ABB建筑節(jié)能系統(tǒng)解決方案
——PMCS 應(yīng)用技術(shù)案例

黃小鳳

(廈門ABB低壓電器設(shè)備有限公司， 廈門 361006)

ABB建筑節(jié)能系統(tǒng)解決方案
——PMCS 應(yīng)用技術(shù)案例

黃小鳳

(廈門ABB低壓電器設(shè)備有限公司， 廈門 361006)

通過介紹PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)在商業(yè)綜合體的應(yīng)用案例，闡述系統(tǒng)如何提高建筑能源使用效率，為建筑企業(yè)帶來節(jié)能收益。

能源 建筑能耗 節(jié)能改造 能耗管理系統(tǒng) 能效服務(wù)

0 引言

能源已成為當(dāng)今人類社會不可或缺的基本要素。隨著能源的日益緊張和環(huán)境的逐步惡化，提高能源使用效率已成為關(guān)系人類社會可持續(xù)發(fā)展的緊迫問題。2014年中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1 2014年中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖

中國長期維持著以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。一方面受能源資源分布所決定，另一方面主要是受能源消費(fèi)形式的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤炭占據(jù)了中國能源年消費(fèi)的66%，而其中51%的煤炭用于發(fā)電領(lǐng)域。中國煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖見圖2。

圖2 中國煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖

從耗能對象來看，除工業(yè)領(lǐng)域外，建筑行業(yè)也是一個(gè)耗能大戶，2008年建筑行業(yè)能耗占社會總耗能的28%。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，預(yù)計(jì)至2020年這一比例將達(dá)到40%。所以，建筑領(lǐng)域節(jié)能潛力巨大，是實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的重要目標(biāo)和方向。

1 建筑能耗使用現(xiàn)狀

1.1 能源利用效率低

能源利用效率指有效利用的能量和實(shí)際消耗能量的比率，它能夠反映能源消耗水平和利用效果，是能源有效利用程度的綜合指標(biāo)。

當(dāng)前，我國只有10%左右的建筑能夠達(dá)到國家制定的強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，而80%以上被定義為高耗能建筑。中國建筑不僅耗能高，而且能源利用效率很低，單位建筑能耗比同等氣候條件下其他國家高出2～3倍。

1.2 能耗信息分散

目前的建筑一般僅考慮電力設(shè)備的電能監(jiān)測，致使用能單位能源數(shù)據(jù)匯總體系不完善，對于生活用水沒有用水?dāng)?shù)據(jù)，空調(diào)的熱量、冷量數(shù)據(jù)也沒有健全的統(tǒng)計(jì)方法。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)

傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足基本的使用和生活需求，對于能源綜合利用缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)。這也是大部分現(xiàn)有建筑是高耗能建筑的主要原因。

1.4 能源供給結(jié)構(gòu)單一

現(xiàn)有建筑能耗包括電、水、氣、油等，其中電能是建筑能耗主體，主要來源于公共電網(wǎng)。建筑能耗對公共能源網(wǎng)絡(luò)依賴較大，較少采用太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬确植际角鍧嵞茉础?/p>

1.5 人力資源配置傳統(tǒng)

傳統(tǒng)建筑管理沒有設(shè)置專業(yè)的能效服務(wù)部門。它可通過提供建筑能源消耗統(tǒng)計(jì)、部門節(jié)能目標(biāo)考核等服務(wù)措施來提升建筑整體能效。

2 案例分析

2.1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于廣東省某市，屬高端商業(yè)、寫字樓及五星級酒店的大型商務(wù)綜合體。包括地下3層，地上40層，總建筑面積超過120 000m2，建筑高度近200m。項(xiàng)目地下1～3層均為車庫及設(shè)備用房，地上1～32層為辦公大堂、酒店，33～40層為寫字樓。

2.2 耗能情況

建筑用能包括水、電、氣、油等能耗，其中：年均耗水量6 525kg/(m2a)，年總用水量為747 000m3；年均耗電量318kW·h/(m2a)，年總用電量為3 816萬kW·h；年總用氣量360 000m3；年總用油量 8 000L。另外，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)耗電約占總耗電量的65%。故該建筑屬于高耗能建筑，被政府列為重點(diǎn)節(jié)能改造對象。

