大型建筑用能该如何做到自动计量？

摘要

建筑能耗系统在实现大型公共建筑能源管理中发挥了关键作用。本文基于安科瑞建筑能耗监测系统的解决方案，阐述了其背景、技术标准、系统结构、功能及应用案例，分析了其对建筑节能管理的实际意义及未来发展方向。

1. 引言

随着能源资源的日益紧张和建筑能耗占比的持续增加，国家对公共建筑的节能管理提出了更高要求。大型公共建筑的年耗电量占全国城镇总耗电量的22%，远超普通住宅。本研究旨在探讨能耗监测系统在大型公共建筑中的实际应用与效果。

2. 系统背景与政策需求

国家及地方政府已颁布相关政策，要求在大型公共建筑中安装分项计量装置并建立能耗监测平台。这些政策包括：

《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》（建科[2007]245号）。

地方规定，如上海市、潍坊市及成都市等对建筑面积和能耗系统部署的具体要求。

《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》（建科[2007]245号）

国家机关办公建筑和大型公共建筑（以下简称大型公建）高耗能的问题突出，大型公建年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5～2倍。

为推进大型公建节能管理工作，需建立大型公建节能监管体系，逐步建立起全国联网的大型公建能耗监测平台，在大型公建安装分项计量装置，通过远程传输等手段及时采集分析能耗数据，实现对大型公建的实时动态监测、汇总分析，在此基础上，开展能耗统计、能源审计、能效公示等工作，并研究制定用能标准、能耗定额和超定额加价、节能服务等制度。

这些政策的出台为建筑能耗系统提供了实施依据。

3. 技术标准与系统设计

3.1 技术导则

建筑能耗监测系统需遵循国家技术导则，如《分项能耗数据采集技术导则》和《数据中心建设与维护技术导则》。这些导则规范了数据采集、传输、储存等关键技术环节。

3.2应用场景

 

大型公共建筑用能统计面临的困难主要来自以下几个方面：

3.3数据采集困难

计量设备覆盖不足：许多建筑缺乏全的分项计量设备，无法很准的统计电、水、燃气等不同能源的具体使用情况。

数据采集方式落后：一些建筑仍采用人工抄表或不具备远程数据采集能力，数据采集效率低且易出错。

能源种类复杂：大型公共建筑的能源种类多样，包括电力、天然气、供暖、供冷和可再生能源等，采集各类能源数据对设备要求较高。

 

2. 数据传输与存储

传输稳定性差：数据传输依赖网络，但大型建筑内部网络可能信号不稳定，导致数据丢失或延迟。

数据量庞大：大型公共建筑的用能数据量巨大，数据存储和管理对系统性能要求高，容易出现存储压力或数据丢失问题。

 

3. 数据分析与应用

统计口径不统一：不同能源的计量单位、分项类别等统计口径可能存在差异，导致数据难以对比和综合分析。

数据分析能力不足：一些能耗监测系统功能单一，仅停留在数据采集阶段，缺乏智能化分析功能，难以挖掘潜在的节能空间。

能效评估标准缺失：缺少针对大型公共建筑的能效评价标准，无法判断建筑能效水平和优化方向。

 

4. 政策与管理问题

政策落实难：虽然国家和地方政府出台了强制性要求，但实际执行中存在监管不力或执行不到位的情况。

管理权限分散：大型公共建筑可能由多个部门或机构共同管理，各方对用能数据的需求和目标不同，导致数据管理和共享困难。

 

5. 技术与成本限制

技术兼容性问题：老旧建筑的计量设备可能与现代监测系统不兼容，升改造成本高。

初始投资高：分项计量装置、数据采集系统和能耗监测平台的建设需要高昂的期投入，部分建筑运营方可能缺乏资金支持。

 

6. 人员与意识问题

业人员缺乏：缺少熟悉建筑能耗统计系统和节能管理的业技术人员。

节能意识不足：部分建筑管理者对能耗统计和节能的重要性认识不足，导致数据采集和分析工作被忽视。

这些问题的存在对能耗监测和节能管理的有效开展构成了阻碍，但通过政策引导、技术改进和管理优化，可以逐步克服这些

​困难，实现建筑用能的精细化管理和节能目标。

3.4建筑能耗分类分项模型

3.5 系统架构

系统采用三架构：

省管理平台：统一管理与决策。

市/区平台：数据汇总分析。

建筑能耗监测子系统：支持多种能源（电、水、燃气、冷热能源）的自动采集与管理。

建筑能耗监测子系统：

建筑中电、水、燃气、集中供热、集中供冷及可再生能源等能耗应采用自动采集方式；当无法采用自动方式采集时，可采用人工采集方式；

数据采集器应支持对多种类型的能源计量装置进行采集；具备向多个平台发送数据的能力；支持自动校时；支持断点续传；支持远程配置和管理；支持数据加密、身份认证；支持本地存储；

能耗监测子系统应用层宜采用B/S架构；能耗原始数据应保存1年以上；

4.建筑能耗管理系统

AcrelCloud-5000具备Acrel-5000中针对单体建筑能耗在线监测的功能，同时还能实现对建筑群的能耗进行集中在线监测、统计分析，可以做为市、区政府能耗在线监测平台使用，并将区域内能耗数据按照标准要求上传至上政府能耗监测平台，可广泛应用于园区、高校、集团企业等需要对大量建筑的能耗进行集中统一管理的场景。

4.1总结

基于Acrel-5000和AcrelCloud-5000的系统功能包括：

实时监测：能耗参数的动态采集与展示。

能耗统计与分析：基于时间、区域及设备进行统计，支持环比和同比分析。

异常报警：对超限能耗和设备故障的即时警报。

碳排放监测：核算建筑在运行阶段的碳排放。

能源费用管理：多种计价模式下的费用统计。

5.系统特点
 

5. 应用案例

系统已在多地实现成功应用：

医疗卫生建筑：如江苏徐州市中心医院。

政府机关：如天津市公安局建筑能耗系统。

学校建筑：如南京理工大学江阴校区。

商业建筑：如上海阳光滨江中心。

这些案例表明，建筑能耗系统可有效实现节能目标，推动绿色建筑的发展。

6. 实施效果与意义

建筑能耗系统的实施带来如下收益：

提高能源利用效率：通过监测和统计，为节能优化提供依据。

支持政策监管：系统数据直接上传至政府监测平台，确保节能政策落实。

推动碳中和目标：通过分析能源消耗和碳排放数据，助力碳减排。

7. 结论与展望

建筑能耗系统在大型公共建筑中的广泛应用，不仅推动了建筑节能的精细化管理，也为实现“双碳”目标提供了技术支撑。未来，随着技术的不断更新，该系统将进一步整合人工智能、大数据和物联网技术，为智能化能源管理提供更多可能。

审核编辑 黄宇