合同能源管理在復(fù)旦大學(xué)光華樓節(jié)能改造中的應(yīng)用分析

周虎 高翔 黎春仁 盧志堅

1.復(fù)旦大學(xué)2.上海財經(jīng)大學(xué)

合同能源管理在復(fù)旦大學(xué)光華樓節(jié)能改造中的應(yīng)用分析

周虎1高翔1黎春仁1盧志堅2

1.復(fù)旦大學(xué)2.上海財經(jīng)大學(xué)

分析高校在樓宇節(jié)能改造項目中采取合同能源管理的必要性、主要技術(shù)方案、主要障礙、模式和運作流程，以復(fù)旦大學(xué)光華樓節(jié)能改造項目為例剖析高校如何在樓宇節(jié)能改造中合理開展和運作合同能源管理的模式，為高校積極開展和落實合同能源管理模式進(jìn)行樓宇節(jié)能改造提供參考。

合同能源管理；高校；樓宇節(jié)能改造；運作

合同能源管理是由節(jié)能服務(wù)公司與用戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同，向用戶提供能源效率審計、節(jié)能改造方案、設(shè)備采購、施工、運行維護(hù)等綜合服務(wù)，同時對用戶提供或協(xié)助用戶尋求第三方所需資金，并從設(shè)備運行節(jié)省下來的費用中回收投資，獲得利潤，或節(jié)能服務(wù)公司在提供服務(wù)時只擔(dān)保節(jié)能量，融資由用戶進(jìn)行，節(jié)省費用歸用戶所有（Vine, 2005; Sorrell, 2007）。

公共機(jī)構(gòu)在節(jié)能減排中有示范和引領(lǐng)作用。近幾年來，中央和地方各級政府都非常重視公共機(jī)構(gòu)節(jié)能減排。2007年10月修訂的《節(jié)約能源法》以立法形式明確公共機(jī)構(gòu)節(jié)能。2008年10月1日《公共機(jī)構(gòu)節(jié)能條例》從制度上為公共機(jī)構(gòu)節(jié)能的實施提供了動力和支持。為推進(jìn)合同能源管理在公共機(jī)構(gòu)中實施，2015年4月發(fā)布的《上海市公共機(jī)構(gòu)合同能源管理項目暫行管理辦法》對公共機(jī)構(gòu)實施合同能源管理的職責(zé)分工、對象及方式、預(yù)算安排等方面提出了指導(dǎo)意見。

作為公共機(jī)構(gòu)中的重要組成部分，高校一向非常重視節(jié)能減排工作。目前大部分高校節(jié)能監(jiān)

管平臺已經(jīng)初步建成，可以做到實時監(jiān)控，遠(yuǎn)程抄表等功能，高校已經(jīng)實施的各項節(jié)能技術(shù)改造的項目也不少，進(jìn)行節(jié)能改造的地方都取得了一定的節(jié)能量。但盡管如此，高校整體的能耗還是逐年增長，隨著我國高校的發(fā)展，總能耗和單位建筑面積能耗可能會隨之上升。同時，“十三五”期間，國家和各地方政府對高校節(jié)能減排提出了能耗總量和能耗強(qiáng)度的雙控要求。因此高校加快節(jié)能減排工作刻不容緩，而合同能源管理作為一種成熟的節(jié)能改造市場手段，應(yīng)該在“十三五”期間在高校推廣應(yīng)用。

1 合同能源管理在樓宇節(jié)能改造中的應(yīng)用

1.1 節(jié)能改造應(yīng)用技術(shù)

既有建筑節(jié)能改造，是指對不符合民用建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的既有建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供熱系統(tǒng)、采暖制冷系統(tǒng)、照明設(shè)備和熱水供應(yīng)設(shè)施等實施節(jié)能改造的活動。

據(jù)不完全統(tǒng)計，高校建筑節(jié)能改造主要包括空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造、照明系統(tǒng)改造、熱水系統(tǒng)改造和維護(hù)結(jié)構(gòu)改造四個方面。其中，空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)節(jié)能改造較為普遍，空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造包括空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)、末端控制系統(tǒng)、節(jié)能運行管理三個方面；照明系統(tǒng)改造更多采用LED與智能控制相結(jié)合。

1.2 合同能源管理模式

節(jié)能量擔(dān)保模式、節(jié)能效益分享模式、BOT模式和能源托管模式在學(xué)校都有不同程度的運用。在樓宇的綜合節(jié)能改造中基本上都采用節(jié)能效益分享模式，主要原因是該模式下高校承擔(dān)的風(fēng)險較低，且當(dāng)前政府補貼主要針對節(jié)能效益分享模式。

