷冻机产生影响。前文已经描述,冷冻机蒸发器通过的流量不能变化太快,否则将引起自动?;?,蒸发器水流量变化度的极限值为每分钟30%,而蒸发器最小设定流量为60%,故冷冻机侧电动调节阀启闭行程时间至少必须在两分钟以上,以保证冷冻机正常工作(启停)。 
    5.2、在设计时,要注意水泵变频装置(即控制箱+变频器)与水泵电机距离尽可能小,以减少谐波效应的产生,如安装空间受到限制,应参看变频器及电机厂方资料,以了解最远距离及相应安装电气设施。 
    5.3、VPF系统设计较传统方式复杂,需冷冻机、水泵及BA等其他设备供应商予以配合协调,设计者完成框架设计时,宜考虑机电一体化的概念,以确保工程质量。 
    5.4、VPF系统设计理念是否可以扩展至空调冷却水系统,答案是肯定的,但冷却水泵能耗的减少和冷冻机因冷凝温度的提高造成的冷机能耗的加大之间存在一个平衡点的概念,具体操作难度很大,事实上其节能效果未必象VPF系统那样直观,一般地说,空调冷却水系统不建议采用变流量方式。
四、VPF系统的适用性简述
  关于VPF系统的技术优势的介绍,行业文章多有介绍,实际工程应用中倒是改造工程比例较多,笔者经过调研,发现真正意义的VPF系统的设计并不多见,原因是多方面的,应该讲空调水系统运行节能设计工作是一个循序渐进的过程,就改善以往低效高耗的系统运行方式,在空调设计中确定VPF系统技术的可信度方面看,尽管应用水平不高,但无疑有着积极的意义,相信随着工程设计经验的不断积累,VPF系统技术应用水平的提高指日可待。
  笼统来讲,VPF系统技术的应用条件可描述为:较大规模的系统容量及合适的运行时间(非间歇运行),空调系统流量可较大辐度的变化(超过30%),空调冷冻水温度可以允许轻微变化,工程初投资及回收期可接受,工程设计者对技术应用的把握到位,用户/操作者了解并熟练掌握系统的控制运行。 
    Duke SolutionsSM是美国波士顿的一家著名的ESCO,它是Duke Energy(迪克能源公司)的子公司。Duke Energy是一个综合性的能源公司,它的业务范围包括: 
    动力工程——包括核电、水电、电力销售服务和配电; 
    能源输送——包括电力输送、美国东北天然气管道、美国中西部天然气管道; 
    能源服务——包括全球投资(美国国内及国际开发)、油田服务、贸易和市场开发、能源项目工程和服务、项目融资、合同能源服务; 
    环境工程——包括环保工程、水处理工程。
  Duke SolutionsSM属于Duke Energy集团中进行能源管理服务的子公司,1995年建立。该公司与其它ESCO的不同之处是供电与节能服务一体化,因为能源供应和节能是密切相关的。所以,能源节约包含三方面的工作:优化能源供应方面的节约;改善能源管理方面的节约;提高能源效率方面的节约。实际上,大部分高级管理人员、设备管理人员和工程师都知道存在节约能源成本的机会,但是,对他们来说,捕捉这种机会存在着以下主要障碍:
缺乏资金——由于历史的原因,可用的资金总是首先用于生产和人员的工资待遇,其结果,设备改进项目的资金安排一拖再拖;

   没有时间和精力——决策人员忙于生产和职工管理,各单位往往没有节能的专业化技术和管理人才,不能长期地注意设备的改进和节能管理; 
    风险——节能投资有一定的风险,因为项目的资金回收由能源费用的节约来实现,这不仅不是直接的收入,而且具有若干不确定性(能源消费量计算上的不确定性和能源价格/质量的不确定性)。
    Duke SolutionsSM的宗旨帮助客户克服上述障碍,向客户提供能源项目的设计、能源供应、数据处理、能源效率审计、项目融资、工程管理和施工、能源效率监测和节能量的确认、承担风险等一系列的服务。对客户来说,接受Duke SolutionsSM的服务能得到以下好处:
    ESCO帮助融资,客户无需自己的初次投资;
    完成项目无需客户自己做大量的前期准备工作;
    实施项目无需客户自己操心,ESCO为他们完成“交钥匙工程”;
    设备保养和维修不用客户自己操心;
    降低能源成本和运行成本;
    更新设备或设备升级;
    使工作环境更加舒适、方便、先进;
    增加生产能力或其它经济效益;
    确保节能效果,为客户承担风险 
    ECONOLER INTERNATIONAL是附属于加拿大蒙特利尔市一家著名能源管理公司SOPRIN ADS的ESCO。Econoler Inc成立于1981年,至今已成为在世界各地(美国、比利时、芦森堡、荷兰、法国、西班牙、葡萄牙、新加坡、南朝鲜、摩洛哥等)有分公司的跨国公司,业务领域十分广阔,已进行了2500个合同能源管理项目,已投资1.5亿加元(不包括客户自己融资)。
    Econoler Inc编制了一套能源管理软件(Energy Managment Software),其功能包括:
    各种能源资源评估;
    能源成本分析;
    财务预算;
    能源消费的实时管理;
    能源项目的财务分析;
    节能设备的动态监测;
    节能量的准确确认,等
BGE ENERGY PROJECT & SERVICES
  在美国巴尔的摩市的这家ESCO附属于一家能源利用公司。这是一家相对年轻的公司,但是该公司作为一家典型的ESCO ,发展很快。该公司的经营范围为: 
    办公楼宇及商业建筑物的节能改造 包括:能源效率审计,高效照明,建筑物的升级改造,空调系统改造,培训和维护等; 
   机电设备 包括:制冷及空调系统改造,安装高效设备,管理控制系统,电机的替换和控制,耗能设备的更换和升级,热电联产等; 
    校园节能 包括:项目开发,可行性研究,工程设计,工程建设,融资,运行和维护,交钥匙工程等; 
    绿色照明 包括:照明效率审计,节能潜力分析,照明系统设计,照明控制,交钥匙照明工程,承包室内外照明系统维护保养等:天然气服务 包括天然气进户、燃气设备安装及用电设备改为用气设备等
能源管理系统的设计标准
   厂家在进行能源管理系统的产品设计和节能项目技术方案设计时,目前国际上和国内有哪些现行的相关标准可以参考? 