2.3 節(jié)能方案總體設(shè)計(jì)

設(shè)立獨(dú)立能效管理職能部門，規(guī)范能耗管理流程，配置能耗綜合管理系統(tǒng)；依據(jù)能效診斷結(jié)果，針對關(guān)鍵耗能設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造；依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，增加分布式清潔能源系統(tǒng)，改善能源供給結(jié)構(gòu)。

2.4 方案配置

2.4.1 ABB PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)

電：建筑中的電能數(shù)據(jù)取自電力監(jiān)控系統(tǒng)，通過OPC協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)至能耗綜合管理系統(tǒng)，對于終端能耗數(shù)據(jù)可通過新設(shè)抄表系統(tǒng)解決。其中電能分項(xiàng)按照照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和其他用電等進(jìn)行分項(xiàng)匯總和統(tǒng)計(jì)分析。

水：針對建筑用水?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)不同場合增設(shè)超聲波流量計(jì)或電磁流量計(jì)。既可按照飲用水、生活用水、空調(diào)用水等用水類別匯總，也可按照商場、酒店、辦公樓區(qū)間等用水對象匯總。

氣：供氣管路增加抄表系統(tǒng)，按照商場餐飲、酒店餐廳、辦公食堂等用氣對象匯總。

油：利用柴油發(fā)電機(jī)控制器采集數(shù)據(jù)，通過OPC協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)至能耗綜合管理系統(tǒng)。

針對不能設(shè)置抄表系統(tǒng)的場合，能耗數(shù)據(jù)通過手工輸入至能耗綜合管理系統(tǒng)。

通過對相關(guān)能耗信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對建筑中大量分散的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析，從而進(jìn)行管理。能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析是建筑企業(yè)節(jié)能增效工作的基礎(chǔ)，通過能耗綜合管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)：1)掌握建筑對象整體用能情況(包括分類能耗、分項(xiàng)能耗、區(qū)域能耗、組織能耗、關(guān)鍵能耗等耗能數(shù)據(jù))，根據(jù)匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行節(jié)能診斷，分析建筑能效情況；2)根據(jù)診斷結(jié)果發(fā)現(xiàn)建筑運(yùn)行模式中的能耗問題和關(guān)鍵耗能設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)方案設(shè)計(jì)；3)根據(jù)建筑能效情況和當(dāng)?shù)卣?，提出能源供給結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案；4)針對節(jié)能措施進(jìn)行節(jié)能效果評價(jià)，為持續(xù)的節(jié)能改造提供依據(jù)；5)開放數(shù)據(jù)接口至政府能效平臺；與企業(yè)能效服務(wù)平臺互連，接受能效服務(wù)；6)提高建筑能源使用效率，降低能耗成本。

2.4.2 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造

空調(diào)系統(tǒng)是整個(gè)綜合體的用電大戶，要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，首先要考慮對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造。

空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，但冷凍水泵和冷卻水泵卻不能作相應(yīng)調(diào)節(jié)，存在較大的浪費(fèi)。ABB變頻器可根據(jù)冷凍水泵和冷卻水泵負(fù)載變化調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)中裝一套一體化變頻調(diào)速控制柜，利用變頻器人機(jī)界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動化控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，控制熱交換的速度，以節(jié)約電能。ABB變頻器在中央空調(diào)中的運(yùn)用原理圖見圖3～4。

進(jìn)氣、回氣都經(jīng)過空氣處理單元。整個(gè)系統(tǒng)由控制臺遠(yuǎn)程控制進(jìn)氣的溫/濕度；通過溫度調(diào)節(jié)裝置測量各個(gè)房間的溫度，直接控制房間的氣閥；變頻器通過控制空氣流量，保持管道壓力恒定。