節(jié)能服務(wù)公司，一般根據(jù)不同的客戶特點和項目風(fēng)險控制，主要采用節(jié)能量擔(dān)保模式和節(jié)能效益分享模式。節(jié)能量擔(dān)保模式主要適合于技術(shù)成熟、投資回報較長、技術(shù)風(fēng)險不大，但資金風(fēng)險較大的項目。節(jié)能效益分享型模式主要適合于技術(shù)成熟，投資回報較快、無技術(shù)風(fēng)險，且客戶信用優(yōu)良，資金風(fēng)險不大的項目。

1.3 高校實施合同能源管理的主要障礙分析及對策

根據(jù)Vine, 2005; Bertoldi et al, 2006; Sorrell, 2007; ürge Vorsatz, 2007; Chai and Yeo, 2012; Lee et al,2015 等學(xué)者的研究合同能源管理實施，主要有技術(shù)障礙、融資障礙、信息障礙、程序障礙、組織障礙和信用風(fēng)險這幾個方面的障礙。此外，項目改造后因天氣或用電負(fù)荷變化節(jié)能量的核定也是比較突出的問題。針對這些障礙和困難，高?？赏ㄟ^尋求資金雄厚，技術(shù)可靠，信用良好的企業(yè)前期進(jìn)行詳細(xì)項目可行性分析。高校不斷完善計量系統(tǒng)，項目實施部門事先與財務(wù)部門充分溝通，共同探討、商定合同期內(nèi)的支付方式。

1.4 合同能源管理應(yīng)用分析

高校節(jié)能改造中采用合同能源管理是一種比較好的方式。那么高校在眾多的樓宇節(jié)能改造中，應(yīng)如何選擇項目，哪些適合采用合同能源管理呢？關(guān)鍵要考慮該項目的能耗基準(zhǔn)是否夠高、適用技術(shù)是否成熟、管理是否可行。高校綜合樓宇往往體量大、功能復(fù)雜，而且能耗比較大，是學(xué)校的重點用能部位，也是比較適合采用合同能源管理方式的項目。

圖1高校在節(jié)能改造中采用合同能源管理的基本實施流程。

圖1 合同能源管理的基本流程圖

2 復(fù)旦大學(xué)光華樓合同能源管理項目案例

2.1 項目概況

復(fù)旦大學(xué)光華樓于2005年建成，建筑面積為110047 m2，整幢樓高達(dá)142 m，是一座集教學(xué)、辦公、科研、會議等功能為一體的綜合性大樓，主要能

能專欄UNIVERSITY AND COLLEGE ENERGY SAVING COLUMN耗為電能，2010～2013年的4年中年用電量分別為7 853 920 kWh、8 210 900 kWh、8644260 kWh、9267 064 kWh。該建筑照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)改造前主要存在以下問題。

（1）建筑內(nèi)公共區(qū)域、辦公室、閱覽室、教室照明基本為熒光燈，且照明燈具使用時間較長。

（2）中央空調(diào)的水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)均為無變流量控制，空調(diào)使用季節(jié)運行時間為8:00～21:00，缺乏精細(xì)化管理。

（3）衛(wèi)生間通風(fēng)設(shè)備常年開啟，無智能控制。

（4）地下車庫照明為熒光燈且車位燈常年開啟。

2.2 節(jié)能改造方案

（1）設(shè)計思路

雙方針對光華路照明及空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，從以高能效設(shè)備替代低能效設(shè)備和智能管理角度，提出可行性分析報告和設(shè)計方案。其主要設(shè)計思路如下：

1）采用LED平面燈具替換原有熒光燈燈具；

2）地下車庫照明燈具控制采用感應(yīng)燈智能控制；

3）空調(diào)系統(tǒng)上，對空調(diào)冷水泵、風(fēng)機(jī)加裝了變頻控制設(shè)備，并對空調(diào)區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)控制裝置進(jìn)行改造； 增加空調(diào)末端智能控制；

4）衛(wèi)生間通風(fēng)設(shè)備更換為能效更高的設(shè)備并安裝定時器；

5）對辦公及教學(xué)區(qū)的輔助設(shè)備安裝智能插座控制系統(tǒng)；

6）完善用能計量監(jiān)測管理系統(tǒng)。

（2）技術(shù)可行性分析

該方案采用的設(shè)備和技術(shù)都是當(dāng)前市場比較成熟的技術(shù)，方案的技術(shù)穩(wěn)定性高。如LED技術(shù)、感應(yīng)燈智能控制技術(shù)、變頻技術(shù)、智能插座、空調(diào)末端控制系統(tǒng)和定時器在很多高校都有應(yīng)用。

（3）節(jié)能量測量和驗證方式選擇

該項目通過復(fù)旦大學(xué)節(jié)能監(jiān)管平臺的表實際讀數(shù)計量，在學(xué)校用能負(fù)荷發(fā)生較大變化時，雙方協(xié)商確定基準(zhǔn)調(diào)整額。

（4）經(jīng)濟(jì)可行性分析

在確定節(jié)能量測量和驗證方式后，雙方先就項目的基準(zhǔn)年度能耗和改造的項目基準(zhǔn)年度能耗進(jìn)行預(yù)測。以此為基礎(chǔ)，對項目的經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行分析，結(jié)合政府補貼，均認(rèn)為該項目在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可操作性強(qiáng)。