    1、国际标准 
    1)IEEE Std 739-1995, 《IEEE Recommended Practice for Energy Management in Industrial and Commercial Facilities》
    由美国电气电子工程师学会颁布,给出了工业和商业企业系统中各系统和设备能量消耗监控和管理的指导性建议。如何做能源审计,以考察各设备有无能源浪费现象。对于照明系统、空调系统、电机、空压机等系统分别给出了能效判断和提高能效的方法。
    2)《IPMVP国际节能效果测量和认证规程》
   由国际节能效果测量和认证规程委员会颁布,MVP为确认能效、节水和可再生能源项目实施效果提供了现有最佳技术的总体情况。
2、国内标准 
  为能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度的建立准备条件,促使办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平,住房和城乡建设部在2008年6月正式颁布了一套国家机关办公建筑及大型公共建筑能耗监测系统技术导则,共包括5个导则:《分项能耗数据采集技术导则》;《分项能耗数据传输技术导则》;《楼宇分项计量设计安装技术导则》;《数据中心建设与维护技术导则》;《系统建设、验收与运行管理规范。 
  日前,《节能自愿协议技术通则》国家标准通过了全国能源基础与管理标准化技术委员会组织的审定,将作为推荐性国家标准,报国家标准委批准发布。
  根据标准的定义,节能自愿协议是为达到节能减排目标,提高能源利用效率,政府与用能单位或行业组织自愿签订协议并实施的一种节能管理活动。标准规定,协议甲方为采用节能自愿协议方式实施节能管理的政府机构,可以是国家或地方节能主管部门,乙方是执行节能自愿协议的用能单位或行业组织。
  这项标准明确了节能自愿协议的基本程序,要求协议各方应对能效基准、节能目标、节能效果核查和验证方案进行充分协商,达成一致。按标准要求,能效基准通过采用单位产品综合能耗、能效指数等指标。能效基准的确定方法和具体数值应得到协议各方的共同确认。应通过协议一方节能潜力评估,计算出协议乙方当前的能源消费总量,各工序用能和能效指针等,并结合协议乙方历年的能耗降低情况、节能技术等信息,设定节能目标。同时,节能自愿协议应明确节能效果核查和验证方案,用以核算和评估节能自愿协议的节能效果。协议包括节能自愿各方、能效基准、实施周期、节能目标、协议各方的权利和义务及节能效果核查和验证方案等主要内容。协议双方可选择共同认可的第三方机构,监督和实施能效基准确定、节能效果核查和验证等工作,第三方机构可作为协议丙方加入节能自愿协议。
变频调速节能量的计算方法
一、 概述 
    据统计,全世界的用电量中约有60%是通过电动机来消耗的。由于考虑起动、过载、安全系统等原因,高效的电动机经常在低效状态下运行,采用变频器对交流异步电动机进行调速控制,可使电动机重新回到高效的运行状态,这样可节省大量的电能。生产机械中电动机的负载种类千差万别,为便于分析研究,将负载分为平方转矩﹑恒转矩和恒功率等几类机械特性,本文仅对平方转矩﹑恒转矩负载的节能进行估算。所谓估算,即在变频器投运前,对使用了变频器后的节能效果进行的计算预测。变频器一旦投运后,用电工仪表测量系统的节能量更为准确。现假定,电动机系统在使用变频器调速前后的功率因数基本相同,且变频器的效率为95%。 
    在设计过程中过多考虑建设前,后长期工艺要求的差异,使裕量过大。如火电设计规程SDJ-79规定,燃煤锅炉的鼓风机,引风机的风量裕度分别为5%和5~10%,风压裕度为10%和10%~15%,设计过程中很难计算管网的阻力,并考虑长期运行过程中可能发生的各种问题,通常总把系统的最大风量和风压裕量作为选型的依据,但风机的系列是有限的,往往选不到合适的风机型号就往上靠,大20%~30%的比较常见。生产中实际操作时,对于离心风机﹑泵类负载常用阀门、挡板进行节流调节,则增加了管路系统的阻尼,造成电能的浪费;对于恒转矩负载常用电磁调速器﹑液力耦合器进行调节,这两种调速方式效率较低,而且,转速越低,效率也越低。由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变,因此要想精确地计算系统的节能是困难的,在一定程度上影响了变频调速节能的实施。本文介绍用以下的公式来进行节能的估算。
二、节能的估算
    1、风机、泵类平方转矩负载的变频调速节能风机、泵类通用设备的用电占电动机用电的50%左右,那就意味着占全国用电量的30%。采用电动机变频调速来调节流量,比用挡板﹑阀门之类来调节,可节电20%~50%,如果平均按30%计算,节省的电量为全国总用电量的9%,这将产生巨大的社会效益和经济效益。生产中,对风机﹑水泵常用阀门、挡板进行节流调节,增加了管路的阻尼,电机仍旧以额定速度运行,这时能量消耗较大。如果用变频器对风机﹑泵类设备进行调速控制,不需要再用阀门、挡板进行节流调节,将阀门、挡板开到最大,管路阻尼最小,能耗也大为减少。节能量可用GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准实施监督指南中的计算公式,即:

三、
四、
五、
六、
    也应先计算原系统节流调节时消耗的电能,再与系统变频调速后消耗的电能相减,这不正好是(2)式分子的表示式。因此,要准确地计算节能,还需使用(1)式计算系统节流调节时消耗的电能。
    2、恒转矩类负载的调速节能
七、
八、
    恒转矩负载变频调速一般都用于满足工艺需要的调速,不用变频调速就得采用其他方式调速,如调压调速﹑电磁调速﹑绕线式电机转子串电阻调速等。由于这些调速是耗能的低效调速方式,使用高效调速方式的变频调速后,可节省因调速消耗的转差功率,节能率也是很可观的。
    3、电磁调速系统
电磁调速系统由鼠笼异步电机、转差离合器、测速电机和控制装置组成,通过改变转差离合器的激磁电流来实现调速。转差离合器的本身的损耗是由主动部分的风阻、磨擦损耗及从动部分的机械磨擦损所产生的。如果考虑这些损耗与转差离合器的激磁功率相平衡,且忽略不计的话,转差离合器的输入、输出功率可由下式计算:


九、
十、
十一、
十二、
    电磁调速电机为鼠笼式电机,由于输入功率和转矩均保持不变,鼠笼式电机的功率保持不变。损耗以有功的形式表达出来,损耗功率通过转差离合器涡流发热并由电枢上的风叶散发出去。
    由损耗功率公式(10)可以清楚看到,电磁调速电机的转速越低,浪费能源越大,然而生产机械的转速通常不在最大转速下运行,变频调速是一种改变旋转磁场同步速度的方法,是不耗能的高效调速方式,因此改用变频调速的方式会有非常好的节能效果,节省的能量直接可用(10)式计算。
    4、液力偶合器调速系统
    液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化,来传递电动机能量,电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮,对工作油进行加速,被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮,把能量传递到输出轴和负载。液力偶合器有调速型和限矩型之分,前者用于电气传动的调速,后者用于电机的起动,系统中的液力偶合器在电机起动时起缓冲作用。由于液力偶合器的结构与电磁转差离合器类似,仿照电磁调速器效率的计算方法,可得:
十三、
十四、
十五、
十六、
    5、绕线式电机串电阻调速系统
绕线式电机最常用改变转子电路的串接电阻的方法调速,随着转子串接电阻的增大,不但可以方便地改变电机的正向转速,在位能负载时,还可使电机反向旋转和改变电机的反向转速,因此这种调速方式在起重﹑冶金行业应用较多。
对于绕线式电机,无论在起动、制动还是调速中,采用转子串电阻方式均会带来电能损耗。这种损耗随着转速的降低,转差率S的增大而增大,另外,随着串接电阻的增大,机械特性变软,难以达到调速的静态指标。
十七、
十八、
    在(14)式中,若S=0.5,电磁功率有一半消耗在转子电阻 上,调速系统效率低于50%。利用(14)式,只要知道电机运行的转速,就可方便地计算绕线式电机串接电阻调速消耗的电能,节能量的计算就非常简单了。
当我们进行变频节能改造时,投入和收益是必须认真考虑的,收益就涉及到节能量的计算。变频器未投运之前,计算节能量是比较困难的,往往希望有一种简单实用的计算方法来进行节能的预测,有了以上的计算式计算节能量,投入和收益也就一目了然了。
十九、
二十、
二十一、
三﹑变频调速节能与系统功率因数的关系
    前已假定电动机系统在使用变频器调速前后的功率因数基本相同,这样在计算节能时可不考虑系统功率因数的影响。实际上,在变频器投入前后,其功率因数可能是不同的,因此,计算的节能量是否考虑变频器调速前后的功率因数的变化呢?
