智慧能源管理邁入新常態(tài)

文｜本刊記者 張光明

綠色建筑與我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展密切相關(guān)，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2016年，全球城鎮(zhèn)化人口達(dá)到40億，約占全球總?cè)丝?4%，預(yù)計到2050年，整個城鎮(zhèn)化人口將達(dá)到60億，到2030年，全球城鎮(zhèn)化人口將達(dá)到總?cè)丝诘?0%。2000年，中國城鎮(zhèn)化人口為4億，約占總?cè)丝诘娜种唬?015年，我國城鎮(zhèn)化人口達(dá)到7.6億，預(yù)計到2020年，我國城鎮(zhèn)化人口將達(dá)8.5億。這一發(fā)展趨勢相較于全球城鎮(zhèn)化趨勢更為迅速。

在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，我國很多城市正面臨諸多問題，2016年，我國有15個超級大城市的人口超過一千萬，預(yù)計到2030年，這些城市的人口將超過2500萬。同時，數(shù)據(jù)顯示，我國城市消耗地球47%的礦產(chǎn)資源，目前，我國有420個城市正面臨著水資源短缺的問題，空氣污染也正給每一個人造成極大的健康影響。可以說城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，使人們對能源和健康的需求更為迫切。

綠色建筑的能源管理需要基于以人為本的原則，一是在滿足人們健康、舒適的前提下實(shí)現(xiàn)綠色建筑的節(jié)能。二是讓使用建筑的人能更好地理解建筑，更好地參與到建筑的能源管理當(dāng)中，只有提高人的主觀能動性，才能更好地實(shí)現(xiàn)綠色、節(jié)能這一目標(biāo)。三是充分利用智能科技手段參與到建筑的能源管理中。麥肯錫研究報告顯示，新技術(shù)的發(fā)展將會對傳統(tǒng)的建筑行業(yè)帶來巨大的變革和瓦解。技術(shù)的應(yīng)用也可以在建筑的能源管理中充分體現(xiàn)。

能源管理系統(tǒng)主要是采用分層分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，對建筑的電力、燃?xì)?、水等各分類能耗?shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并分析建筑能耗狀況，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能應(yīng)用等。目前，很多改造項(xiàng)目往往會認(rèn)為能耗已經(jīng)達(dá)到一定水平，節(jié)省空間比較有限，但實(shí)際上，相關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)表明，改造項(xiàng)目的節(jié)能空間還有很大潛力。針對亞洲地區(qū)200多家星級酒店冷站效率實(shí)測調(diào)查顯示，大部分酒店冷站處于效率尚可和良好區(qū)間，相當(dāng)一部分酒店冷站則處于效率有待改善狀態(tài)。而如果酒店冷站效率從有待改善狀態(tài)進(jìn)階為效率良好狀態(tài)，節(jié)能比例最大可達(dá)44%，可以說有一個相當(dāng)大的節(jié)能潛力可以挖掘。

針對冷站的管理系統(tǒng)，可以利用在線自診斷和線下專家診斷。在線自診斷通過預(yù)測、報警等多種手段告知相關(guān)工作人員；也可以將冷站的相關(guān)信息、數(shù)據(jù)發(fā)送到專家中心，由專家進(jìn)行線下診斷。通過診斷就可以知道潛在的節(jié)能評估。以深圳某商場為例，該項(xiàng)目進(jìn)行了專家診斷，診斷結(jié)果發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)提示，根據(jù)報警時間記錄和預(yù)估浪費(fèi)情況，可以有效指導(dǎo)后期節(jié)能改造措施的實(shí)施。通過診斷分析、報警提示、浪費(fèi)預(yù)估、操作建議和持續(xù)的跟蹤改進(jìn)，可以很好地促進(jìn)建筑的運(yùn)維能力持續(xù)改進(jìn)，同時提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。通過總結(jié)該項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還可以指導(dǎo)、規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)。

此外，針對能源站管理系統(tǒng)還有各項(xiàng)優(yōu)化策略，包括系統(tǒng)仿真、大數(shù)據(jù)挖掘等一系列手段。對于整個建筑而言，實(shí)時變化是一種動態(tài)體現(xiàn)，包括室外天氣的變化、建筑內(nèi)部人員使用建筑的變化等都需要動態(tài)仿真、系統(tǒng)模擬來對能耗進(jìn)行監(jiān)測和管理。對此，可以通過利用動態(tài)系統(tǒng)模擬仿真功能來對整個系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化。同時，還可以利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析功能，通過積累多個項(xiàng)目冷站系統(tǒng)效率使用情況，進(jìn)行項(xiàng)目指標(biāo)的橫向比較，從而實(shí)現(xiàn)整個項(xiàng)目的最優(yōu)化控制，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自適應(yīng)控制，出具專業(yè)的能源報告。

上海國金中心就是一個應(yīng)用非常好的成功案例，該項(xiàng)目并不是一個運(yùn)行時間較長的項(xiàng)目，針對項(xiàng)目目前的運(yùn)行情況，相關(guān)團(tuán)隊(duì)投入了改造系統(tǒng)優(yōu)化策略。經(jīng)過優(yōu)化，2013年項(xiàng)目整體運(yùn)營情況比2012年節(jié)省了900萬人民幣；2014年節(jié)約了150萬人民幣運(yùn)營支出。

針對一些中小型建筑項(xiàng)目也有相應(yīng)的集中控制優(yōu)化系統(tǒng)，可以利用模塊式風(fēng)能主機(jī)和集中式變頻水利模塊，搭配適合各種區(qū)域的末端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整體的系統(tǒng)集中控制。在綠色建筑的實(shí)施過程中，能源管理系統(tǒng)對綠色建筑的節(jié)能降耗發(fā)揮著功不可沒的作用，合理布局能源設(shè)施配置和管控功能可以顯著提高設(shè)施與能源利用效率并降低成本。