為了節(jié)能，采用熱回收裝置，將部分回風(fēng)和進(jìn)風(fēng)匯合在一起，根據(jù)排氣盤管的壓力，改變進(jìn)風(fēng)機(jī)的速度，控制房間壓力，通過變頻器的PID功能，利用回風(fēng)扇維持排氣盤管中的壓力恒定。

圖3 空調(diào)系統(tǒng)變頻器運(yùn)用原理圖注：1為回風(fēng)扇；2為進(jìn)風(fēng)扇； 3為空氣處理單元； 4為變頻器進(jìn)風(fēng)扇 ；5為熱盤管 ；6為冷盤管 ；7為過濾器 ；8為進(jìn)氣； 9為廢氣 ；10為熱回收裝置 ；11為控制臺 ；12為壓力恒定 ；13為壓力傳感器 ；14為變頻器回風(fēng)扇 ；15為溫度調(diào)節(jié)裝置。

圖4 空調(diào)系統(tǒng)圖注：1為液體冷卻器風(fēng)機(jī) ；2為冷凝器水泵；3為冷卻器壓縮機(jī)；4為冷卻水泵；5為進(jìn)風(fēng)機(jī)；6為抽風(fēng)機(jī)。

系統(tǒng)具有全自動化運(yùn)行與自我檢測管理功能，實(shí)現(xiàn)無人值守的自動運(yùn)行，節(jié)省維護(hù)人員和支出；冷卻水、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)平均節(jié)電率達(dá)到20%以上。

2.4.3 照明系統(tǒng)節(jié)能改造

根據(jù)能耗匯總數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)酒店照明系統(tǒng)用電量比重較大，通過對照明燈具進(jìn)一步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)酒店大堂、走廊、建筑辦公區(qū)域內(nèi)均采用白熾燈，酒店客房還在使用普通燈泡。所以，本次照明系統(tǒng)節(jié)能改造應(yīng)主要從照明燈具和照明系統(tǒng)運(yùn)行管理方式入手。

傳統(tǒng)燈具白熾燈的使用效率占實(shí)際功耗的5%～7%，消耗的電能中僅10%轉(zhuǎn)換為光能，其余都以熱能的形式散失，燈具壽命較短，能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重。LED節(jié)能燈能耗僅為白熾燈的10%，壽命可達(dá)100 000h以上，可控性高、方向性強(qiáng)，可預(yù)先設(shè)定光波角度、色溫等指標(biāo)。另外，LED節(jié)能燈更具有照度柔和、無環(huán)境污染、無有害金屬汞、無頻閃、無輻射、無紫外光和紅外光產(chǎn)物、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。

照明燈具改進(jìn)主要考慮是更換成LED燈具；對酒店不同功能分區(qū)選擇不同的照明燈具，將大堂及走廊、辦公區(qū)的白熾燈替換為LED燈，客房采用LED筒燈營造溫馨、舒適、節(jié)能的照明環(huán)境。

由于酒店淡季和旺季入住率差別較大。淡季時(shí)，一些樓層照明用電依舊是燈火通明。因此，在燈具改造的同時(shí)還要考慮提升照明系統(tǒng)運(yùn)行管理方式(如采用ABB智能照明控制系統(tǒng))。通過智能調(diào)光實(shí)現(xiàn)自然光源與人工光源結(jié)合；通過時(shí)鐘控制器、智能開關(guān)及位移感應(yīng)控制來實(shí)現(xiàn)按需照明；通過制訂照明控制預(yù)案，使酒店公共區(qū)域照明根據(jù)實(shí)際需要分為全部開啟、2/3燈具開啟、1/3燈具開啟、分區(qū)開啟、全部關(guān)閉、夜間、上午、下午、傍晚、深夜、節(jié)假日、特殊要求等照明模式。照明預(yù)案可以自動運(yùn)行也可手動控制。

2.4.4 雨水收集系統(tǒng)

考慮當(dāng)?shù)赜晁Y源較為豐富，年降雨量為2 000mm以上，在屋頂增設(shè)一套雨水收集系統(tǒng)。綜合體大樓屋頂面積近10 000m2，屋頂雨水較為干凈，雜質(zhì)較少，通過棄流、過濾和相應(yīng)處理后排入蓄水系統(tǒng)，用作酒店生活用水、景觀及園林灌溉用水使用，從而減少建筑中水資源的消耗。

