安科瑞 陳聰

摘要 為響應國家建設綠色校園的號召，切實提高高校能源利用水平，促使學校能源資源合理配置，全國高校從行為節(jié)能入手，積極建設“校園能耗監(jiān)測管理平臺”。平臺采集建筑電、水等能源消耗數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進行細分并進行分析，為高校提供了一個節(jié)能減排的好幫手，在保證校園正常的能源供應的同時促使實現(xiàn)合理節(jié)能。

關(guān)鍵詞 能耗監(jiān)管平臺 節(jié)能減排 高校 綠色校園

一、引言

隨著近年來經(jīng)濟快速發(fā)展，對于電力資源的需求也持續(xù)擴大，不可避免地出現(xiàn)了能源緊缺、環(huán)境污染等問題，節(jié)能減排也就成了國家建設的重中之重。因此為提高能源管理水平，帶頭節(jié)能減排，全國各大高校依據(jù)國家住房和城鄉(xiāng)建設部和教育部聯(lián)合出臺的《高等學校節(jié)約型校園建設管理與技術(shù)導則》和《高等學校校園建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設技術(shù)導則》的相關(guān)要求，積極建設“校園能耗監(jiān)測管理平臺”。“校園能耗監(jiān)測管理平臺”的建設為高校提供了校園能耗與監(jiān)測的一個管理平臺，利用平臺可以實現(xiàn)對于校園用能的實時在線分類、分項監(jiān)測和計量，能耗數(shù)據(jù)自動采集、存儲、統(tǒng)計與分析等，為學校后勤管理部門對校園節(jié)能減排工作推進提供詳實可靠的耗能數(shù)據(jù)和可行建議，并對節(jié)能效果提供數(shù)據(jù)參考。

二、耗能分析

2.1用電分析

1）按用電設備分類，校園用電可分為：照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電、特殊用電四種。其中需要注意的是特殊用電指的是不屬于建筑物常規(guī)用電設施的用電，一般都會有能耗密度高、占總電耗比重大這樣的特點，主要以實驗室內(nèi)使用的一些大型高電耗科研設備為主，另外食堂、計算機樓等區(qū)域也會存在，對于這些設備要加強監(jiān)管，做好用電信息記錄。對于公共照明用電和空調(diào)用電，需要做好智能用電管理，利用能耗監(jiān)管平臺做到按時斷電乃至無人自動斷電，減少能源浪費。

2）按建筑類型分類，校園用電可分為：辦公建筑用電、教學建筑用電、學生宿舍用電、商鋪用電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導決策，提高管理效能。

2.2用水分析

校園用水可以按建筑類型分為：辦公建筑用水、教學建筑用水、學生宿舍用水、商鋪用水、浴室用水、食堂用水等。采用安科瑞電氣“電子遠傳水表”，結(jié)合校園能效管理平臺，對各場景用水量、水壓等數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，分區(qū)管理。同時學校明確各區(qū)負責人，定期考核，有計劃控制過度用水現(xiàn)象。

三、平臺介紹

隨著能源轉(zhuǎn)型加速和電力改革不斷深入，為滿足校園能源管理、節(jié)能工作及節(jié)約型校園建設的新需求，安科瑞憑借在能源管理領(lǐng)域內(nèi)多年積累，采用凡在物聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動數(shù)據(jù)和電力參數(shù)傳感技術(shù)，開發(fā)了AcrelEMS-EDU教育行業(yè)能效管理綜合解決方案，提供校園用能實時在線監(jiān)控、能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、折標對比、實績分析、用能排名、節(jié)能評估等功能。

2.1系統(tǒng)架構(gòu)

圖1 安科瑞能效管理方案架構(gòu)拓撲

安科瑞教育行業(yè)能效管理方案由設備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、服務層組成。

設備層（水電表、空調(diào)控制器等末端設備）通過RS485專線或無線（Lora）通訊組網(wǎng)。

傳輸層（邊緣計算網(wǎng)關(guān)）可通過RS485專線或無線通訊采集末端設備數(shù)據(jù)，并以以太網(wǎng)或4G、NB等方式通過校園網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)層。

