江苏酒店能耗

2024-10-01

江苏酒店能耗(精选5篇)

江苏酒店能耗 篇1

一、概述

根据世界旅游组织最新研究显示,2005年,旅游业对全球温室气体排放负有5%的责任;至2035年以前,来自旅游业的二氧化碳排放量约以2.5%的年均速度增长;旅游业节能减排重点在旅游交通特别是空中飞行、住宿餐饮、相关旅游活动及相关设备制造等耗能环节上。国家旅游局在2010年6月出台的《关于进一步推进旅游行业节能减排工作的指导意见》中,要求五年内将星级酒店用水用电量降低20%;超过能耗限额的企业不能被评定为星级酒店。

酒店节能评价指标体系及评价方法的研究作为酒店节能降耗的核心研究内容之一,通过采用科学的方法和步骤,对酒店节能情况做出一个整体的全局的评价,可更好地实现酒店行业的可持续发展,提高能源利用效益,积极承担环境保护责任;实现全行业的节约发展、清洁发展、安全发展。研究和设计出符合江苏省现状并可运用于实际操作的酒店节能评价模型,既可用于行业主管部门的测评考核,同时也可为酒店在日常运行管理、更新改造中提供指导和帮助。

二、文献综述

近年来,不少酒店专家和学者对酒店节能减排进行了研究。李晓从改进酒店设计、更新技术设备、加强内部管理以及碳补偿等方面对酒店节能进行了研究;张乐对现有的能耗指标进行了分析,得到现有指标不能科学地反映酒店能耗真实状况,并为制定一个能全方位反映酒店能耗真实状态的评价指标体系提出了一些建议;王伯启经过对杭州市星级酒店进行问卷调查和访谈调研,提出值得推广的一些改进建议;宫喜龙以空调系统采用风机盘管和新风系统的酒店为研究对象,进行了能耗分析,探讨了酒店节能的途径。这些酒店节能的研究主要集中在酒店节能技术、节能政策等方面,强调节能效果及意义,缺乏探讨对酒店能耗的准确、全面的定量评价方法,也没有完全建立合理的评价指标体系。

目前,酒店常用的能耗评价指标主要有:年总能源费/建筑面积、年总能源费/年总营业额、年总能耗/建筑面积,高兴在专著《绿色酒店经济发展与运行管理模式》中指出,这3个指标的应用是有条件的,不可随意作为各酒店能耗横向比较指标,并提出“单位使用房间酒店日均能耗量”的概念,但该专著也没能完全解决酒店能耗评价指标问题。

综上,目前国内很少有专门对酒店能耗评价进行定量分析和计算的研究成果。本文将利用主成分分析法,对酒店能耗评价进行数学建模,得到一种基于主成分分析法的评价酒店能耗的科学方法。

三、数据来源与研究方法

(一)数据来源

为了获得准确的数据,课题组历时1年,进行了4轮次的企业调研,分别在苏南、苏中和苏北的6座城市进行重点调研、交流和座谈。同时,发放《企业能耗调研表》300份,回收有效问卷240份。在对江苏不同地区、不同规模和类型酒店广泛、深入调研基础上,经过后期整理,我们获取了课题研究所需的准确数据。

表1为江苏8家典型星级酒店在2010年全年能源消耗情况,根据表1,可以计算出“年总能耗/建筑面积”、“年总能源费/年总营业额”、“年总能源费/建筑面积”3个常用指标如表2所示。

(二)研究方法

本次研究,应用主成分分析法进行建模,并根据数学模型,使用R语言在计算机上实现了该模型可以自动对数据进行处理,并得到最终结果。R语言是一种用于统计分析的软件,与传统的SPSS等统计软件相比,R语言的使用完全免费,并且功能更加强大。

在本次研究过程中,充分利用先进的计算机技术,对原始样本数据进行准确、快速的运算,得到所需结果,大大缩短了研究时间,这是本次研究的特点之一。

四、主成分分析法及建模步骤

(一)主成分分析法

在统计分析中,主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)是一种分析、简化数据集的技术,实质是采取一种数学降维的方法,找出几个综合变量来代替原来众多的变量,使这些综合变量可以尽可能地代表原变量的信息量,且彼此之间互不相关。主成分分析法认为在众多有相关性的因子之间必然存在着起支配作用的共同因子,并将原始数据众多的具有一定相关性的指标,重新组合为一组新的相互无关的,且保留了原始数据的主要信息的综合指标来代替原来指标。新的综合指标比原始指标具有一些更优越的性质,使得在统计和分析各种复杂问题时容易抓住研究对象的主要特征。

本次研究的任务是对酒店的能耗进行评价,常用的评价指标共有3个,各有其特点,很难直接通过某1个指标来对酒店能耗作出评价,所以解决评估问题的焦点是希望客观、科学地将一个多变量问题综合成一个单变量形式,也就是说只有在一维空间中才能使排序评估成为可能,这正符合主成分分析的基本思想。所以在本次研究中,课题组选用了主成分分析法对酒店能耗进行评估。

(二)建模及计算步骤

1. 原始样本数据标准化操作

标准化就是要把需要处理的数据经过某种算法处理后,限制在一定范围内。设原始矩阵为:

计算公式为:

利用R语言对表2进行标准化计算,得表3。

2. 求标准化后数据的相关矩阵

经标准化处理后,数据的相关矩阵为:R=(rij)p×p=X’X

经过运算,得表4。

3. 求相关矩阵的特征值和特征向量

通常用雅可比法(Jacobi)求出相关矩阵R的特征值λi(i=1,2,∧,p),并使其按大小顺序排列,即λ1≥λ2≥∧,≥λp≥0;然后分别求出对应于特征值λi的特征向量。

运算结果如表5、表6所示。

4. 根据特征值计算主成分贡献率与累积贡献率

求得各主成分的贡献率、累积贡献率,如表5所示。

5. 确定主成分

主成分分析可以得到p个主成分,令C1,C2,…,Cp为p个主成分,由于各个主成分的方差是递减的,包含的信息量也是递减的,实际分析时,一般不是选取p个主成分,而是根据各个主成分累计贡献率的大小选取前k个主成分,一般取累积贡献率达85-95%的特征值所对应的第1、第2,…第k(k≤p)个主成分。从表5中可以看到,第1个主成分的累积贡献率已经达到88.36%,所以,可以直接选用第1主成分作为主成分。

6. 计算主成分得分

以各主成分对原指标的相关系数为权,将各主成分表示为原指标的线性组合,即可得主成分得分。利用R语言计算得出8家酒店主成分得分,并按升序排列,得表7。

表7中的综合得分的正负反映酒店能耗与平均水平的相对位置,以零为平均水平,得分为正,表示处于平均水平之上,得分为负,则说明处于平均水平之下。由于指标是负向指标,所以得分越少,表示该酒店能耗水平越低。

五、结论与分析

(一)结论

由表6可以得出:“总能源费/建筑面积”、“总能耗/建筑面积”和“总能源费/营收入”这3个指标对能耗均有正向拉动作用,它们在第1主成分中的特征值的大小相当,所以不可以只用其中某1个指标对酒店能耗进行评价,需要进行综合考虑,这与大部分文献的观点是相符。所以,本次研究用主成分析法对酒店能耗进行分析与评价,是必要的,也是完全可行的。