2.4.5 分布式太陽能系統(tǒng)

根據(jù)建筑能效情況和當(dāng)?shù)卣?，改進(jìn)能源供給結(jié)構(gòu)，設(shè)一套分布式能源系統(tǒng)，包括分布式光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)及微網(wǎng)控制系統(tǒng)。詳見表1。

1)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

此建筑樓頂可利用面積近10 000m2，該地區(qū)太陽能年有效利用小時(shí)數(shù)為1 160h，可配置大概1 000kWp的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。圖5為光伏系統(tǒng)組成示意圖。

圖5 光伏系統(tǒng)組成示意圖

光伏陣列產(chǎn)生的綠色清潔能源直流電就近接入為每個(gè)光伏方陣配備的高效率組串逆變器，逆變器將直流電轉(zhuǎn)成三相380V的穩(wěn)定交流電，再經(jīng)并網(wǎng)柜與配電室相關(guān)配電單元連接，最終將綠色清潔能源提供給站內(nèi)就近的負(fù)載使用。

采用功率為1 000kWp的光伏發(fā)電系統(tǒng)，預(yù)計(jì)首年發(fā)電量為116萬kW·h，可減少CO2排放量超過1 000t。按照25年的使用壽命，總發(fā)電量將達(dá)到2 900萬kW·h。龐大的發(fā)電量是對傳統(tǒng)能源的有效替代與節(jié)約，每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約406t，25年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約10 150t。不僅如此，這些小小的太陽能板還可以實(shí)現(xiàn)大廈的自我調(diào)溫功能。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)鋪設(shè)的太陽能板屋頂，其頂樓夏日平均氣溫比未鋪設(shè)時(shí)降低了7～8℃，大大降低了空調(diào)能耗。

表1 分布式能源系統(tǒng)配置表

2)儲能系統(tǒng)

項(xiàng)目中配置一套ABB儲能系統(tǒng)，可以有效進(jìn)行需求側(cè)管理，消除晝夜峰谷差，平滑負(fù)荷，不僅可以更有效地利用電力設(shè)備，降低供電成本，還可以促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用，作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動的一種手段。

3)微網(wǎng)管理系統(tǒng)

由分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)、市電以及負(fù)載等構(gòu)成的一套微電網(wǎng)系統(tǒng)，配置一套微網(wǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行集中控制管理。

運(yùn)行方式：PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)通過微網(wǎng)控制器實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、負(fù)載自動/手動投切控制功能。微網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用依靠自身的控制及管理供能可以優(yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)故障檢測與保護(hù)。

控制模式：1)分布式能源系統(tǒng)作為獨(dú)立供電體系并網(wǎng)；2)光伏發(fā)電系統(tǒng)或市電為儲能系統(tǒng)充電，能夠同時(shí)并網(wǎng)；3)儲能系統(tǒng)按需并網(wǎng)。

2.4.6 電動汽車充電樁

為適應(yīng)社會發(fā)展和國家政策，將項(xiàng)目地下三層停車庫中20%的停車位增設(shè)ABB電動汽車充電樁；通過分布式清潔能源系統(tǒng)微網(wǎng)和市電網(wǎng)絡(luò)并網(wǎng)供電。當(dāng)分布式清潔能源系統(tǒng)電力不足時(shí)，則由市電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充。

電動汽車充電樁分別分配給寫字樓、商業(yè)和酒店客戶。寫字樓客戶在白天工作時(shí)間將電動汽車存放于地下停車位進(jìn)行充電，其正好與太陽能發(fā)電時(shí)間相匹配。而商業(yè)和酒店的電動汽車充電樁則為入住酒店和來商場消費(fèi)的電動汽車車主提供免費(fèi)充電服務(wù)，這也是酒店和商場為全社會節(jié)能減排作出的一份貢獻(xiàn)。