正弦电路中,功率因数是由电压U与电流I之间的相位角差决定的。在此情况下,功率因数常用 表示。电路中的有功功率P就是其平均功率,即:
二十二、
    用电度表进行计量检测实际的节能量时,电度表测量的就是电动机系统消耗的有功功率。若原电动机系统的功率因数较低,在使用变频器后以50Hz 频率恒速运行,这时功率因数有所提高。功率因数提高后,电动机的运行状态并没有改变,电动机消耗的有功功率和无功功率也没有改变。变频器中的滤波电容与电动机进行无功能量交换,因此变频器实际输入电流减小,从而减小了电网与变频器之间的线损和供电变压器的铜耗,同时减小了无功电流上串电网。因此计算节能时,应考虑提高功率因数后的节能。
提高功率因数后,配电系统电流的下降率为:
配电系统的电流下降率和配电系统的损耗下降率都是对单台电动机补偿前后电流和损耗而言,不是指配电系统电流和损耗的实际变化。
二十三、
二十四、
二十五、
    配电系统的电流下降率和配电系统的损耗下降率都是对单台电动机补偿前后电流和损耗而言,不是指配电系统电流和损耗的实际变化。
下面举一个典型的事例。
    例2:有一台压料机,电机功率200kW,安装在离配电房100多米的地方,计量仪表电压表﹑电流表和有功电度表均在配电房。工频时电机空载工作电流192A;加载时,电机工作电压356V,电流231A。由于负载较轻,导致电动机的负载率 和效率 都较低。这时电动机的功率因数可由下式计算:
二十六、
二十七、
二十八、
    从本例看,如果单纯提高功率因数,无须使用变频器,只需用电力电容进行就地补偿,但倘若还要满足工艺调速的需要,使用变频器调速节能是最佳的节能方法,这时的节能量应是线路上的能耗与变频调速节能之 和。
如果原电动机系统的功率因数较高,变频器投入后功率因数变化不大,可不考虑功率因数变化后线损的影响,就用本文中的(1)~(14)进行计算节能。
四、变频调速节能计算时需考虑变频器的效率
    GB12668定义变频器为转换电能并能改变频率的电能转换装置。能量转换过程中必然伴随着损耗。在变频器内部,逆变器功率器件的开关损耗最大,其余是电子元器件的热损耗和风机损耗,变频器的效率一般为95%-96%,因此在计算变频调速节能时要将变频器的4%-5%的损耗考虑在内。如考虑了变频器的损耗本文例1中计算的节能率,就不是36%,而应该为31%-32%,这样的计算结果与实际节能率更为接近。
五、结束语
   一般情况下,变频器用于50Hz调速控制。不管是平方转矩特性负载,还是恒转矩特性负载,调速才能节能,不调速在工频下运行是没有节能效果的。有时系统功率因数很低,使用变频器后也有节能效果,这不是变频调速节能,而是补偿功率因数带来的节能。本文所述的对变频调速节能计算方法有极好的实用性。

    目前,国内谈到建筑能耗指的是运行能耗,按照统计数据应该是在22%~26%之间,这个数字在整个全民能源体系占了很大的比例。我国单位面积平均能耗低于发达国家水平,美国、欧洲等发达国家的建筑运行能耗占总能耗的30%左右。
  但是,近年来随着我国建筑业飞速发展,尤其是城市化进程的加快,建筑能耗这个比例还在不断增加。以前,我国人均住房面积为8~10平方米,现在,有的地区已达到平均40平方米。如果我国人均建筑面积继续增长,达到美国的水平,将会发生太可怕的事情,就是没有那么多的能源能用来支持这些建筑的运行。所以我国必须走一条可持续发展的道路。
另外,我国大型公共建筑耗电巨大。大量调查数据表明,北京居民住宅的单位平米年耗电量在10~20度之间,上海在18~26度左右,广州还稍微高一点。值得注意的是,一些写字楼、饭店等大型公共建筑,单位平米年耗电量在100~300度之间,也就是说,这些大型公共建筑的耗电量是居民住宅的10~15倍。
    在北京,虽然大型公共建筑的面积只占民用建筑总面积的5.4%,全国的相应比例不到5%。但是,这5.4%的大型建筑耗电量却等于北京住宅的总耗电量。改革开放20多年来,北京大型公共建筑的总面积为2000万平方米左右,但现在正在设计、规划、施工中的大型公共建筑,到2008年就要变成4000万平方米,这件事应该引起高度注意。
大型公共建筑为什么电耗这么高,有这样几个问题:
    第一,很多大型公共建筑都搞大玻璃幕墙,而不考虑遮阳、隔热措施,导致得热过大。比如新建的北京西直门交通枢纽,用3个大玻璃罩罩住,到了夏天里面怎么办?这就是盲目追求建筑形式的所谓美观,忘记了它的功能性,忘记了节约能源。
    第二,大型公共建筑的超大体量不跟室外相连,无法有效利用室外低温,导致建筑内部发热量非常大。北京居民家中的空调是7月~10月制冷,而大型公共建筑的空调冷冻机从每年3月就开始运转,直到12月。这也造成巨大的能量浪费。
    第三,大型公共建筑中,风机跟水泵的电耗占采暖空调电耗的50%~70%,大头都是输配,根本原因在于选型不当,导致运行工作重点偏高;另外,大多数风机由于灰尘堵塞,阻力增大,实际风量远远小于设计风量,效率也仅在40%~50%。这也是导致建筑物能耗高的原因。
短短几年时间,中国的建筑节能市场已不再是长期闲置未被开垦的“蓝?!?,百家企业围攻、各类品牌的诞生都很快让这一领域热络为商业领域中的红色世界。哥本哈根会议前夕,中国政府提出了“2020年单位GDP碳排放比2005年减少40%到45%”鼓舞人心的目标,又让这片“红?!痹鎏砹思阜痔厥獾镊攘?。
    现有430亿平方米建筑总量的中国,每年新增20亿平方米,而95%属于高能耗建筑;而全国城镇累计建成节能建筑面积也不过28.5亿平方米,仅占16%。
    中国对建筑节能的要求也相当急迫:2010年所有城镇建筑,以前未做保温设施的旧房,有计划地进行改造, 要有50%的节能率,特大城市和部分城市率先达到65%;2020年时城镇建筑节能全部要达到65%。
    未来发展的主力是在建筑行业引进一大批新技术以及能源控制技术,在创新的基础上提高能源利用效率,引导建筑行业进入发展新阶段。
建筑节能市场潜力巨大 外商在中国建筑节能市场上抢占先机
    外商在中国建筑节能市场上抢占先机,正是说明中国建筑节能具有巨大的潜在市场活力
去年全球气候谈判把节能市场推向高潮,低碳经济、低碳生活、低碳行动,一个“低碳时代”迎面扑来。在全球经济加快迈向“低碳”时代的大背景下,中国也向着“低碳”进行着不断的尝试与努力,其间市场潜力巨大。
国外镜鉴 
   (一)美国全面推进建筑节能发展