课题组将评价结果反馈给酒店业专家,他们基本同意主成分分析法得出的结论,这从实际反映了本次研究成果的正确性。

(二)节能减排成功案例分析

H1酒店经过主成分分析法计算,其能耗水平为8个样本酒店中最优,该酒店位于某旅游度假区,为五星级度假型商务酒店,自2005年五星挂牌以来,硬件设施、运营管理、优质的服务,受到了社会各界的高度赞誉,在省内外有着良好的市场形象。同时,能源管理工作也取得了较好的成绩,连续几年来,能源费用均控制在营业额的6%左右。H1酒店在经营管理过程中,一直将控制能源费用作为一个重要管理课题,通过多年的经验积累及持续改进改良,在保证工程设施设备正常运行和确保客人享受舒适、方便、安全、有效的基础上,最大限度地节能降耗,创造了明显的经济效益。经过课题组对H1酒店节能减排成功案例的分析,总结出其能成功降低能耗的措施和经验:

1. 硬件建设

⑴建筑体形及结构。该酒店为集中式多层建筑,并将重要机房安排在酒店中部地下室,各能源输送管线呈星型分布至各经营点;集中建筑可有效降低建筑体形系数,减少能源的损耗,机房处于中心位置可有效减少能源输送过程的损耗;考虑到当地的冬季主导风向为西北风向,酒店南侧设主出入口,西南侧设后勤入口,避开冬季冷风的贯穿。酒店的门窗采用了气密性较好的优质铝合金中空隔热窗,屋顶增加内贴岩棉板保温;且最终外墙确定为米白色外墙涂料,屋顶外涂浅蓝色防水涂料,以增加夏季热量反射。

因酒店地处旅游度假区,经营上必须考虑窗户的采景,故设计为落地玻璃窗,这一点在节能降耗上是不利的,经与设计方沟通,最终确定为观光阳台方式的外遮阳结构;夏季日照角度较大,阳台有效遮挡了阳光直接入射室内,而冬季日照角度小,阳光可有效照到室内,起到恰到好处的作用;另外建设过程中也考虑到公共区域的自然采光,会议、餐厅、过道等均有较好的自然光利用;大堂屋面采用天窗式采光结构,外带遥控遮阳设施,夏季开启遮阳设施,避免日照热量进入,冬季完全打开遮阳设施,阳光直接进入大堂,很大程度的减少采暖能耗,当日照充足时,几乎无需开空调采暖。

⑵功能布局。功能布局上综合考虑了集中分区及服务流线,将客流量较大的餐饮、会议、多功能厅设置在首层,大大降低了垂直交通压力及电梯能耗,近3千平方米的综合型饭店,约1500座的餐饮规模,仅设置了两台客用电梯,电梯仅需满足客房使用;集中的功能分区为电力、冷热水、空调等节能分区设计带来便利。

2. 制度建设

酒店结合相关专家意见及工程部的运行经验,先后制定了一系列的节能运行管理流程和制度,并成立能源管理小组,形成完善的设备运行制度及设备维护责任制度。对客房部、楼梯间、客房过道、走客房清扫等都实施了灯光控制。餐饮部餐厅,餐前、餐后服务员工作时,仅允许打开清扫灯。前厅部根据客情和外界天气情况,随时进行灯光调节,并定专职人员管理。工程部根据客情和外界气温,每天分4个时段对热水温度、中央空调主机、冷媒水温度进行调节;并严格执行主要设备的运行规程,由工程部运行班专职负责。其他公共区域,由酒店办公室统一管理,如员工浴室的使用时间及灯光、空调的使用时间等,使酒店能源管理形成了一个比较合理的管理体系。

通过硬件建设和系统化的节能管理制度,该酒店近年来节能工作取得很大的成效,酒店能耗占营收比约在6%左右,已达到省内节能降耗较好的水平。

参考文献

[1]李晓.江苏星级酒店低碳节能措施研究[J].江苏商论,2011(10)

[2]张乐.酒店能耗控制指标研究[J].能源研究与信息,2006(1)

[3]王伯启.杭州市高星级酒店节能降耗调查研究[J].郑州航空工业管理学院学报,2011(4)

[4]宫喜龙.酒店能耗分析与节能措施[J].煤气与热力,2008(5)

[5]高兴.绿色酒店经济发展与运行管理模式[M].北京:中国建筑工业出版社,2009

寒冷地区酒店建筑能耗现状及分析 篇2

关键词:酒店建筑,年综合电耗,能耗分析,节能潜力

引言

全国旅游星级饭店评定委员会最新数据显示,截至2014年末,中国三星级及以上酒店共有8913家,其中五星级酒店804家,四星级酒店2400家,三星级酒店5709家。2000~2012年,中国星级酒店客房总量以10%的复合增长率快速增长,其中,五星级酒店的客房供应量发展势头迅猛,复合平均年增长率为20%[1]。酒店类建筑,特别是四星级及以上的酒店,体量通常较大,由于功能需求众多,相比于其他类公共建筑能耗通常较高。从能耗调查数据来看,部分地区四星级、五星级酒店平均综合电耗高于200k Wh/(m2·a)。酒店建筑的能耗成为公共建筑能耗重要组成部分,其能耗分析与评价对建筑节能工作意义十分重大,成为国内外建筑节能的研究热点。亓晓琳[2]等通过对比多家酒店能耗信息,分析了西安市大型酒店建筑的能源构成、能耗状况及用能特点;郝斌[3]等在对三峡库区城市14家典型三星级以上酒店年用电量及空调系统运行调研的基础上,分析了三峡库区城市酒店类建筑的能耗特点,并提出了降低酒店建筑能耗可行的节能措施;许巧玲[4]等基于多元统计的方法对酒店建筑能耗分析时,发现建筑面积、酒店星级、床位数和空调冷源侧功率是影响酒店能耗的主要影响因素,窗体和设备为辅助影响因素。

文中通过对寒冷地区酒店建筑进行能耗调查,并以C、K两市为例,探讨寒冷地区酒店建筑的能耗水平及能耗现状,总结该地区酒店建筑能耗的主要影响因素,为该地区的建筑节能工作提供参考。

1 酒店建筑能耗现状

1.1 酒店建筑能耗调查概况

通常对于宾馆酒店建筑而言,其建筑总能耗由分项能耗决定,即由空调采暖能耗、灯光设备及插座能耗、动力能耗以及其他能耗共同决定[5]。C市位于北纬35°55'20″~37°17'14″,东经117°32'15″~118°31'00″,属半湿润半干旱的大陆性气候;K市地处北纬36°41'~37°35'、东经121°11'~122°42',属季风型大陆性气候。两市均地处寒冷地区,宾馆酒店消耗的能源主要是电能、天然气以及市政热力。电能主要用于空调设备运行、照明、动力设备以及其他电器设备等,天然气主要用于餐饮、热水供应和冬季供暖,而市政热力主要用于冬季供暖。

文中对两市共66家三星级及以上宾馆酒店建筑能耗进行调查,其中五星级酒店6家,四星级酒店20家,建筑面积3000~55400m2,建筑竣工时间1988~2012年。调查采用现场填表、现场勘察、与管理人员沟通等方式对酒店的基本信息进行统计,统计信息包括建筑高度、建筑层数、建筑面积、客房面积、竣工时间、客房入住率、供暖空调方式、能源类型等,并统计2012~2014年全年能耗数据,包括建筑内空调、供暖、通风、照明、生活热水、电梯、办公设备等能耗。

1.2 酒店建筑能耗现状

文中将所有的终端能源按一定折算系数转化为电,计算出酒店建筑全年综合电耗作为建筑能耗指标,即在统计期内(通常为1a),酒店建筑实际消耗的各类能源实物量与该类能源等效电折算系数的乘积之和,按照式(1)进行计算。

式中:EZ—酒店建筑年综合电耗,k Wh/a;

Ei—第i类能源实物量;

Ki—第i类能源的等效电折算系数;

n—酒店建筑消耗的能源种类数。

宾馆酒店建筑单位建筑面积年综合电耗等于宾馆酒店建筑年综合电耗除以该建筑的建筑面积,即:

式中:ez—酒店建筑单位建筑面积年综合电耗,k Wh/(m2·a);