圖6 PMCS能耗管理系統(tǒng)

2.4.7 專業(yè)能效服務(wù)

ABB能效服務(wù)平臺EEP可提供能效綜合服務(wù)；如定期提供能效分析報(bào)告，定期提供節(jié)能改造建議，實(shí)施節(jié)能改造并參與評價(jià)，邀請專家進(jìn)行節(jié)能會診等，從而提高建筑能效。

通過以上節(jié)能方案的逐步實(shí)施，該建筑達(dá)到了節(jié)電、節(jié)水、節(jié)油等效果，綜合節(jié)能收益達(dá)到23%。

3 建筑節(jié)能解決問題方向

建筑節(jié)能解決問題方向示意表詳見表2。

4 ABB PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)

在能源形勢嚴(yán)峻的當(dāng)下，ABB 將不遺余力承擔(dān)社會責(zé)任，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能貢獻(xiàn)力量。通過ABB 的PMCS 能耗綜合管理系統(tǒng)，可以獲得建筑節(jié)能完善的解決方案與能效服務(wù)。

PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)是為適應(yīng)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的長期發(fā)展趨勢，結(jié)合實(shí)現(xiàn)綠色建筑目標(biāo)而推出的一套集用戶能源消耗統(tǒng)計(jì)、分析與管理于一體的智能化系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)用能設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)報(bào)告、事故記錄、分布能源和儲能系統(tǒng)管理、能效分析、微網(wǎng)管理以及集成其他安全系統(tǒng)接口等功能。PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)能夠完成用能設(shè)備運(yùn)行管理、設(shè)備保護(hù)及故障監(jiān)測、能耗數(shù)據(jù)匯總，通過專業(yè)能效分析和有效利用分布能源，提高目標(biāo)建筑能源效率，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能減排。

如圖6所示，PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)提供8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的功能模塊，包括：監(jiān)控系統(tǒng)、事故記錄、分布能源、儲能系統(tǒng)、能效系統(tǒng)、微網(wǎng)管理、安全系統(tǒng)和報(bào)表管理。

其中，監(jiān)控功能包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、監(jiān)控圖表、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑹鹿视涗浐蛨?bào)表管理等功能，能夠清晰了解能耗系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)獲取故障信息，掌握綜合能耗情況，并提供能耗報(bào)告。

微網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布能源和儲能系統(tǒng)的集中管理控制。通過分析用戶情況，優(yōu)化配置分布式太陽能和風(fēng)能等清潔能源，以儲能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用能，并配合分布能源優(yōu)化運(yùn)行方式。相關(guān)應(yīng)用如儲能電池、電動汽車充電樁、儲冷/儲熱空調(diào)等。

能效系統(tǒng)能夠分析能源使用效率，對總能耗、分類能耗、對象能耗等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)能效預(yù)案采取措施，實(shí)現(xiàn)能耗控制目標(biāo)。

安全系統(tǒng)能夠?yàn)槟芎脑O(shè)備運(yùn)行提供安全保障，包括防火漏電系統(tǒng)、弧光保護(hù)系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)的相關(guān)管理。

該P(yáng)MCS能耗管理系統(tǒng)適用于：1)各級政府機(jī)關(guān)及行政服務(wù)中心、醫(yī)院、體育場館、交通樞紐等大型公共建筑；2)商業(yè)綜合體、高檔酒店、寫字樓等商業(yè)建筑。其可幫助這些客戶實(shí)現(xiàn)以下功能。

1)實(shí)時(shí)監(jiān)控、事故預(yù)告警、各種報(bào)表、曲線和圖形自動生成。包括：能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視，關(guān)聯(lián)控制，實(shí)現(xiàn)能源與消耗的直觀展示；事故發(fā)生前的告警，有效減少事故發(fā)生概率，減少停電時(shí)間；事故發(fā)生后的記錄，幫助檢修人員快速找到故障點(diǎn)；對區(qū)域、建筑、樓層進(jìn)行年報(bào)、月報(bào)和日報(bào)，便于分析；通過多種圖表，直觀了解用能情況和能源質(zhì)量。