   早在20世纪70年代末80年代初,能源?;痛偈姑拦贾贫ú⑹凳┙ㄖ锛凹矣玫缙鞯哪茉葱时曜?。这些年来,制定最低能耗标准的能耗产品品种越来越多,标准经过每3-5年的不断更新也越来越严格。而这些标准在不同的州有不同的具体内容和要求,加州、纽约等经济比较发达的州,建筑节能标准比联邦政府标准还要严格。比如,作为加州最主要的节能管理的政府机构,加州能源委员会(CEC)制定和实施了美国最严格的建筑物和家电的节能标准和标识体系,这些标准每隔几年(一般为3-5年)就更新一次,以充分考虑新技术的不断发展。美国的最低能效标准一般都以强制性的法律、法规的形式颁布执行。
    除了推行强制的标准之外,美国政府还提倡自愿的节能标识。对于具有自愿性能耗标识的节能型产品,最为典型的是美国环保署(EPA)和美国能源部(DOE)联合推动的“能源之星”项目,获得“能源之星”标识的产品一般都超过该类产品相应的最低能源效率标准。这个标识从1998年开始实施,其主要对象是商用建筑。
    经济激励是成功实施能效标准和标识、特别是“能源之星”标识的关键性配套政策措施。美国各级政府和公用事业(2352.855,-14.80,-0.62%)公司采取补贴、税收减免等激励措施,对增强公众节能意识、推广节能产品(包括建筑)取得了非常显著的效果。
    (二)德国利用技术降低建筑耗能
    德国能源匮乏,石油几乎100%进口,天然气80%进口。节约能源和?;せ肪呈堑鹿⒗媚茉吹囊还嵴?。由于纬度较高,德国冬季较长,建筑供暖耗能成为德国政府着力解决的一个关键领域。多年来,政府通过制定和改进建筑保温技术规范等措施,不断发掘建筑节能的潜力。
    德国《能源节约法》于2002年2月生效,它取代了以往的《供暖?;しā泛汀豆┡璞阜ā?,制定了新建建筑的能耗新标准,规范了锅炉等供暖设备的节能技术指标和建筑材料的保暖性能等?!赌茉唇谠挤ā坊构睦笠岛透鋈硕岳辖ㄖ邢执慕谀芗际醺脑?,并实行强制报废措施。例如,法规规定,2006年年底前,在1978年10月1日前安装的约200万个采暖锅炉必须报废,由新型节能锅炉取代。在政府的推动下,天然气和太阳能等清洁能源、可再生能源近年来在住宅供暖市场上得到越来越普遍的应用。
    在法定技术规范的基础上,德国政府还推出了各项节能资助项目,以促进法规的落实和普及。例如,在“现场咨询”资助项目中,政府在资金上鼓励个人和企业投资住宅节能领域。房屋所有者可以享受工程师的咨询服务,选择如何更经济实用地采取房屋节能措施,而大部分咨询费将由政府承担。另外,德国重建信贷初构还推出了“二氧化碳减排项”和新的“二氧化碳建筑改建项目”,对节能措施项目提供低息贷款。
    (三)比利时节能环保推动建筑业
在比利时,节能、环保是新型建筑材料的发展趋势,也是保证建筑业持续发展的金科玉律。
首先,在比利时节能体现在众多方面,它包括采用新型建筑材料以达到节能的目的,还包括在建筑材料生产加工以及运输等过程中节约能源。
其次,建筑材料对环境的影响不但体现在建筑材料的加工方面,而且还体现在原材料开采和废料处理过程中。为减少建筑垃圾,比利时一直在进行提高建筑废料回收率的项目研究,如研发以可回收原材料代替传统原材料的新型建筑材料。如今,某些示范项目的建筑废料回收率已经达到75%。
中国背景
    (一)建筑节能在中国发展的重要性
在中国,建筑节能即指在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。近年来,建筑节能作为贯彻国家可持续发展战略的重大举措得到公众的更多关注。建筑节能在中国发展有其必要性:
    首先,能源短缺对中国经济发展是根本性的制约因素。这其中建筑能耗的份额不可忽视。中国建筑能耗占全国总能耗的比例,到2008年左右已经达到27.5%,随着发展将快速上升到33%以上。中国建筑能耗水平是世界 同类能耗平均数值的3-5倍,公共建筑能耗是普通居住建筑的10倍。按广义能耗统计,建筑能耗约占国内全社会总能耗的42%左右,而且随着工业化和城镇化水平的提高,最终会达到50%左右。

    第二,建筑采暖用能也是大气污染的重要因素。在中国,几个大气污染指标如总悬浮物颗粒、降尘、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。采暖期城市大气污染指标普遍超标,基本原因就是采暖燃煤排放的污染物。
    此外,开展建筑节能,发展节能建筑,也是居民改善居住条件的迫切需要。由于节能建筑隔热隔冷的功能,舒适度不仅比非节能建筑有很大程度提高,而且在夏季还可以间接降低空调的使用费,节省大量的电能,冬季用于取暖的煤等资源也可以相应节省。
    (二)国家大力支持发展建筑节能
面对中国发展建筑节能的重要形势,国务院发展研究中心的《中国能源综合发展战略与政策研究》报告中指出:未来20年,为适应全面建设小康社会的新形势,将节能战略重点调整为:在继续推进工业节能的同时,尤其把建筑、交通作为节能的重点领域。我国自20世纪80年代开展建筑节能工作以来,取得了突出成绩,尤其近几年由于国家的重视和支持,一系列的政策法规纷纷出台,将建筑节能由起步阶段推到了全面发展阶段。 
    2007-2008年,国家相继出台了《绿色施工导则》、《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》、《中华人民共和国节约能源法》、《绿色建筑评价标识实施细则》、《民用建筑节能条例》这五大具有开拓意义的新法律、法规,再一次证明了政府对节能工作的重视。它们标志着我国的建筑节能事业日益落到实处,走向纵深。
    1、指导建筑工程施行绿色施工
2007年9月10日,《绿色施工导则》出台,这是建设部首次印发专门指向建筑施工阶段的节能导则?!堵躺┕さ荚颉肥侵傅冀ㄖこ淌┬新躺┕さ牡荚?,导则明确提出:在工程建设过程中,在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源,减少对环境产生负面影响的施工活动,实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境?;?的目标。
    2、国家机关办公建筑和大型公共建筑排出节能时间表
2007年10月23日,建设部与财政部联合下发的《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》不仅提出力争在“十一五”期末将国家机关办公建筑和大型公共建筑总能耗下降20%的总目标,还首次制定了一张具体到月份的工作时间表。
    3、国家法律对建筑节能作出专门规定