EZ—酒店建筑的全年综合电耗,k Wh/a;

A—酒店建筑的建筑面积,m2。

各类能源等效电折算系数如表1所示。

经计算得出各酒店建筑在2012~2014年的能耗,如图1、图2所示。K市酒店2012~2014年建筑能耗最大值为270.0k Wh/(m2·a),最小值为73.9k Wh/(m2·a),平均值为153.8k Wh/(m2·a),能耗超过200k Wh/(m2·a)的有3家,分布在150~200k Wh/(m2·a)的有8家,样本标准差为50.8;C市酒店建筑能耗最大值为289.1k Wh/(m2·a),最小值为63.8k Wh/(m2·a),平均值为177.6k Wh/(m2·a),能耗超过200k Wh/(m2·a)的有8家,分布在150~200k Wh/(m2·a)的有7家,样本标准差为57.1。

K市的五星级、四星级、三星级酒店平均能耗分别为197.2k Wh/(m2·a)、177.4k Wh/(m2·a)、131.2k Wh/(m2·a),各星级样本的标准差分别为25.6、28.5、53.2;而C市对应星级分别为249.0k Wh/(m2·a)、190.8k Wh/(m2·a)、157.5k Wh/(m2·a),各星级样本标准差分别为45.4、18.0、54.3。

1.3 酒店建筑的能耗特点

为探究寒冷地区酒店建筑的能耗特点及规律,对C市某五星级酒店2014年的逐月耗气量、耗电量、总能耗及分项能耗进行统计。该酒店总建筑面积40000m2,夏季空调形式采用集中式全空气系统,冬季采用散热器供暖。2012~2014年平均能耗为231.4k Wh/(m2·a),该酒店能耗水平最接近样本平均值。能源类型为电力、天然气以及市政热力。电力消耗包括照明设备及插座用电、夏季空调用电、动力用电以及特殊用电;天然气用于全年的热水提供及厨房餐饮;市政热力则作为冬季供暖热源。由图3可见,该酒店的天然气消耗量较为平稳(30000~50000m3),没有明显的峰值。

由图4可见,耗电量存在一定的季节性,峰值出现在6、7、8、9月的空调期。其空调用电峰值在7、8月份,动力与特殊用电较为稳定,没有明显波动,而照明插座用电具有峰谷特点,但比空调用电波动要小很多。总的来说,与空调用电相比,照明插座、动力、特殊用电相对稳定,波动不大,空调系统的电力消耗对酒店电力消耗曲线的变化起决定作用。

由图5可见,该酒店能耗呈明显的季节性变化,建筑能耗高峰主要集中在11、12、1、2、3月的供暖期,峰值约在30k Wh/(m2·月)。次高峰在6、7、8、9月的空调期,达到19.7k Wh/(m2·月)。相比于过渡期,供暖期主要增加了供暖能耗,而供冷期空调系统的耗电量较大。

由图6可见,夏季空调、冬季供暖能耗相加达到37%,所占酒店能耗比重最大。其次是照明及插座能耗,达到28.9%。空调供暖能耗和照明及插座能耗成为酒店总能耗的主要组成部分。厨房及热水能耗为25.4%,而根据王江丽[6]等对西安地区酒店建筑能耗的研究,生活热水能耗平均约占酒店建筑能耗的16%左右。可见,厨房及热水能耗对酒店建筑能耗具有重要影响作用。

2 酒店建筑能耗的影响因素

酒店一般24h营业,并且全年营业,内部有多种功能区(如客房、会议室、洗涤房、餐饮、娱乐等),各功能区的室内人员数量、设备使用时间、室内空调设计参数等存在较大差异,这些因素均会对酒店建筑能耗产生影响。分析总结国内外公共建筑及酒店建筑能耗影响因素,主要包括气候、建筑面积、建筑年代、酒店星级、入住率、客房面积、人员密度、室内参数、围护结构以及空调系统运行管理,选取C、K两市40家酒店建筑作为研究分析样本,得出影响该地区酒店建筑能耗的3个主要因素,即酒店星级、气候、建筑年代。

首先,两市酒店不同星级间均存在较大差异,K市五星级酒店能耗平均是四星级的1.12倍,三星级的1.50倍;这一差异在C市是1.31倍、1.58倍。可见,酒店星级对该地区的酒店建筑能耗影响较大。不同星级的酒店,其空调系统形式、室内舒适度要求以及其他服务设施配置要求差异很大。例如,三星级酒店不要求配置集中空调系统,而四星级、五星级及以上的宾馆酒店建筑必须要求配置集中空调系统。同时,不同星级酒店各功能房间内的人均新风量也不一样,五星级酒店房间新风量一般比四星级高20%左右,比三星级高30%~40%,相比三星级及以下,四星级、五星级宾馆酒店建筑室内空气环境品质大幅度提升。另外,五星级酒店室内休闲娱乐设备功率也大幅度增加,五星级酒店一般要求有游泳池、健身房等。这种合理的功能需求,导致四星级、五星级的建筑能耗需求明显高于三星级及以下宾馆酒店建筑。

其次,同等星级的酒店建筑在同属寒冷地区的两市亦具有较大差异,C市五星级酒店建筑能耗平均较K市高出27.9%,这一差异在四星级、三星级酒店分别为7.1%、16.7%。在考虑酒店规模、入住率的前提下,这种能耗差异依旧十分明显,这主要是两地的气候差异造成的。以两地的气象参数来分析本地区的气候特点,C市位于北纬35°55'20″~37°17'14″,东经117°32'15″~118°31'00″之间,属半湿润半干旱的大陆性气候,年平均气温12.5℃~14.2℃,夏季空调室外干球计算温度34.6℃,空调室外湿球计算温度26.7℃,空调日平均温度30℃,最热月平均相对湿度62%;冬季室外供暖计算温度-7.4℃,空调计算温度-10.3℃,最冷月平均相对湿度61%;而K市三面临海,属季风型大陆性气候,与同纬度的内陆地区相比,年温适中,夏季空调室外干球计算温度30.2℃,空调室外湿球计算温度25.7℃,空调日平均温度27.5℃,最热月平均相对湿度75%;冬季室外供暖计算温度-5.4℃,空调计算温度-7.7℃,最冷月平均相对湿度61%。导致两地的夏季空调负荷、冬季采暖负荷产生差异。

再者,建筑年代对该地区的酒店建筑能耗影响比较明显。竣工年限在2000年以前(含2000年)的共29家酒店建筑平均能耗比2000年后建成酒店高29.8k Wh/(m2·a)。调研过程中发现,新建建筑更加注重节能,酒店建设方在投资建设酒店时注重引进使用较为成熟的节能新技术,如变频水泵、变频空调机组、冷却塔变频、余热回收装置等,提高了能源使用效率。而老式酒店建筑在节能意识上相对不足,部分酒店围护结构保温甚至达不到节能标准;一些酒店仍在使用铝合金单玻单层窗,这种外窗气密性差,传热系数大,节能效果很低。

3 结语

1)通过调研分析得到K市酒店建筑能耗分布在73.9~270.0k Wh/(m2·a),平均值为153.8k Wh/(m2·a);C市酒店建筑分布在63.8~289.1k Wh/(m2·a),平均值为177.6k Wh/(m2·a);酒店建筑相互间能耗差异明显,节能潜力巨大。

2)两地酒店建筑耗能均具有季节性特点,建筑能耗高峰主要集中在11、12、1、2、3月的供暖期,次高峰在6、7、8、9月的空调制冷季;酒店建筑能耗中,空调供冷供暖能耗占比最大,其次是照明及插座能耗,厨房及热水用能亦对酒店建筑能耗有较大影响。

3)影响寒冷地区酒店建筑能耗的3个主要因素,即酒店星级、气候、建筑年代。部分酒店如进行节能改造可获得显著的节能效果和经济效益,但调查过程中同时发现,大部分建筑未采用终端用能分项计量,给精确掌握各项用能设备全年实际的能耗带来困难,不能为节能改造提供准确的能耗统计数据。

参考文献

[1]2013中国酒店投资展望报告[R].北京:中国旅游研究院,2013.