2.3 項目實施過程、節(jié)能效果和風(fēng)險防范

（1）實施流程

學(xué)校確定該項目可采用合同能源管理后，2013年12月，通過公開招標(biāo)方式，上海普天能源科技有限公司（以下簡稱普天能源）中標(biāo)，總投資850萬元，復(fù)旦大學(xué)出資400萬元，普天能源出資450萬，采用10年期限合同能源管理的節(jié)能效益分享模式。2014年3月項目開始施工，10月項目竣工。

（2）項目節(jié)能減排效果

項目于2014年3月開工，2014年10月完成全部改造。經(jīng)過第三方上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院對2014年7月～2015年7月的用能數(shù)據(jù)審核及節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的評定，光華樓綜合節(jié)電量為1 788 909 kWh，相當(dāng)于537 t標(biāo)準(zhǔn)煤（等價值），節(jié)約電費113萬元/年，項目節(jié)能率為22.5%。2015年6月通過專家評審，該項目獲得上海市公共建筑節(jié)能改造重點城市示范項目，目前各系統(tǒng)始終保持正常運行。

（3）風(fēng)險分析和防范

1）技術(shù)風(fēng)險

項目中采用的LED技術(shù)、變頻技術(shù)、智能控制、能源管理系統(tǒng)等均為成熟技術(shù)。風(fēng)險只是在正確設(shè)計計算和規(guī)范施工、安全施工上。項目采用的技術(shù)方案成熟，節(jié)能量可定量計算，并通過第三方專家評審確定。在節(jié)能量測量和驗證上，用戶、設(shè)計院和普天能源分別計算，最終三方設(shè)計計算的節(jié)能量非常吻合，基本無技術(shù)風(fēng)險。風(fēng)險防范上，項目實施前對施工、設(shè)備運維、節(jié)能量測量和驗證等可能發(fā)生的風(fēng)險進(jìn)行充分評估，做好相關(guān)對策，如簽訂施工安全、文明施工協(xié)議，并把相關(guān)內(nèi)容寫入合同條款。

2）資金風(fēng)險

普天能源對學(xué)校的資金償還能力進(jìn)行充分評估，認(rèn)為復(fù)旦大學(xué)為著名高校，銀行資信很好，管理層人員素質(zhì)較好，資金風(fēng)險不太大。風(fēng)險防范上，除了對雙方的信譽進(jìn)行評估外，把相關(guān)的資產(chǎn)償還額、支付時間、違約責(zé)任都寫入合同條款。

3）績效風(fēng)險

照明系統(tǒng)節(jié)能改造的績效已經(jīng)被很多案例證實過，定時器和高效設(shè)備更換的績效也是顯而易見的。該項目的難點在于中央空調(diào)機(jī)組的變頻控制績效，項目通過一段時間的實時監(jiān)測其水泵和風(fēng)機(jī)的運行情況，采取了有效的能效診斷，認(rèn)為除夏季以外的低負(fù)荷情況下，水泵和風(fēng)機(jī)節(jié)能空間有余量，并通過數(shù)據(jù)模擬，認(rèn)為能夠達(dá)到預(yù)期績效。

4 結(jié)語

本案例能夠成功實施可以得出啟示：

（1）高校在樓宇節(jié)能改造中采取合同能源管理方式的成功，首先在于項目的經(jīng)濟(jì)可行性，投資回報率、投資回報周期滿足節(jié)能服務(wù)公司和高校的最低要求，其次績效風(fēng)險、資金預(yù)算在節(jié)能服務(wù)公司和高校用戶的目標(biāo)范圍內(nèi)。

（2）節(jié)能服務(wù)公司擁有較強(qiáng)的融資能力，且高校具有良好的信譽和資金還款能力。

（3）雙方在方案設(shè)計中，對采用的技術(shù)組合及其達(dá)到的預(yù)期績效水平，以及測量和驗證方式等方面理解一致，溝通充分。

（4）高校在功能相對穩(wěn)定的重點用能建筑，在采用比較成熟的節(jié)能技術(shù)時，可采用合同能源管理模式。

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Energy Management Contract Application Analysis on Fudan University Guanghua Building Energy Conservation Renovation

Zhou Hu1,Gao Xiang1,Li Chunren1,Lu Zhijian2
1.Fudan University,2.Shanghai University of Finance and Economics

The article introduces necessity,main technical solution,main obstacle,mode and operation process of energy management contract at university and college energy saving renovation project. Based on guangfu building at Fudan university as example,the author analyzes how to carry out and operate energy management contract mode reasonably at building energy saving renovation,which provides reference to carry out and implement energy management contract mode at university and college energy saving renovation.

Energy Management Contract,University and College,Building Energy Saving Renovation,Operation

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