    2007年10月28日,十届全国人大常委会第三十次会议修订通过了《中华人民共和国节约能源法》。修改后的节能法明确规定:“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略?!贝饲?,国家出台的一系列与建筑节能相关的法规、条例、办法和标准,如《民用建筑节能管理规定》、《民用建筑工程节能质量监督管理办法》、《居住建筑节能设计标准》等,对建筑节能的规定可谓屈指可数,没有能够妥善处理好建筑与节能之间的关系。但修订后的《中华人民共和国节约能源法》第一次从国家法律的效力层面对建筑节能作了专门规定、对节能实施中的问题提出了解决办法。在这部法律中,“合理使用与节约能源”一章里用一个小节对建筑节能做了专项规定,涉及的相关法条达7条之多。
    4、绿色建筑拥有权威评价标识
    2007年11月15日,建设部科技发展促进中心印发《绿色建筑评价标识实施细则》,并开始受理申请。绿色建筑评价标准填补了我国绿色建筑评价的空白,绿色建筑评价标识工作经过官方认可,对业主来说,具有极强的公信力。有了这个统一的绿色标识后,消费者就不会再被滥用节能牌的开发商“忽悠”了。
    5、实施《民用建筑节能条例》,提高能源利用效率
    我国民用建筑节能潜力巨大,党中央、国务院高度重视民用建筑节能工作。国务院领导对民用建筑节能工作曾多次作出批示,要求研究制定节能规划、措施和制度。2008年10月1日起,我国《民用建筑节能条例》开始施行。按照条例的相关规定,新建建筑节能方面,新建国家机关办公建筑和大型公共建筑的所有权人应当对建筑的能源利用效率进行测评和标识,并按照国家有关规定将测评结果予以公示,接受社会监督,国家机关办公建筑应当安装、使用节能设备。
整体进展
    (一)实施建筑节能专项检查,全国较圆满完成建筑节能工作
     2007年12月16日至12月29日,建设部组成10个检查组对全国各省、自治区(西藏除外)、直辖市,5个计划单列市,26个省会(自治区首府)城市及26个地级城市的建筑节能总体推进情况和重要专项工作进展情况进行评价,抽查了610个工程建设项目的施工图设计文件和147个在建工程的施工现场。从检查结果看,我国各地围绕党中央、国务院确定的建筑节能工作目标,突出工作重点,比较圆满地完成了各项工作任务,主要表现在以下几个方面:
    1、新建建筑执行节能标准情况成效明显
截至2007年10月份,全国城镇新建建筑在设计阶段执行节能标准的比例为97%,施工阶段执行节能标准的比例为71%,分别比2006年提高了1个百分点和17个百分点。据此估算,2007年1-10月份新建的节能建筑可形成500万吨标准煤的节能能力?!?
    2、北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作已经启动
财政部会同建设部提出利用中央财政资金对实施改造给予奖励的财政政策,2007年专门安排补助资金9亿元,用于对安装热计量装置的补助。部分地区已启动了相关能耗调查、制定改造计划等基础工作。天津、大连、青岛、银川、唐山等地已率先开展了一批既有建筑供热计量及节能改造试点工作。 
    3、可再生能源在建筑中的规?;τ媒菇峡?
2007年,中央财政共安排补助资金7亿多元,支持了三批212个可再生能源建筑应用示范推广项目的实施。各地积极响应中央政策,通过制定规划、编制标准规范、研发技术产品、出台经济政策等手段,有效推动了可再生能源在建筑中应用规模,截至2007年底,各地太阳能光热应用面积达7亿平方米,浅层地能应用面积近8000万平方米。 
    4、推广绿色建筑工作取得新进展
各地把推广绿色建筑作为促进建筑节能模式转变的重要抓手,结合地区实际,通过编制绿色建筑评价标准、组织绿色建筑示范工程、召开绿色建筑宣传会议等方式,不断加大绿色建筑的推广力度。
    (二)落实建筑节能目标,采取推进措施 
    1、加强新建建筑节能工作。新建建筑将严格执行节能强制性标准。同时,发展节能省地环保型建筑和绿色建筑;建立符合中国特点的节约型住宅建设和消费模式。
    2、深化供热体制改革,对北方采暖地区既有建筑实施热计量及节能改造。认真落实北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造1.5亿平方米的工作任务。北方地区节能改造的内容主要是围护结构改造、计量改造、供热系统改造。
    3、加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行管理与改造,其主要工作内容为:能耗监测、能耗统计、能源审计、能效公示及制度建设。24个示范省市确保完成2008年年中能效公示任务,2008年下半年开始在全国范围内推广。
    4、推进可再生能源在建筑中规?;τ?。其具体措施为,实施可再生能源建筑应用示范推广项目,扩大示范效应;在农村地区大力推广太阳能、风能、生物质能等;制定可再生能源建筑应用关键技术设计指南、施工关键技术指南、关键设备可靠适用性评估标准等。
    5、推广绿色建筑及低能耗示范。中国在“十一五”期间启动了“一百项绿色建筑示范工程与一百项低能耗建筑示范工程”(简称“双百工程”)的工作。通过“双百工程”的建设,形成一批以科技为先导、节能减排为重点、功能完善、特色鲜明、具有辐射带动作用的绿色建筑示范工程和低能耗建筑示范工程。
    (三)加强新建建筑节能的全程监管
建设部为了加强对新建建筑的节能管理,从源头上遏制建筑能源过度消耗,对新建建筑节能全过程监管主要体现在6个环节:
    1、在规划许可阶段,要求城乡规划主管部门在进行规划审查时,应当就设计方案是否符合民用建筑节能强制性标准征求同级建设主管部门的意见;对于不符合民用建筑节能强制性标准的,不予颁发建设工程规划许可证。
    2、在设计阶段,要求新建建筑的施工图设计文件必须符合民用建筑节能强制性标准。
    3、在建设阶段,建设单位不得要求设计单位、施工单位违反民用建筑节能强制性标准进行设计、施工;设计单位、施工单位、工程监理单位及其注册执业人员必须严格执行民用建筑节能强制性标准。
    4、在竣工验收阶段,建设单位应当将民用建筑是否符合民用建筑节能强制性标准作为查验的重要内容;对不符合民用建筑节能强制性标准的,不得出具竣工验收合格报告。
    5、在商品房销售阶段,要求房地产开发企业向购买人明示所售商品房的能源消耗指标、节能措施和?;ひ?、保温工程保修期等信息。
    6、在使用保修阶段,明确规定施工单位在保修范围和保修期内,对发生质量问题的保温工程负有保修义务,并对造成的损失依法承担赔偿责任。
技术发展
    (一)外墙保温技术 