[2]亓晓琳,杨柳,刘加平.西安市大型酒店建筑能耗调查[J].四川建筑科学研究,2011,(1):253-255.

[3]郝斌,喻伟,李现辉.酒店建筑用能特性及节能措施分析[J].重庆大学学报,2011,(3):101-106.

[4]许巧玲,陈晓彦,赵超,等.基于多元统计方法的酒店建筑能耗分析研究[J].福州大学学报,2011,39(2):249-253.

[5]周伟业,彭琛,刘珊,等.酒店建筑能耗影响因素分析[J].建筑科学,2015,(10):34-40.

江苏酒店能耗 篇3

随着江苏经济的快速发展,日益增长的能源需求已给能源供给带来巨大压力。作为国民经济重要构成,工业是能源消耗和环境污染的主要来源,其是节能减排的重点领域。目前,江苏工业仍存在能源效率低、能耗强度偏高等问题,降低工业能耗强度是实现江苏乃至国家节能减排目标的关键。按1990年不变价测算,1990~2014年江苏工业能耗强度总体呈现下降趋势,但部分年份出现较大波动,即江苏工业能耗强度持续下降仍然存在挑战,系统深入分析江苏工业能耗强度的变动原因意义重大。

针对江苏工业能耗强度的研究相对较少,张纪凤(2011)探讨了能耗强度降低的重要性,分析了江苏工业能耗强度的影响因素,提出了能耗强度降低的建议[1]。较多学者针对江苏或我国的能耗强度展开了深入研究,如沈小波,曹芳萍(2012)[2]、周五七(2016)[3]、孙玉环(2015)[4]等主要探究我国能源强度的变动规律及影响因素,而针对江苏工业能耗强度的系统研究相对较少。因此,本文以江苏工业能耗强度作为研究对象,运用物理-事理-人理系统方法论(简称WSR系统方法论)对江苏工业能耗强度影响因素进行探究,以降低江苏工业能耗强度。

1 基于WSR的工业能耗强度影响因素构建

由于工业能耗强度影响因素较为复杂,可将工业能耗强度影响因素看成由物、事、人组成的复杂因素系统,从而较为客观、准确地确定影响因素并分析其作用大小。因此,本文运用WSR系统方法论构建影响因素体系。物理-事理-人理系统方法论是由顾基发与朱志昌于20世纪90年代在英国提出的[5]。该理论为系统全面思考特定问题提供了科学方法。

工业能耗强度变动中,把握“物理”即要把握工业在能耗强度方面所具有的最基本属性,也即工业所具备的客观条件或技术水平。本文物理因素主要通过技术进步来反映;事理特指做事的道理,需回答怎么去做,如何安排已有的人、时、物,一般通过效率或结构进行分析。本文主要通过结构来反映,具体包括能耗结构、产业结构、投资结构及产权结构;人理即做人的道理,即事和物要由人来判断是否得当,主要体现在节能与措施、能源价格等方面,由于节能意识与措施很难获取大跨度时间序列,本文暂不考虑。故本文用能源价格代表人理因素。通过上文分析,本文将影响江苏工业能耗强度的物理-事理-人理因素分别设定为技术进步、能耗结构、产业结构、投资结构、产权结构及能源价格,下文将依次分析各因素对江苏工业能耗强度的作用关系及大小。本文中相关数据主要来源于《江苏统计年鉴》、《中国统计年鉴》,相关价值指标统一折算为1990年不变价。由于数据篇幅较大,仅给出偶数年份的数据情况,具体如表1所示。

2 江苏工业能耗强度影响因素分析

2.1 物理因素分析

通常情况下,先进技术可不断提高能源利用效率,进而显著降低能源消耗,其是江苏工业能耗强度下降的重要途径。改革开放以来,工业技术不断进步,要素生产率不断提高,单位工业增加值能耗不断下降。然而,技术进步将产生能源回弹效应,能耗降低幅度将会变小。但技术进步在降低能耗强度方面仍发挥不可替代的作用。目前,江苏正处于工业化中后期,随着中国制造业2025战略的实施,江苏工业技术水平将会得到进一步提升,工业能耗强度必将进一步得到降低。由于宏观层面的技术进步更加客观科学,本文运用DEA对我国相关投入产出指标进行测算。从表1可看出,除1994年之外,技术进步率与江苏工业能耗强度呈现高度负相关关系,即技术进步率上升,工业能耗强度下降。

2.2 事理因素分析

(一)能耗结构

不同能源品种间存在着明显的效率差异,能耗结构不同直接影响到最终的能源效率,进而影响到工业能耗强度。相比天然气等传统清洁高效能源,煤炭利用效率较低。因此,减少煤炭消费比重,不仅可提高能源效率,降低工业能耗强度,还可有效减少污染物排放。本文采用煤炭比重来代表能耗结构指标。由表1可发现,1990~2014年煤炭比重与江苏工业能耗强度总体呈正相关,降低煤炭比重是江苏工业能耗强度下降的重要途径。

(二)产业结构

一般而言,高能耗产业比重越大,工业能耗强度相对较高。积极促进工业向高端化、低能耗、轻型化方向发展,有利于提升工业发展的水平和质量。由于获取高耗能行业产值数据较难,本文以重工业产值占工业总产值的比重替代工业产业结构指标。统计期内,1990~1993年重工业产值比重上升,能耗强度下降;1995~1998年,重工业产值比重下降,能耗强度下降;1999~2010年,重工业产值比重上升,工业能耗强度则先下降,再上升,最后又下降;2011~2014年重工业产值比重下降,工业能耗强度下降。产业结构对工业能耗强度的影响较为复杂,政策制定要充分考虑此点。

(三)投资结构

通常情况下,外商直接投资可通过技术溢出提高东道国工业技术水平进而降低能耗强度,即引进一定比例FDI对能耗降低作用较大。本文以江苏规模以上外商投资工业企业资产占规模以上工业企业总资产比例作为衡量投资结构指标。从表1可看出,外商投资企业资产比重与工业能耗强度总体上呈现正相关关系,优化投资结构是江苏工业能耗强度下降的有效途径。

(四)产权结构

长期以来,国有、集体企业总是有着较高的成本转移能力、较弱的外部环境规制力度,国有资本优势、国家支持优势以及行政性特征形成了较低的资源配置效率和管理效率。相较而言,非公有制企业则具有更高的效率,因此,降低工业中国有、集体企业比重将对降低工业能耗强度产生一定影响。根据数据可获得性原则,本文以江苏规模以上国有、集体工业企业资产占规模以上工业企业总资产的比例作为产权结构指标。从表1中可看出,总体上,江苏规模以上国有、集体比重与工业能耗强度同时呈现下降趋势,调整产权结构是降低江苏工业能耗强度的主要途径之一。

2.3 人理因素分析

能源价格提高通常会促进企业开发使用新的节能技术,改善经营管理,提高生产效率,调整能源价格可鼓励节约,促进生产,促使能源合理有效的利用。本文采用原料、燃料、动力购进价格指数替代能源价格,进而分析其对江苏工业能耗强度的影响。从表1可看出,能源价格定基指数(1990年价)与江苏工业能耗强度总体呈现相反的变动趋势。控制江苏工业能耗强度的重要途径是调控能源价格。