2)掌握樓宇建筑內(nèi)的能源消耗情況。包括：電、水、煤、氣、油、供暖等能源消耗分類和分區(qū)計(jì)量；能源消耗費(fèi)用結(jié)構(gòu)分析和業(yè)務(wù)對象成本分?jǐn)偂?/p>

3)能源消耗數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計(jì)、分析和管理，提高能源使用效率，減少能源浪費(fèi)。包括：不同樓宇之間的能耗情況橫向?qū)Ρ?，同一樓宇用能設(shè)備能耗情況縱向和橫向?qū)Ρ龋煌ㄟ^能耗數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化能源使用，提高能源效率；降低單位產(chǎn)值能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；降低各種能源消耗，減少碳排放；能源消耗趨勢預(yù)測，節(jié)能改造措施評價(jià)及投資回報(bào)分析。

4)有效利用清潔能源，通過儲能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用能。包括：清潔能源有效利用可以提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)能源端的節(jié)能減排；儲存低谷時(shí)的電能用于高峰時(shí)段負(fù)載，獲得峰谷電價(jià)差帶來的經(jīng)濟(jì)利益。

5)分布能源、儲能系統(tǒng)、市電、應(yīng)急電源和負(fù)載之間的微網(wǎng)管理。包括：分布式發(fā)電可彌補(bǔ)峰值負(fù)荷時(shí)電力供應(yīng)不足；分布式發(fā)電與大電網(wǎng)結(jié)合，能夠節(jié)省投資，降低能耗，提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性；分布在用能對象附近的分布能源，可大大減少能源傳輸損耗；儲能系統(tǒng)為分布式電源和市電網(wǎng)之間的并網(wǎng)切換提供了可靠的電力過渡；監(jiān)控管理電動汽車充電樁。分布式太陽能系統(tǒng)界面圖見圖7。

6)安全生產(chǎn)。包括：系統(tǒng)操作人員能夠集中管理保障能耗設(shè)備安全運(yùn)行的各種子系統(tǒng)，如防火漏電系統(tǒng)、弧光保護(hù)系統(tǒng)和防雷系統(tǒng)等。

7)能耗數(shù)據(jù)開放性。包括：提供標(biāo)準(zhǔn)接口，與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；開放安全端口，接受政府能效平臺管理和控制。

5 ABB 能效服務(wù)平臺

通過ABB能效平臺為目標(biāo)用戶提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理、分析，診斷等相關(guān)能效服務(wù)。能耗數(shù)據(jù)通過Internet傳送，采用國家標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，傳輸至ABB能效平臺。

ABB能效平臺掌握建筑用戶整體用能情況，包括對水、電、煤、氣、油、冷(熱)量等多種能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析、診斷(圖8)。

ABB能效平臺由防火墻、路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、磁盤陣列等硬件設(shè)備及相應(yīng)操作系統(tǒng)、能效管理應(yīng)用軟件組成。能效平臺提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲能力，其數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是由高可靠性的磁盤陣列及光盤庫存儲系統(tǒng)組成。磁盤陣列提供長期數(shù)據(jù)存儲功能，光盤庫存儲系統(tǒng)提供動態(tài)冗余存儲功能。兩類存儲系統(tǒng)互為備用，并具備擴(kuò)容功能。能效服務(wù)平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖9所示。同時(shí)為保證數(shù)據(jù)安全，ABB能效平臺承諾用戶能耗數(shù)據(jù)專供專用。能效服務(wù)平臺服務(wù)類別表見表3。

圖8 能效服務(wù)系統(tǒng)圖

表3 能效服務(wù)平臺服務(wù)類別表

圖9 能效服務(wù)平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

數(shù)據(jù)分析：ABB 能效平臺通過專業(yè)分析工具及相關(guān)模型，分別獨(dú)立地對建筑能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：能耗數(shù)據(jù)同比、環(huán)比；同一用戶不同考核對象的橫向比較；設(shè)定能耗目標(biāo)并進(jìn)行考核分析；響應(yīng)能耗應(yīng)用中的突發(fā)事件；利用能效平臺提供的大數(shù)據(jù)分析功能進(jìn)一步診斷目標(biāo)對象用能情況。