    20世纪90年代初,外墙保温技术开始在我国推广使用并表现出良好的保温和节能效果。其主要方法是在建筑物基层墙体的外侧设置保温层(一般为厚度60mm的聚苯泡沫板),在保温层外面做装饰层?;闱教搴途郾桨逯溆米ㄓ谜辰蛹亮?,聚苯板用尼龙锚栓固定,然后在保温层外抹聚合物水泥砂浆?;げ?,并压人耐碱涂塑玻纤网格布,最外层用抗裂腻子和涂料找平和装饰。、外墙保温技术具有节能效果明显、减薄墙体厚度和减轻墙体的重量,从而增大房屋的使用面积、增加室内环境的舒适度,延长建筑物的使用寿命、施工工艺简单等优点。但也存在造价较高、工序较多、工期较长等不足。
    (二)太阳能光电和光热技术
    太阳能作为清洁的可再生能源,越来越受到人们的重视,应用领域也越来越广泛。根据太阳能的特点和实际应用的需要,目前在建筑节能方面的应用可分为光电转换和和光热转换两种形式。太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存起来,晚上在放电控制器的控制下释放出来,供室内照明和其他需要。太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术。
太阳能作为一次能源和可再生能源,对环境没有污染,可以源源不断地获得,可免费使用,且无需运输,这些都成为太阳能光热和光电技术的优点,但太阳能能流密度低,受季节、地点和气候等多种因素影响而不能维持常量,且用于太阳能转换的设备投资较高,其技术尚需进一步完善。
    (三)地源热泵技术
    地源热泵技术是以地热(冷)源作为热泵装置的热源或热汇,对建筑进行供暖或制冷的技术。地源热泵通过输入少量的高品位电能,可实现能量从低温热源向高温热源的转移,在冬季向室内供热,夏季则对室内制冷,实现对建筑物的空气调节。
    (四)热管在建筑废热(冷)回收中的应用
    热管作为一种具有低热阻、大能流密度的高效传热元件,在化工、冶金、建材等领域的余热回收中已得到了广泛应用,并表现出明显的优势,但在建筑节能中的应用研究还处于起步阶段,缺乏成熟的技术支持。
热管回收废热和废冷技术,是指利用热管换热器将建筑物空调系统排放的废热(冷)进行回收,用来预热或预冷新风,从而达到节能的目的。
    (五)相变蓄热材料的应用
    由于现代建筑的围护结构大部分为轻质材料,热容小,室内温度昼夜波动大,这不仅影响着室内环境的舒适度,而且也增大了空调的负荷,造成能源的消耗加大。如果向普通建筑材料中加入相变蓄热材料,就可以制成具有较高热容的轻质建筑材料,减小室内温度的波动,达到降低能量消耗目的。
    利用相变材料作建筑物的围护结构,如蓄热墙或蓄热地板,在冬季,白天可以将照在外墙或通过窗户进入室内的太阳能储存在蓄热材料中,晚上则由蓄热材料向室内释放热量,从而使室内温度波动减??;在夏季,可通过窗帘的遮挡和相变蓄热材料的吸热作用,延缓室温的升高,增加居住环境的舒适度,而且也能够降低用于室内空调的能量消耗。
潜力巨大
    到2008年,建筑能耗约占我国全社会总能耗的27.5%,到2020年以后建筑能耗将占总能耗的30%-40%,成为全社会第一能耗大户。
尽管我国建筑节能事业已经历经了二十多年的发展,但目前,我国绝大多数建筑都还不是节能建筑。在目前能耗水平的情况下,通过节能技术的应用推广,才是我国进一步降低建筑能耗的首选方案。
    按照国家“十一五”规划,我国建筑节能要实现节约1.01亿吨标准煤的目标,节能建筑总面积将超过21.6亿平方米,其中新建建筑16亿平方米、改造现有建筑5.6亿平方米。建筑节能可从建筑本身的设计建造延伸到整个建筑的全周期,涉及到节材、节水、节地,节约运行费用等广泛的领域。而在2020年前,中国用于节能建筑项目的投资至少是1.5万亿。我国建筑节能蓝图蕴含着对节能材料和技术数万亿元的商机。
目前,中国巨大的建筑节能市场也正成为外资争抢的又一快诱人的蛋糕。在欧美等发达国家,绿色建筑及可持续发展理念早已实行,且正逐步完善,而这些国家拥有相关节能产品和解决方案的企业无疑也将在这场绿色革命中抢得先进。
    北京所有奥运场馆近七成的暖通空调产品(价值超过2000万美元)都落入了外资企业手中,采用的都是由美国开利公司设计的节能空调系统。而奥的斯也成功包揽了奥运场馆1300多部电梯,合同总额接近1亿美元。例如如国家游泳中心“水立方”采用的开利公司设计的空调系统在冷水机组上加装了热回收装置,可将回收场馆排放总热能的五成,回收的热能一部分用于加热游泳池池水和生活用水,另一部分可以用于加热新风,从而使"水立方"实现10%的节能。而且该系统的所有冷水机组均采用了对臭氧层无破坏作用的制冷剂。在环保节能的基础上,还在一定程度上实现了造能的性能。
    2010-2015年中国建筑节能市场规模发展预测 单位:亿元
    时间:2011-03-15 16:11:29 来源: 收藏 复制分享


    2008年,中国大型公共建筑中央空调节能市场规模为29亿人民币,全球知名增长咨询公司Frost&Sullivan预计2014年,该市场的总体规模超过850亿人民币,保持超过70%的年均复合增长率。
大型公共建筑中央空调节能市场蕴藏潜力
    《十一五规划纲要》提出了“十一五”期间单位GDP能耗降低20%左右的约束性指标。为了完成该指标,各行业各部门加强节能工作。大型公共建筑作为主要耗能单位之一,被列为节能改造重点。这为中央空调节能改造的实施提供巨大的发展空间。2008年10月1日,《民用建筑节能条例》和《公共机构节能条例》正式实施。两《条例》提出将尽快建立中国建筑节能标准体系,并将出台针对建筑节能的补贴、金融、税收等方面的激励措施,有助于建筑节能的商业化。大型公共建筑专项节能政策(如《大型公共建筑能源审计导则》、《大型公共建筑节能专项资金管理暂行办法》等)的颁布使建筑节能监管体系的建立成为可能,从而促进用能单位提高节能意识,帮助其了解自身节能改造潜力,为其进行节能改造提供原动力;与此同时,便于节能改造实施单位开拓市场,进一步推动大型公共建筑中央空调节能市场的增长。合同能源管理(EPC)模式为不能融到足够资金的用能单位进行节能改造带来机会。尽管目前大型公共建筑合同能源管理模式下的节能改造仅占整体市场的20%左右,但 Frost&Sullivan预计未来该种模式的发展速度将快于传统模式。
    据统计,中国大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的5%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的20%强。中央空调是大型公共建筑的主要耗能设备之一,一般占整体能耗的40%以上。中央空调因其选型不得当、配置不合理、清洗不及时等问题,造成了巨大的能量浪费。大型公共建筑中央空调的节能改造迫在眉睫且潜力巨大。