3 降低江苏工业能耗强度的对策建议

结合上文分析结论,主要从物理-事理-人理三个方面提出相关对策建议以降低江苏工业能耗强度。

3.1 改进物理因素

应发挥政府的引导作用,鼓励生产技术的革新,深化清洁生产理念,大力发展绿色经济,淘汰落后的高耗能设备,“关、停、并、转”化工、冶金、纺织等高耗能企业;应继续加大对研究经费的投入,积极发展政策性科技金融与市场性科技金融,实现对科技创新的有力支持;培养或引进更多科技型人才,提升科技人才的收入,调动科技人才科技创新的积极性与创造性。

3.2 优化事理因素

(一)优化能耗结构

降低工业能耗强度的关键是建立低碳、智能、绿色的能源供需体系。短期内,江苏很难改变以煤炭为主的能耗结构,改进煤炭清洁技术十分重要,应促进煤炭清洁技术的使用,切实提升煤炭利用率。同时,应提高天然气、石油等传统能源的消费比重,还应大力发展太阳能、风能、海洋能、生物质能及核能,充分发挥可再生能源的作用。

(二)优化产业结构

江苏工业能耗强度与重工业产值关系较为复杂,但总体呈现负相关关系,这说明重工业技术在不断进步,逐渐减少对能源的消耗。应严格控制高耗能行业的新增投资规模,针对已有的高耗能产业,要大力进行技术革新,并积极淘汰落后的产能,提高高耗能行业的发展质量,以减少高耗能工业比重,提升知识密集、技术密集、低能耗型产业比重。

(三)调整投资与产权结构

从外商直接投资及产权结构看,外商直接投资工业企业的能源利用效率有待提高;国有、集体企业的能源利用效率不高,技术水平相对落后。应充分发挥政府职能,形成以企业为主体,政府为主导,各部门共同推进的新局面。地方政府应引进技术先进的外商直接投资,减少国有、集体比重,同时监督国有、集体及外商直接投资工业企业使用先进技术,提高能源利用效率。

3.3 理清人理因素

应根据各种能源的价格需求弹性,制定不同的能源价格。对于一些居民或工业生活用能,能源需求一般缺乏弹性,不适应直接采用过高的价格,可以采用阶梯的用能价格;而对于工业生产用能,能源需求一般富有弹性,可以采用较高的能源价格,抑制能源消耗。另外,对于传统能源,由于存量的有限性,适宜采用稳健上升的能源价格,而对于新能源,在充分考虑能源替代性及生产成本的基础上,可采用相对较低的能源价格,以逐步扩大对新能源的需求量。

参考文献

[1]张纪凤.江苏省工业能源强度的影响因素分析[J].淮海工学院学报,2011(9):65-67.

[2]沈小波,曹芳萍.外商直接投资、技术溢出与中国的能源强度——基于中国省域面板数据的经验研究[J].价格理论与实践,2012(4):36-37.

[3]周五七.能源价格、效率增进及技术进步对工业行业能源强度的异质性影响[J].数量经济技术经济研究,2016(2):130-143.

[4]孙玉环,李倩,陈婷.中国能源消费强度地区差异及影响因素分析——基于省份数据的空间计量模型[J].东北财经大学学报,2015(6):71-77.

江苏酒店能耗 篇4

公共建筑的能耗给能源、环保等事业带来巨大的压力, 酒店类建筑是公共建筑中特殊的一类。为了解酒店类建筑的能耗现状及解决酒店能耗大的问题, 很多专家、学者分别对酒店类建筑进行调研及分析。本文在此基础上, 对重庆市5家3星级以上的酒店进行调研, 分别调查了酒店空调系统运行及各项用能状况, 对冷热源系统、水系统、风系统等进行了节能潜力分析, 为解决重庆市酒店类建筑能耗问题提供一些基础性数据。

1 重庆市酒店建筑能耗现状

1.1 酒店建筑能耗范围

在重庆的酒店中, 主要消耗能源类型为电、天然气、油。电占据了主导地位, 主要用于酒店的暖通空调设备 (HVAC) 运行、照明、动力设备以及其他电器设备等;天然气主要用于餐厅、热水供应以及冬季供暖;油只有冬季供暖采用燃油锅炉的一些酒店使用, 在调研的酒店中, 供热锅炉均采用燃气锅炉。

1.2 调研酒店概况

此次共调研了5家酒店, 酒店夏季空调均采用电制冷的冷水机组;冬季采用燃气锅炉制热。表1是此次调研的5家酒店的基本情况。

2 酒店建筑用电特点

2.1 酒店逐月能耗情况

图1为两家代表性酒店一年中各月单位面积用电量变化曲线。从图1可以看到, 重庆的酒店建筑用电呈明显的季节性, 8月份为一年中的用电高峰月, 这主要是由重庆的气候决定的。重庆是典型的夏热冬冷地区, 夏季高温高湿天气持续时间长;相应地需要空调降温的时间长。而冬季持续时间较短, 酒店内部发热量也较大, 因此需要供暖天数实际并不很多。调研中发现大多数酒店在6~10月份开启制冷机组空调的天数较多, 这是造成酒店电耗增大的主要原因;3、4、5、11月份是供暖和制冷空调间断运行的过渡月份, 这些月份即使开空调, 也只是白天开启运行一段时间。

图2为代表性酒店一年中逐月的耗气量曲线。E酒店的1#锅炉用于全年供暖、2#锅炉用于全年供热水。从图2的曲线变化可以看出:12月到次年2月一般需要供暖, 热水则需要常年供应, 其中每年的12月和次年1月是供暖的高峰期, 供热水耗气量全年变化比较平稳。

2.2 酒店电耗指标

对A、B、C、D、E这5家酒店全年用电量进行统计计算, 得到各自的电耗指标如图3所示。

从图3可以看出, 调研的5家酒店能耗在100~155kWh/m2间不等, 平均为126kWh/m2。4、5星级酒店的单位耗电指标整体上要高于3星级酒店。投入使用年代较早的酒店, 其单位耗电指标偏高, 例如1989年开业的B酒店, 其单位耗电指标达到了155kWh/m2。除了酒店星级、提供的服务档次不同外, 客房的入住率也是影响其能耗的重要因素。例如A、D酒店平均入住率分别为85%和95%左右, 电耗相差很大。

2.3 酒店能耗构成

以3星级的A酒店和5星级E酒店为例来分析酒店能耗构成。A酒店主要消耗能源类型为电、天然气。将天然气耗气量折合为当量耗电量, 其中电耗占了主导地位, 由图4可以看出该酒店电耗占了总能耗的89%。其电耗主要用于酒店的暖通空调设备 (HVAC) 运行、照明、动力设备以及其他电器设备等;天然气主要用于餐厅、热水供应及冬季供暖。

由图5知, 在A酒店中空调系统用电最多, 占了总用电量的一半, 其次为照明和办公设备等电器用电量, 这三部分占据了酒店耗电的近90%。酒店中的客用电梯及消防电梯能耗占总用电耗量的4%左右。

图6为A酒店空调系统电耗比例图。在空调系统耗电中, 由于重庆供冷季节长, 所以制冷机耗电占了很大部分, 达到了63%;而且由于A酒店采用“单机—双泵—双塔”的运行模式, 因此水泵耗电相对较大, 冷水泵、冷却水泵合计电耗达24%;冷却塔耗电相对来说较小, 仅占3%左右。

图7为E酒店在2005年4月1日~5月15日空调主机能耗占总能耗的比例变化。由图7可以看出, 在这期间主机的运行能耗平均占到总空调能耗的60%。

3 节能潜力分析

对于酒店类建筑来说, 其消耗的能源中50%左右为空调系统所消耗。在调研的这5家酒店中, 即使在夏季最热的时候, 也没有一个酒店需要将机组全部开满, 均存在设计冷量过大的问题。因此, 空调系统是节能潜力最大的部分, 以下将根据调研和测试的数据和信息来分析重庆市酒店类建筑空调系统存在的问题及其节能潜力。