數(shù)據(jù)層（一般部署在校園服務器中）處理傳輸層上傳數(shù)據(jù)，并為服務層業(yè)務做服務，可與校園一卡通系統(tǒng)和其他相關(guān)系統(tǒng)做數(shù)據(jù)對接。

服務層（一般部署在校園服務器中）提供數(shù)據(jù)查看、預付費管理、惡性負載管理、作息時間管理、分布式光伏監(jiān)測等功能。

2.2平臺功能

圖2 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺駕駛艙展示圖

首頁/綜合數(shù)據(jù):綜合展示校園能源用能概況，包括異常報警情況（數(shù)據(jù)異常/設備異常）、水、電等能源用能情況、校園3D模型定制、并可加入校園用能數(shù)據(jù)動態(tài)展示。

圖3 AcrelEMS-EDU校園3D模型圖

用電綜合監(jiān)控：對校園35KV-10KV-0.4KV各級用能進行監(jiān)測和分析；對進線電能質(zhì)量及關(guān)鍵實驗室電能質(zhì)量進行監(jiān)測分析；對變配電室內(nèi)的環(huán)境進行監(jiān)測和報警；能夠?qū)ψ儔浩鬟M行監(jiān)控，保證用電安全和穩(wěn)定。

用水綜合監(jiān)控：對覆蓋校區(qū)所有建筑的總進水量進行①級計量；對單棟建筑進水量進行②級計量。個別實驗樓進行三級計量監(jiān)測。通過一、二、三級水表計量數(shù)據(jù)實時分析水平衡情況，存在異常水情時能夠立即發(fā)出警情。

商業(yè)/宿舍預付費：對校園內(nèi)的各類商鋪用水、用電進行預付費管理。對學生宿舍用電進行定時用電控制、違規(guī)電器使用監(jiān)測和預付費管理。

分布式光伏監(jiān)測：提供光伏電站運行監(jiān)視，逆變器運行監(jiān)視，電站發(fā)電統(tǒng)計，逆變器發(fā)電統(tǒng)計，光伏電站配電監(jiān)測，逆變器曲線分析等功能。

空調(diào)節(jié)能監(jiān)管：實現(xiàn)對空調(diào)的用能監(jiān)測和分體式空調(diào)的用電監(jiān)測及控制。

路燈/照明智能監(jiān)管：實現(xiàn)對室內(nèi)照明和室外路燈照明的用電監(jiān)測和照明控制，可按照預先設定的邏輯進行自動管理或遠程群控管理。

校園能耗分析：能夠?qū)崿F(xiàn)能耗監(jiān)管、能耗查詢、能耗報警、能耗公示、能耗審計等功能，能夠幫助學校清晰、直接的了解到用能情況，并輔助學校做好審計公示工作。

校園用能分析報告：能夠?qū)φw用能、整體監(jiān)管和計量設備工作狀態(tài)、同比數(shù)據(jù)、環(huán)比數(shù)據(jù)等進行分析，幫助校方了解到校園綜合能效情況。

綜合手機端：相關(guān)人員可通過手機客戶端的方式隨時登陸能源管控系統(tǒng)，實現(xiàn)對校內(nèi)各類能源系統(tǒng)進行計量、監(jiān)測、控制、狀態(tài)反饋、報警等功能，對校園水電等能耗進行實時監(jiān)管。

2.3典型硬件

四、討論及思考 

AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理方案等中的能耗統(tǒng)計、分析體系，宿舍商鋪用電預付費管理、路燈空調(diào)等公用設備管控、宿舍大功率電器及惡性負載設備限制、用水綜合監(jiān)管等節(jié)能減排相關(guān)功能，使學校后勤管理部門能夠?qū)δ茉聪到y(tǒng)進行合理地監(jiān)管，為高校能源管理和節(jié)能工作走上科學發(fā)展提供了幫助，為盡快實現(xiàn)校園人與自然和諧相處獻上一份力量。

【參考文獻】

[1] 安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)選型手冊2021.10版.