程志芳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：大型智慧園區已經成為多種能源消耗的重要區域，為了探索適用于大型智慧園區的綜合能耗監測系統，建立了綜合能耗監測系統整體框架，提出了綜合能耗網絡、能耗關系集合、能耗均衡度等概念，并以某大型智慧園區

為例對綜合能耗監測系統的采集網絡進行詳細設計，為大型智慧園區綜合能耗評估分析提供一種新的模式。

關鍵詞:智慧園區；系統框架；多能源；能耗；監測；采集網絡

 

        進入21世紀以來，我國整體經濟發展迅速，然而經濟的快速發展伴隨著能源供應日趨緊張。經過十幾年高能耗推動的發展時期，能源供需失衡日益嚴重的現實已嚴重制約著我國社會經濟的可持續發展。2012年8月6日，以國發〔2012〕40號印發《節能減排“十二五”規劃》將“節能改造工程、合同能源管理工程”列為“十二五”節能減排工作，并提出“建筑節能——形成600萬噸標準煤的節能能力。綠色照明——形成2100萬噸標準煤的節能能力。”的節能目標。預計到2020年，我國城市生活人口將達到總人口數的56%以上，建筑能耗的大幅度增加將不可避免。目前，建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列，成為我國能源消耗的3大“耗能大戶”，其中建筑能耗約占全社會能耗的三分之一。在建筑能耗中，共性問題是能耗總量大、增長速度快、能耗指標高、終端用能設備總體能效水平低等。大型智慧園區作為高能耗建筑的集中區域，亟需合理有效的綜合能耗監測系統對其綜合能耗情況進行掌握，這對支持我國社會健康可持續性發展具有重要意義。

 

        維持大型智慧園區正常運轉需要電、水、冷熱等多種能源消耗，各種能源消耗具有消耗范圍廣、消耗時間不規律、消耗量大等特點。其中，大型智慧園區中的用電消耗主要包括：空調、照明、電梯、給排水、電加熱負載，變壓器和其他混合負載等，用水消耗主要包括生活用水、空調用水、景觀用水、綠化用水，用冷熱消耗主要為建筑內部供冷和供熱調節。大型智慧園區中的綜合能耗監測系統以園區內各用能設備運行和能耗特征為基礎條件，依據各類用能設備運行中所采集的反映其能源傳輸、變換與消耗的特征，采用能效協調控制策略實現能源優化使用。系統將建筑內各用能系統的能耗信息予以采集、顯示、分析、診斷，并在滿足用戶舒適度的前提下能對各系統進行控制和優化管理，有效加強建筑能耗統計分析和能效管理的系統性、科學性，提高終端能源利用效率，減少能源支出成本。

        綜合能耗監測系統針對園區內各建筑用電、用水及冷/熱量等進行能效綜合管理，包括建筑能耗綜合管理系統和水電冷熱表采集系統。水電冷熱表采集系統實現對園區各建筑各類用能數據的實時采集與上傳；建筑能耗綜合管理系統接收水電冷熱表采集系統上傳的用能數據，實現對園區各建筑各類用能數據的存儲、計算及應用，系統采用B/S架構，將分析展現的結果通過園區局域網進行訪問。

 

3.1綜合能耗監測系統框架

        如圖1所示，綜合能耗監測系統框架包括功能應用層、邏輯處理層、數據存儲層、數據采集層、數據源五層架構。其中，功能應用層包括能源監測、能效分析、能效診斷、輔助決策以及檔案維護、系統管理等用戶功能，通過維度、可視化的系統功能界面實現與用戶的信息互動；邏輯處理層通過建立能耗評估模型，并利用數據挖掘、統計計算、分析等手段對能耗數據進行分析，為功能應用層提供直接的數據支持；數據存儲層利用主流結構化數據庫對能耗數據進行分類存儲，提高邏輯處理層的處理性能；數據采集層利用終端采集設備實現對智能電表、智能水表和智能冷熱計量表等遠傳終端的數據源采集，為整個綜合能耗監測系統提供基礎數據支撐。