3.1 冷热源

通过对A酒店夏季运行高峰时期酒店单位面积所需冷量与机组装机供冷量相比较 (见图8) , 酒店实际的运行峰值为设计供冷负荷的60%, 说明该酒店的实际设计冷量偏大, 制冷机配置容量过大的问题依然存在。

机组运行上载率方面, A酒店制冷机组的压缩机上载率最低出现了不到40% (见图9、10) ;D酒店机组常年的运行上载率达不到90%, 大部分维持在75%左右, 而机组的关启也是由外界温度确定, 单台最高负荷一般维持在70%~80%。这样必然导致初投资增大, 制冷设备利用率下降。设计人员应尽量精确计算冷、热负荷, 合理选配冷热源台数和容量大小, 避免装机容量偏大或偏小, 并减少机组在部分负荷运行的时间。

重庆市大多数酒店类建筑采用的都是电制冷的水冷冷水机组+燃气锅炉的冷热源组合, 只有很少的建筑采用了直燃型溴化锂吸收式冷热水机组和风冷热泵冷热水机组。目前具有很大应用潜力的冷热源节能技术如冷热电联产、水源热泵、地源热泵等在实际应用中很少。

3.2 水系统

重庆市酒店类建筑中制冷机组“小温差、大流量”现象仍然存在, 温差过小必然降低了水泵的有效输送效率。在调研测试中很多建筑的冷冻水供回水温差在 1~3℃之间, 很少情况能达到额定的5℃的供回水温差。

图11、12为两家典型酒店在2005年11月和2006年3、4、10月的冷冻水温差范围的分布图, 可以看到该建筑冷冻水温差基本上都小于4℃。

水系统节能的主要措施就是防止“小温差、大流量”现象的发生, 但在过渡季节和低负荷阶段要解决这个问题却存在一定的困难, 可行的方法是合理搭配冷水机组和冷水泵, 如一大一小的冷水机组搭配, 可以在最热时同时开启两台机组, 一般的夏季气候下开启一台冷量大的冷水机组, 低负荷情况下开启冷量小的冷水机组;其次, 采用变流量系统, 目前二次泵变流量系统节能的结论得到了普遍认可, 但一次泵变流量系统由于对制冷机性能有影响, 需要在使用前进行论证。特别注意的是采取一次泵变流量系统时, 不宜对冷却水泵也采取变频措施。重庆大学的郭林文等曾对重庆某酒店其进行了连续两天的测试, 该酒店冷水泵和冷却水泵都加装了变频设备, 发现夜间低负荷阶段, 虽然由于冷水流量减少使得冷冻水泵电耗减少了, 但冷却水泵耗电增加了, 水泵总电耗不仅没有减少, 反而有所增加, 如图13、14所示。

3.3 风系统

该酒店的全空气系统, 建议采用变风量系统, 还可以利用热交换器回收排风中的能量, 减小新风负荷。如果在系统中设置热交换器, 则最多可节约处理新风耗能量的70%~80%。据日本空调学会提供的计算资料表明, 以单风道定风量系统为基准, 加装全热交换器以后, 夏季8月份可节约冷量约25%, 冬季1月份可节约加热量约50%。

3.4 计费系统

在调研的5家酒店中只有A酒店设立了独立计费, 其余酒店均是“总电表+总气表”模式。5家酒店均没有对空调能耗单独计量, 造成酒店物业管理人员和统计部门对于酒店能耗构成没有较为清楚的认识, 设备运行中的能耗不合理状况被掩盖。在收费方式上应尽快摆脱传统的按面积和时间收费, 实施按冷、热计量的收费方式。

3.5 自控系统及运行管理

重庆市的酒店类建筑自控水平很低, 大多数调研建筑都没有 BAS 系统, 很多建筑里制冷机的运行是由人工操作的。同时空调末端风系统和水系统自动调节能力差, 容易造成室内冷热不均的情况。

酒店建筑里的管理人员, 尤其是空调方面的管理人员, 需要定期进行相关培训, 不能机械地根据一些操作“规程”或“手册”来操作制冷系统。例如B酒店的设备管理人员对该酒店的冷却塔运行做了相关的改造, 通过对管道进行调整设置, 使冷却水能够均匀地分布到每个支管进行喷射并分布均匀, 达到了增强换热的效果, 解决了因水泵设计压力不够造成的冷却水无法正常冷却的问题。

4 总结

(1) 通过对重庆市主城区的5家酒店建筑进行调研, 其能耗在100~155kWh/m2间不等, 平均为126kWh/m2, 与2005年郭林文、王洪卫等对9家三星级以上酒店的调研得到重庆市酒店平均能耗为100kWh/m2结论相近, 酒店平均装机容量为129kWh /m2。

(2) 在调研的酒店中, 空调耗电所占总耗电量的比重最大, 占总电耗的50%左右, 其次为照明和电器耗电, 因此节能潜力最大的也是空调和照明系统。空调电耗中又以制冷机和水泵耗电所占比重较大。

(3) 酒店的供热用气为每年的12月和次年的1、2月, 一般在次年的1月达到用电的高峰。逐月用电量随气候变化明显, 6~10月份是用电高峰期, 过渡季节的2、3、11月用电最少。由于酒店星级的不同, 高峰月用电和低谷月用电之比也有显著的差异, 例如3星级的A酒店为3.5, 4星级的C酒店为2.4。

(4) 酒店建筑有其独特的能耗特点, 其影响因素多而复杂。除了天气外, 酒店入住率、星级、建筑年代等都对建筑能耗有较大的影响。

(5) 在夏季供冷或冬季供暖期间, 酒店空调系统的运行时间根据室外温度确定。6月中旬以后基本是是24h运行的。室外温度偏低时, 开机时间则根据酒店就餐和娱乐时段进行调整。酒店的电耗和空调冷负荷可以明显分成白天和夜间两个阶段, 如何提高酒店空调系统在夜间负荷较低时的能效尤为重要。

(6) 在调研的几家酒店中, 对于客房的温湿度调节和热舒适均较为重视, 例如D酒店考虑到客人的来源地较多, 对热舒适性的要求差异也很大, 供冷和供热工况交替频繁使用的频率较高的情况, 采用了四管制供水方式, 即两根供水管, 两根回水管, 分别供热水和冷水。这种系统型式虽然初投资较高, 但运行很经济, 对室温的调节具有良好的效果。

(7) 在对重庆市酒店类建筑节能潜力分析中, 空调系统是节能潜力最大的部分。从空调系统的冷热源、水系统、风系统、计费系统、自控系统及运行管理出发, 重庆市酒店类建筑的节能潜力还很大。

参考文献

[1]郭林文, 白雪莲, 孙纯武, 等.重庆市酒店建筑用电量调研与测试分析[J].重庆建筑大学学报, 2006, 28 (3) :96-98.

[2]余晓平, 黄大勇, 陈三得, 等.重庆某酒店中央空调系统运行管理现状及能耗分析.建筑节能, 2007, 35 (3) :38-41.

[3]余晓平, 付祥钊.重庆市酒店类建筑用能现状与节能潜力分析[J].能源工程, 2007, (6) :65-70.

[4]姜涵, 周智勇, 王晶, 等.重庆市江北区酒店用能现状分析与节能诊断[J].重庆建筑, 2007, (10) :13-16.

[5]郭林文.重庆市公共建筑能耗现状及节能评价分析[D].重庆:重庆大学, 2005.