能效報(bào)告：ABB能效平臺定期為目標(biāo)客戶提供能耗數(shù)據(jù)分析報(bào)告，包括建筑能耗綜合分析報(bào)告、關(guān)鍵耗能設(shè)備分析報(bào)告、能耗異常事件等，以確定能效改進(jìn)方向。

能效會診：ABB 專業(yè)能效服務(wù)人員定期前往用戶現(xiàn)場溝通能耗情況，也可邀請行業(yè)專家參與溝通會議，落實(shí)節(jié)能改進(jìn)方案。

能效改進(jìn)方案：依據(jù)能效對標(biāo)結(jié)果及能效改進(jìn)方向，定位能效問題，并采取改進(jìn)措施。包括：改造關(guān)鍵設(shè)備(如空調(diào)系統(tǒng)、動力設(shè)備等)；改進(jìn)工藝流程(如關(guān)鍵設(shè)備能耗控制預(yù)案等)；改善運(yùn)行管理模式(如增加儲能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用能等)；以及改變能源供給策略(如增加分布式太陽能系統(tǒng)等)等。

客戶依據(jù)ABB提供的能效改進(jìn)方案，結(jié)合自身用能情況及財(cái)務(wù)預(yù)算，確定實(shí)施方案。ABB依據(jù)選定方案，進(jìn)行深化設(shè)計(jì)并組織實(shí)施。

方案實(shí)施后，通過用戶的PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)或ABB能效平臺進(jìn)行綜合評價(jià)，其中包括節(jié)能效果分析、投入產(chǎn)出分析等。

數(shù)據(jù)托管：ABB能效平臺通過建立用戶能耗數(shù)據(jù)中心，提供數(shù)據(jù)托管服務(wù)。數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)采用高可靠性的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備以及動態(tài)冗余的功能配置。數(shù)據(jù)托管包括完全托管、半托管或單類能耗數(shù)據(jù)托管管理方式。托管時(shí)間依據(jù)用戶需要提供3年、5年或10年的數(shù)據(jù)托管時(shí)間。

數(shù)據(jù)安全：ABB能效平臺承諾用戶能耗數(shù)據(jù)專供專用，并進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)備份，確保用戶數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

開放接口：ABB能效平臺提供安全開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，為政府能效服務(wù)平臺提供可靠的數(shù)據(jù)對接。

節(jié)能行業(yè)會議：由ABB主導(dǎo)的行業(yè)節(jié)能交流會議旨在促進(jìn)節(jié)能經(jīng)驗(yàn)分享，為節(jié)能技術(shù)發(fā)展提供交流平臺。

能效管理培訓(xùn)：針對特定客戶，ABB開展能效管理培訓(xùn)，幫助客戶提高能效管理系統(tǒng)操作能力，傳授能效改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。

協(xié)調(diào)碳排放交易：根據(jù)用戶用能情況以及政府碳排放控制目標(biāo)，由ABB主導(dǎo)提供一個(gè)碳排放交易信息共享平臺，通過這個(gè)平臺撮合用戶之間的碳排放交易，從而為整個(gè)社會實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

服務(wù)熱線：ABB能效平臺為PMCS能耗綜合管理系統(tǒng)用戶提供能效服務(wù)熱線，開展能效咨詢服務(wù)。

6 結(jié)束語

該技術(shù)方案是PMCS能源管理系統(tǒng)在建筑中的具體實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，在我國節(jié)能降耗的大趨勢下，能耗綜合管理系統(tǒng)必能為企業(yè)帶來可觀的效益。

PMCS Application Case of ABB Building Energy Efficiency Systematic Solutions

Huang Xiaofeng

Through introducing the application case of PMCS energy consumption integrated management system in the commercial complex, showing that how to improve the efficiency of building energy efficiency by using the system, and bring energy savings for building enterprises.

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