    大型公共建筑中央空调不同部分的节能改造项目汇集了不同类型的竞争者,目前该市场的竞争较为分散。从贡献的市场份额看,主机部分仍是竞争的焦点。从事大型公共建筑中央空调节能改造的包括空调主机供应商、机 电安装工程公司、系统集成商、节能服务提供商等。传统工程方式仍然是大型公共建筑中央空调节能改造的主体。部分竞争者为了缓解业主的资金压力,引入合同能源管理模式开展业务。业主不需要有任何资金支出就可以进行节能改造,并分享节能收益。业主节能改造积极性提高的同时,竞争者增强了自身的市场竞争力。
中国建筑节能市场产值未来十年可达1.5万亿元
    建筑节能涉及众多领域和学科,包括冷暖、采光、通风、热水供应、智能控制等,需要众多行业和企业参与,
大型商业建筑低成本节能改造技术分析
    1.大型商业建筑能耗现状
    随着经济的快速增长,我国商业建筑(酒店、写字楼、大型商场、综合性大楼等)的面积日趋扩大,商业建筑的面积占全国建筑总面积的25.4%,目前已经建成的高级宾馆约2000幢,高级写字楼3000多家,大型医院800余家,大型商场800余家。[1]
    一般来讲,大型商业建筑除特殊设备使用外,主要的能耗包括中央空调系统能耗、照明系统能耗、冷热水能耗、动力及其他能耗。以上海地区为例,根据调查,建筑中照明系统能耗比例约为10~20%,空调系统的能耗约为40~60%,其它动力系统的能耗约为30~40%。[2]
大型商业建筑主要的低成本节能改造措施
    对于大型商业建筑而言,主要的节能对象有中央空调、给水排水、照明和电气节能。
    2.1中央空调低成本改造技术
中央空调能耗占商业建筑总能耗的40%~60%,因此中央空调节能是商业建筑节能的重要手段。从目前中央空调运行情况来看,普遍存在“大马拉小车”的情况,即中央空调系统主机和水泵等设备的选型都大于系统实际负荷需求,造成大量的能量的浪费,尽管目前针对中央空调节能改造的手段很多,按时大多改造难度大,改造成本高,例如采用地源和水源热泵技术、冰蓄冷技术等,目前,能够应用在中央空调系统节能改造且成本较低的技术手段主要有:
    2.1.1中央空调自动控制技术(BA)
中央空调自动控制技术可以方便的与楼宇自动控制技术实现集成联网控制,可以根据商业建筑实时的负荷调整主机和其他空调设备,在保证室内温度和湿度的前提下,尽可能的节约能源。中央空调自动控制系统包含冷热源(制冷主机、锅炉等)的控制、水泵(冷冻泵、冷却泵、热水泵、补水泵等)控制、冷却设备(冷却塔、冷却井)控制、末端设备(新风机组、组合式空调机组、风机盘管等)的控制、以及各种风机、阀门等的控制。
    采用中央空调自动控制技术主要的优点有:可以自动检测室温,降低空调设备的能耗;提供能够自动调节的舒适环境;预防突发事故发生,?;ど璞傅耐蹲?;延长设备使用寿命,降低管理运作成本;将整个建筑内的所有空调设备统一管理;在图形化操作界面上完成一切操作。其主要的缺点和不足表现在:需要现场二次编程,人为因素影响大;由于缺乏先进的控制算法模型,节能效率不理想;后期维护成本高;节能效果难易评估。
    2.1.2主机房模糊变频控制技术
主机房模糊变频控制系统主要对冷冻机房内的耗能设备进行节能运行管理,由于冷冻机房设备耗能一半占到商业建筑能耗的50%左右,故该技术在商业建筑中的应用非常有价值。

    图1 主机房模糊变频控制技术原理图
    如上图所示,其原理为通过全面的参数采集,运用现代模糊控制技术,实现冷冻水系统的模糊预期控制、冷却水系统的自适应模糊优化控制和主机系统的间接(或启停)控制,实现空调冷媒流量跟随负荷的变化而动态调节,确保整个空调系统始终保持高效、协调地运行,从而最大限度地降低空调系统能耗,实现主机房设备节能20%~40%。
主机房模糊变频技术主要优势有:节能改造只是局限于主机房,改造周期短,容易实现;大型商场的空调节能率可以高达20%以上;投资较省,投资回收期短,一般为三年左右;也可以方便地将末端设备的变频控制纳入本系统;可以将该系统与BA系统联网或配合使用,非常方便。其主要的不足在于:节能率随季节与客流变化有所波动,节能率测定工作量较大;该系统寿命较短,约为15年。 
    2.1.3 新风换气技术
大型商业建筑为人群极为密集的场所,而且空调运行时,一般来说除一楼外其他楼层门窗较为密闭,从而使室内自然换气次数极小。需要依靠空调系统输送新风到室内,同时排风系统需要将室内空气排出与新风量相同的数量到室外,以满足人群卫生的要求。由于夏季排风温度较低而新风温度较高,让新风与排风进行热交换,以降低新风的进风温度,可以节省制冷机大量的冷量,因而也是一种科学的的节能措施。同时,加强室内外的通风换气是彻底改善商场室内空气品质的最有效方法。例如,在夏季运行工况下,当室内排出的(26℃)冷空气能量经过热交换器把外面的(33℃)热空气预冷变为29℃的清新空气送入室内。如图.当室外33℃的空气和室内26℃的空气经过热交换器后,送入室内的清新空气约29℃,空调只需再减温3℃即可保持舒适的室温和清新空气。

    图2 新风换气机原理图
    采用新风换气技术主要的优点有:可以将室内空气的冷热量回收,大量节省冷冻机或锅炉耗能;大型商场的空调节能率可以高达20%;投资较省,投资回收期短,一般为两年。其主要的缺点和不足在于:体积较大,需要较大的空调机房,并且改造风管系统,对于已建成的商场改造难度较大;由于空气积尘需要定期清理,故维护工作量较大。
    2.2 照明节能技术
商业建筑中照明能耗一般仅次于中央空调,但是照明节能改造必须要在保证建筑内照度的基础上才能完成,如果以牺牲照度来实现节能会造成建筑内人员不舒适,影响商业建筑的经营效果,常用的照明节能低成本改造的技术有:更换节能器具、安装照明节电器和照明自动控制系统。
    2.2.1更换节能照明器具
目前商业建筑中使用的灯多数是T8型荧光灯、紧凑型荧光灯或者用于突出商品和建筑特点而使用的金卤灯、卤钨灯等。大型商场由于实际使用需求和安装特点,灯具更换难度较大,但是在大型超市、写字楼、医院以及商业建筑大型的地下停车场内普遍使用的是T8的荧光灯,照明时间也很长,因此,更换灯具有广阔的节能前景。
专业数据显示,节能灯比白炽灯节电80%,寿命是白炽灯的5倍,光效是白炽灯的3.5倍。尽管成本要高出几倍,但价格的差距可以在随后的使用中节省出来,并且更加划算。
实践证明,在不影响照明效果的前提下更换节能光源和灯具是最行之有效的照明节能措施。但是目前节能灯具层出不穷,产品质量也良莠不齐,选择更换照明灯具要严格按照实际使用的需求,选取合适的产品。
    2.2.2 安装照明节电器