江苏酒店能耗 篇5

中信宁波国际大酒店是一家国际五星级标准的豪华大酒店,其物业管理对节能、降耗方面格外重视。酒店建设之初,节能就已被列为酒店的重点工作之一,每年都对能源消耗情况作分析、比较,同时严格管理、控制所有的耗能设备,其中包括空调机组、地下室冷热源等大型能耗机电设备,以及集中供给的蒸气流量、冷热水的用量、各机电设备用电量等。

自1997年起,中信宁波国际大酒店便采用了某国外品牌的自控系统进行管理、控制, 但截止2007年初系统基本瘫痪, 从其工作站上监控不到任何状态与数据, 系统中所有DDC站都无法实现正常通讯, 虽有少量分DDC站仍能继续工作, 但是操作人员已无法对其进行远程控制, 仅可通过手抄器至现场操作实现部分控制功能, 相对现场手动操作更显麻烦。在失去上述功能后相关设备无法实现自控, 且相关数据无法实现监测, 造成酒店的能源大量浪费, 同时酒店的节能减排工作也无法正常开展。

2 节能改造

中信宁波国际大酒店管理方使用楼控系统已近十年,期间积累了丰富实际应用和管理经验,在其节能改造的“手术”中,使用方考虑更多的是系统稳定性、控制精度、技术服务以及设备的后期维护等因素。所以2007年底,酒店综合考虑投资效费比、长期使用及维护成本、实际使用效果等因素最终选用浙江中控电子技术有限公司自主研发、生产的OPTISYS PCS-300楼宇控制设备,对原大楼的楼宇自动化控制系统进行节能改造,进而实现对大楼内机电设备的监控管理。新的自控系统一方面为酒店提供健康、舒适、洁净的空气环境,另一方面监控和保障各种设备的正常运行,最终实现整个酒店节能减排的工作指标。

中控OPTISYS PCS-300楼控系统对建筑物内的所有空调机组设备、通风排风设备、冷热源设备、给排水系统设备、照明设备实行自动监测和控制,同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息和数据,提高运行效率,保证工作环境的特殊需求,达到节省能源,节省人力,最大限度延长设备寿命的目的。

3 自控系统改造过程中的难点与措施

(1)老化的电气设备造成控制时有些点位接触不稳定;

(2)电气控制柜难以提供部分控制点位,造成控制效果不明显;

(3)施工中酒店内部平行走线难度较大,再加上酒店内部正常营业不宜施工。所以我们根据产品现场总线距离长,模块扩展能力大的特点,尽量垂直走线,水平线利用一根现场CAN总线或联网线,从而化解了这个难题;

(4)在改造施工前对原系统的网络结构、走线情况及功能要排查清楚,这样有利于新系统的施工。以前的楼控系统产品本身的性质导致网络设计不是很合理,造成布线浪费较大,整个酒店楼控系统网络结构布置较乱。在今年改造设计中,我们充分考虑了原设计的走线缺陷,结合新产品灵活特点将整个酒店的系统进行了网络整合,使得整个酒店内网络更趋于合理;

(5)酒店原楼控系统的上位机界面不管是图画颜色还是平面设计都显得比较单调。作为一个使用楼控系统十多年的用户,他们已经习惯原来的界面,所以我们特地为用户制作一份与原系统一样的界面,方便他们操作,并且软件功能比原来更强大。如果一套系统的上位机显示界面是为了体现控制功能和数据显示,笔者觉得上位机界面的图画颜色还是单调点比较好,这样能更好的凸显系统数据、状态和报警等参数的重要性,不会让五颜六色的界面和动作图标扰乱操作人员的视线;

(6)这次改造大部分配套传感器、执行器等设备延用原先系统的,但是部分设备控制精度不是很精确而且灵敏度降低,酒店又添加了一些新的传感器、执行器和接口机电设备。OPTISYS PCS-300楼宇控制系统兼容来自不同品牌的老化的电气柜、传感器、执行器等设备和新加的所有设备,使得控制难度加大,经过对设备的反复检测,系统的多次调试,最终达到控制效果;

(7)与很多国外产品相比较而言OPTISYS特性和优势包括:同时支技以现场总线和基于工业以太网通讯方式;开放性、标准化的通信协议;单个CPU最大扩展能力强,扩展点位多;控制精度达到0.5%,具有工业级控制标准。

4 节能方略

节能规划:

(1)能耗计量,第一个目的是计算和考核,有一个完整的管理数据;第二个目的是通过对计量的数据分析和比较对浪费能源的部门和设备进行有效的控制。能量计量中配备了水表、电表、蒸汽表等计量仪表能准确按时保存报表供查看分析;

(2)能耗分析,通过各种信息和数据,进行历史和趋势分析,建立科学有效的节能运行模式与方案,以达到良好的节能效果。

节能控制:

(1)冷冻机房的节能控制,有数据采集,冷水机组的台数选择,冷冻水泵、冷却水泵的变频控制,冷却塔风机的数量控制;

(2)换热器的节能控制,数据采集,换热器台数的选择,温度控制与超温报警;

(3)空调、新风、排风机的节能控制,温度控制,新风阀的调节,部分变频控制,空气质量的检测与自动控制;

(4)风机盘管节能控制,实现远程调节和监控管理;

(5)照明节能控制与管理;

(6)锅炉能耗计量,蒸汽流量累计;

(7)变配电能量计量;

(8)冷热水供回水能量计量。

节能管理:

(1)空调系统运行节能管理。事先按时间表来开启空调新风机组,并配合温湿度的焓值调节风阀开度和水阀开度。通过风机的累计运行时间来定时维护机组以延长机电设备的寿命;

(2)冷热水系统运行节能管理。通过压差控制变频器的频率,在闭环情况下实现冷冻水泵自动控制。通过冷却水回水温度,在闭环情况下自动选择冷却塔风机台数。通过所有设备的累计运行时间来定时维护冷水机组和水泵以延长机电设备的寿命;

(3)照明系统运行节能管理。通过时间表开启公共照明,夜晚开启部分公共灯,有人进入时开启相应的照明路数。

5 楼控监控设备和控制方略

(1)空调新风机组33台(见图1),启停、故障报警、手自动、运行状态、温度检测、水阀控制。一楼大厅一台组合中央空调变频器控制。

冬夏季节自动调节水阀开度,保证回风温度或室内温度为设定值。

一楼的大堂空调机组带风机变频控制,在冬夏季节,由调节水阀以及风机变频组合方式,控制回风温度;温度调节由两个阶段组成:首先以30Hz固定频率运行风机,通过调节水阀,控制回风温度;当水阀开至最大,不能达到设定温度时,再通过调节风机频率,使回风温度达到设定值。反之,如要减小输出冷/热量,先减小风机频率至30Hz,再调节水阀。这样一个控制流程只需用一个PID公式调节输出即可,所以在调节过程中把变水量和变风量结合起来调节温度,实际应用起来效果更佳。一楼大堂空调机组是控制两个厅室,可通过相应区域送风和回风阀的开闭,有选择的控制该区域的温度,实现空调的节能运行。

过渡季节(春秋季节)或夜晚,清晨时节,当设定温度与室外温度接近时,关闭回风阀,开启新风阀,以完全新风送至室内;这样通过温湿度的焓值控制使得环境更舒适,从而也节约了能源。设定空调机组开机时间段,定时启停空调机,保持室内空气新鲜,又节约电能;带变频控制空调机,可适当给定一个较低频率持续运行或者定时启停。

(2) 2台排风机二氧化碳检测,排风机启停、故障、运行状态、手自动。

自动状态根据设定的时间表自动启停排风设备;根据检测二氧化碳浓度,浓度过高时启动排风机运行或增加排风机运行设定时间,提高排风量;二氧化碳浓度比较低时,可减少排风机运行设定时间;在一个五星级酒店,人员相对比较集中的地方我们把室内二氧化碳浓度设在低于600ppm。