安装照明节电器可以起到稳压、滤波、提高功率因数的作用,达到节能与延长灯具使用寿命的结果。但是安装照明节电器在电力品质较好的建筑物中没有什么效果,有的会降低建筑中的照度,因此在对照度有严格要求的场合,不适合使用照明节电器。
    2.2.3照明自动控制系统
智能灯光控制系统可以对大型商业建筑灯光系统进行智能化的、灵活的控制其启停及调光,在保证照度的同时尽可能地使灯光系统更节能以及具有更艺术化的表现能力。具体包含:自动定时开闭灯光;根据照度自动开闭;根据照度自动调光;变换预设的场景亮灯模式。
照明自动控制技术的主要优势有:可以灵活地进行场景控制;根据照度或人员进入情况控制照明;可以计算机统一控制管理,提高效率;可以??乜刂?。其主要缺点和不足有:系统结构复杂,需要较高水平的运行维护人员;节能效果评估较为困难;该系统以提高管理效率为主,节能为辅,可计量的节能率并不高。
    2.3建筑物给水排水系统节能
商业建筑用水量是建筑能耗的重要组成部分,目前面对水资源日益紧缺的局势,商业建筑节水也具有重要的意义。但是由于建筑结构复杂,改造难度大,例如中水回用等技术在既有建筑中难于实现,常用的给水排水低成本改造技术有:更换节水器具和空调冷却水节水。
    2.3.1更换节水器具
使用节水器具是商业建筑节水最直接的手段,例如安装节水型马桶、安装红外感应型水龙头与小便器、节水型淋浴器;或者安装节水阀可以往水龙头或淋浴头的出水中加气泡,节省大量用水。
    2.3.2冷却水节水技术
空调冷却水的用水量巨大,夏季用水量占商场、写字楼总用水量的50%,对于一个循环水量 1000 m3/h的冷却水系统,正常的蒸发水量约8.5 m3/ h,每天约100吨;漂水量约2.5 m3/ h 每天约30吨;排污水量约4 m3/ h,每天约50吨。其中除蒸发水量为必要损失外,漂水和排污水都有巨大的节水空间。
    在冷却塔风扇下方,通过一定波形的挡水板,阻止水滴飞溅,可以有效地减少冷却水漂水量80%,但是空气阻力有所上升。
利用冷却塔的排污水冲厕和进行绿化灌溉是冷却水节水的重要措施。大型商业建筑的冲厕水量一般来说大于冷却水的排污水量50%以上,用冷却水冲厕的好处体现为:加大排污水量,提高了冷却水质;节省了冷却塔的加药量;低温自来水的补充降低了冷却水温,从而减少主机与冷却塔耗电。
    2.4电气节能
商业建筑电气节能主要的改造措施有安装改善电力品质设备、电梯动能回馈节能、扶梯节能控制系统。
    2.4.1安装改善电力品质设备
谐波和无功功率的大量存在,不仅会给商业建筑设备正常使用带来不利影响,也会干扰电力计量,造成用电损失。通过安装改善电力品质的设备可以有效改善商业建筑的用电质量,在宾馆和写字楼的节能效率可以达到8~15%。
改善电力品质节能的优势主要有:设备安装在建筑物的配电房内,改造不影响营业;改造工程量小,易于实现;投资小,见效快,节能效果易于测量与评估。 主要的不足有:高压侧节能设备的安装要取得电力部门的许可,给改造带来一定的难度;电力品质随项目的不同有不同的解决方式,前期调研评估的工作量较大。
    2.4.2 电梯动能回馈节能技术
变频调速器通过电动机可以将电梯减速,或者轿厢和对重平衡块的质量差带来的电梯运行时的机械能转变成电能存储在变频器直流环节的大电容中,通过有源能量回馈器将大电容中储存的电量无消耗地回送给电网。从而既达到节电目的,又无耗电发热大功率电阻。大大改善了系统的运行环境。
    分析计算和样机实测表明,电梯的梯速越快,楼层越高,机械传动消耗越小,则可以回送电网的能量越多,最多回送电量可达电梯总消耗量的40%。
    2.4.3 扶梯节能控制系统
在扶手电梯的入口处增加载客感应器,无乘客到达时停止运行。当有乘客到达入口感应区域时,电梯自动启动运行。在一个运客周期后如没有新乘客到达,电梯自动停止运行。运客周期从最后一位乘客到达时开始计算。电梯的启动和停止平稳顺畅,无跳动感觉。启动时逐渐加速到全速,停止时逐渐减速到零速停止。
    扶梯节能控制系统节能效果显著,通常节能效率可以达到20~60%。
3.节能技术的比较分析
目前商业建筑中节能技术很多,结合目前商业建筑的节能现状,可以对上述低成本改造技术进行模糊分析比较,比较结果见下表:
表1 商业建筑低成本节能技术比较
    通过比较可以发现,商场的节能改造应优先选择下述四种技术:主机房模糊变频控制系统;更换节能光源与灯具;冷却水节水技术;安装改善电力品质设备。它们共同的特点主要体现在: 
   (1) 节能技术成熟,节能改造量大,风险小
   (2) 节能改造简单,成本低,不影响商业建筑正常使用 
   (3) 节能效益可计量,能够方便进行节能比较和分析
   (4) 投资回收期短,投资回报高。 
4.结论
    大型商业建筑能耗大,据统计,其单位建筑面积的能耗是住宅的10-15倍,大约有25%-30%的节能空间。由于成本的原因,大型商业建筑偏向于采用无成本或低成本的节能技术进行改造,从节能投资与收益比较而言,节能改造应该优先考虑主机房模糊变频控制系统、更换节能光源与灯具、冷却水节水技术以及安装改善电力品质设备。
    2009年,全国节能服务公司约502家,共实施节能项目4000多个,总投资280亿元,完成总产值580多亿元,形成年节能能力1350万吨标准煤。申银万国日前发布报告则指出,2010年节能服务产业产值有望达到800亿元,增速有望保持30%~40%,未来行业市场容量有望高达4000亿元。
    在建设部科技司的统一领导下,我国创新性的提出了大型公共建筑节能监管制度。制度由五项基本制度组成,即能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额、超定额加价[2]。以能耗统计制度为数据基础,统计出准确的建筑和建筑能耗的数据信息;以能源审计为技术支撑,对建筑能源利用的合理性作出评价并提出整改方案;以能效公示为核心,达到引起比较、竞争的效果;以用能定额为节能标杆,确定不同气候区、不同功能的建筑在一定时期内的合理用能水平;最后以超定额加价为价格杠杆,提高高耗能的成本,促使高耗能建筑主动加强节能运行管理和节能改造。以此构成一个完备的建筑节能监管系统,运用市场对资源的优化配置作用,推动大型公共建筑节能运行管理和节能改造,实现建筑的节能运行管理,释放潜在的节能量需求,将潜在节能量转变为节能需求,同时起到示范和带动我国全面建筑节能的作用。
   《大型公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)于2005年颁布实施

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