累积排风机运行时间,提示检修人员及时检修;管理级操作人员可根据需要登录清零累积时间。

(3)高区生活水系统管式换热器蒸汽阀调节温度,2只水箱温度检测,压力检测。

(4)低区生活水系统板式换热器蒸汽阀调节温度,水箱温度检测,水管温度检测,水管压力检测。

换热器出水自动水温调节:

◆控制器根据测量二次管路出水口上的水温与设定值的偏差,以PID(比例积分微分)方式调节一次蒸汽管道进口处调节阀的开度,使二次水温度保持在设定范围内;

◆当二次管路水温高于设定值时,减小一次进水口调节阀开度,以减少热交换,从而降低水温。当二次管路水温低于设定值时,增大调节阀开度,增加热交换,从而提高二次水水温;

◆自动调节使调节阀开度达到一个稳定值,减少水阀频繁调节所带来的电能损耗与阀门执行器的设备损耗;

◆监视循环泵运行状态,有故障或停止运行时,立即关闭相应一侧蒸汽阀,保护换热器;

(5) 3只锅炉蒸汽流量,压力检测,分区蒸汽管道(洗衣房、电梯门口、游泳池、餐厅、十楼等)流量压力检测。

(6)生活冷水,高、中、低区水泵启停,运行状态,3只水箱高低液位报警与控制。

根据生活水箱高低液位开关,控制高、中低区供水泵的启停,监控水泵的手/自动、运行、故障状态。

监视水箱超高液位,上位界面报警提示。累计每个水泵运行时间,管理级操作员登录可清零运行时间。

高区两台供水泵启动时自动选择运行时间少而且无故障的泵,平均运行时间。

(7)空调热水系统,2只管式换热器和一只板式换热器的蒸汽阀开度调节出水温度,热水温度检测。

读取3台锅炉出口蒸汽流量;监测锅炉蒸汽出口压力,压力超限报警提示,并作报警记录;根据压力补偿,通过瞬时流量来累积三台锅炉蒸汽累积流量。

读取7台蒸汽出口管道蒸汽流量,并作累积,形成历史报表,可查询并打印;在做累积流量时要检测管道压力,作为累积补偿,有些管道在流量计前面安装了减压阀,作为减压作用,可以使通过流量计的蒸汽保持一个恒压。

换热器出水自动水温调节:控制器根据测量二次管路出水口上的水温与设定值的偏差,以PID(比例积分微分)方式调节一次蒸汽管道进口处调节阀的开度,使二次水温度保持在设定范围内;当二次管路水温高于设定值时,减小一次进水口调节阀开度,以减少热交换,从而降低水温。当二次管路水温低于设定值时,增大调节阀开度,增加热交换,从而提高二次水水温。

自动调节使调节阀开度达到一个稳定值,减少水阀频繁开关所带来的电能损耗与阀门执行器的损耗。

根据温差的大小控制循环泵开启的数量。

设备连锁控制:调节阀与循环泵连锁,当循环泵开启时调节阀自动启动PID调节,当循环泵停止时调节阀自动关闭。

维修指示:现场监控器记录设备的运行参数和累计运行时间,平衡设备使用率,提醒管理人员定期检修。

报警及数据记录:监控中心显示各个监控点回检状态;监控中心及时显示报警信息,包括时间。

故障报警包括:循环泵故障报警;补水箱高、低液位报警;温度、压力超限报警。

(8) 3台冷水机组运行状态,6台冷却塔运行状态,4台冷冻泵变频器闭环控制,4台冷却泵变频控制,变频器频率反馈,分水器温度、压力检测,集水器温度、压力检测,旁通阀开度控制,冷冻回水流量检测,冷负荷计量,冷却水供回水温度检测。

(9) 1台冷水机组接口冷却、冷冻水温度检测,热回收温度等检测与控制。

冷水系统监控功能如下:

◆冷水机组手/自动状态、运行状态和故障状态;

◆冷水机组累计运行时间,管理级操作员登录可清零运行时间;

◆冷冻水泵/冷却水泵的手/自动状态、运行状态和故障状态;

◆冷冻/冷却水泵、冷却塔风机累计运行时间,管理级操作员登录可清零运行时间;

◆冷冻水总管供、回水温度和供水流量;

◆根据分集水器压差,控制水泵变频器频率。首先固定变频器的初始频率为35Hz,然后根据压差来调节冷冻水泵的变频器的频率;在闭环情况下,据机组的启动信号,启动PID进行设定压差与实际压差比较自动输出频率;在开环情况下,可根据自己设定的频率稳定运行。这样运行一段时间下来节约能量很明显。当分集水器压差超高时,调节旁通阀开度,以保护系统设备,保持集分水器供水压力稳定;

◆冷却塔风机的运行状态、故障报警、手/自动状态;

◆补水箱高、低液位报警;

◆定时控制,按照预先编排的时间程序控制系统启停;

◆根据冷冻水总管供、回水温度和供水流量,计算大楼实际冷或热负荷,进行机组台数控制,并控制水泵的运行台数以及水泵运行频率;控制冷冻水出水温度在7℃左右;

◆冷却塔风机运行台数按冷却水供水温度进行控制。夏季当供水水温低于设定值时减少冷却塔运行台数,反之则增加运行台数;控制冷却塔出水温度在32℃左右;

◆根据控制器内部存储的机组累计运行时间,对机组进行时间均衡调节:需要启动时,开启累计运行时间最短的机组;需要关闭时,关闭累计运行时间最长的机组;

◆按照正确顺序一次连锁启停设备;

启动:冷却水泵→冷冻水泵→冷却塔风机→冷水机组:

停机:冷水机组→冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔风机

(10)变配电电流、电压、功率因素、频率测量。

(11) 40只电表接口的电度测量。

酒店变配电部分,在变压器低压出线母线侧设有电压、电流、功率、功率因素、频率变送器;其信号都为标准电压或电流信号,可通过模拟量采集模块纳入BA系统;系统实时显示各个状态;

配电室将对每个低压出线回路设40只智能电表,电表自带RS-485接口;本系统通过电表RS-485通讯接口,将电表并成两路通讯总线,接入BA系统。上位软件实时显示各回路电表数据,实现集中抄表。对电表数据定时保存,可通过历史数据库查询,并且打印输出。这样通过能源的计量每个时间段的报表,可能检验节能的效果,并根据能耗可能科学地调整节能控制;通过计量的报表还可以考核各个部门的节能状况,实现按需消耗,提高员工的主动节能意识。

(12) 7只热供水,4只热回水,7只冷供水,共计18只水表接口的水量测量。

通过串行通讯方式监视大楼28只供水表,集中显示各水表数据,实现集中抄表;并显示水表通讯状态,通讯故障时提示报警检修;

图2、图3为2006年~2008年1至7月份酒店冷、热水用量总趋势图表。加上控制及水计量考核后,用水量明显有减少趋势,这里不排除有自然条件等外界因素影响用水量,但主要还是因为有了控制再加上各个部门有了考核后,员工的节能意识有了很大的提高。而且宁波市政府为了鼓励企业节能降耗,通过本次节能改造测试后,酒店已被当地政府列为节能示范单位并享有政府津贴。

(13)电表、水表报表输出(见图4)

6 结束语

客人的舒适度要求对于国际五星标准的豪华大酒店来说是相当严格的,按照五星级标准,酒店有些部位机电设备可能要长期运行,所以满足客人是第一位的。这样我们如何做到节能管理成了一个大问题。

楼宇自控系统节能的目标是帮业主统计数据,通过数据分析,做出节能策略,通过可靠的节能策略来达到节能的目标,系统自身的节能来自与系统的设计,但这不是最终的节能目标。所以,楼宇自控系统本身的节能设计也是来自于物业运作的需要,通过物业管理的模式来决定节能,并不是安装楼控系统就是节能的。

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