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浅谈高等学校能源监控管理体系建设

更新时间:2023-05-04  点击次数: 396次

摘要:现代高校担当着人才培养,社会服务和文化传承与创新的光荣使命。高校低碳节能工作是加快建设“和谐社会"、“绿色校园"的重要举措。当前高校以“数字化能源监测平台"为重心,积极推动能源管理的转型。该文总结高校能源监管平台建设的发展现状,探讨以能源管理为核心的体系建设要点,对创建“节约型校园"具有重要意义。 

关键词:能源管理 体系建设 节能成效


1、引言

   当今社会能源供需矛盾显著,能源安全和气候变化的博弈日益突出,“绿色低碳,节能减排"已经成为世界性的课题。全球范围内绿色经济、低碳技术正在悄然兴起,节能环保的新能源和新技术创新是各国抢占未来发展制高点的关键所在。因此,绿色低碳的技术和管理创新已成为当前经济发展的重要命题和挑战。

   高校具有特殊的社会职能,在这场能源与安全的竞争中 扮演着特殊的角色。高校作为人才的培养基地,在节能减排意识的培养,新能源和新技术的使用和推广方面具有不可取代的作用。近年来,伴随着我国高等教育的扩招,高校的学生人数、教职工人数、校园规模不断扩大,高校已经成为消耗能源的大户。当前,高校节能存在诸多问题,人工或者半自动化基础设施使得能源使用无法有效统计与跟踪,水电能源由学校统一买单,基础设施和管理方法的不足使得能耗浪费现象严重,高校节能减排的技术和管理手段的更新和转型已势在必行。

   为提高节能运行管理水平,2008年起我国开始倡导对办公建筑和大型公共建筑构建能耗监测管理系统并颁布了指导说明书,提倡利用物联网技术和电子信息技术实行能耗数据的采集、分类和管理,掀起了数字化能耗平台建设的高潮。那么,如何在高校中应用先进信息技术对能源监测、统计和分析管理,进而提升能源使用效率和改进节能中的薄弱环节,对高校提升自身的社会效益和经济效益具有重要意义。 


2、高校能耗监管体系建设的现状 

   截止目前,全国有200多家高校开展了能耗监测平台的建设,在“节约型高校的建设"和“节约型社会"建设的过程中起到了良好的示范作用,取得了一定的经济和社会效益。 但是能源监控管理平台和能耗监测管理体系化和管理化仍未形成,主要存在以下问题:

 2.1 能耗监管平台被孤立,难以发挥作用

   首先,大部分高校的水电设备自动化的程度并不高,水电设备的维护和稽查难度较大。能耗监管的平台一体化建设虽能有效监控和掌握能源消耗情况,但是所需的资金较大,部分学校依靠部省市的专项资金难以做到“有点,有面",造成能耗监管平台建设相对尴尬。其次,部分高校在节约型校园建设过程中,对能耗监管平台建设的基础性和指导性的认识不足,没能从体系化的角度进行长远规划,将能耗监管平台作为一个独立的项目实施,导致校园整体能耗监控系统性不强,增加了管理的成本和难度。 

 2.2 能耗监管平台的管理意识不高

   首先,不少学校在能耗监管平台建设之初,对校园整体的能源管理需求把握不足,没能根据校园实际情况对能耗监管平台提出具有针对性的设计,在建设完成之后修正和调试的意识不高,造成能耗监管平台服务水平较低。其次,部分学校在能耗监管平台完成之后,缺乏相关的培训,具备专业知识的管理人员欠缺,维护不能及时到位,影响能耗监管平台作用的发挥。

 2.3 未能形成以“能耗监管"为核心的长效机制

   在组织方面,各部门间没有形成联运机制,学校的部门与部门之间、部门内部科室之间缺乏协调和沟通 ,导致节能管理实施难度很大,一定程度上影响了工作进度;在管理方面,无论是校园水电能耗的管理制度,还是节能改造的立项,亦或是节能成效的评估考核,均未能形成体系化的模式,“零闪化"、“任务性"的节能工作的现状并未改变。纯粹的数字化能耗监管平台仅仅是一种准确反映能源校园情况的技术手段和方法,是能耗管理的基本保障。然而,将“能耗监管平台"延伸的校园管理,就要以“能耗监管"为核心,展开技术、制度 、文化等诸多方面的建设,才能形成校园节能工作的长效机制,保障节能工作连续有效地开展。 

 

3、能耗监测管理体系建设与管理

   从目前的高校节能工作现状来看,如何进行科学有效的能耗监管,加强能耗监测管理体系的建设,将水电管理向能耗管理有效转变,形成“数字"、“管理"、“改造"和“评估"的四点一线的节能系统,确保水电服务,提升能耗利用率是所有高校面临的难题。 

   粗放式的能源管理已经不能适应当前高校的快速发展,全人工和半自动化的管理模式效率偏低,未成体系的能耗平台发挥空间有限,节能工作的突破关键就是加强能耗监管体系的建设,从技术、队伍 、制度三个方面提升能源管理和信息化管理的水平,实现节能管理的科学化、精细化和规范化。 

 3.1 能耗监管平台的体系架构 

   能耗监控管理体系建设的服务对象是能源消耗者和节能管理者,因此,针对能耗监控管理体系的“监"“控"“管"三要素,平台功能应落实在“监测",“控制"和“管理服务"部分,监测是基础,控制是手段,管理服务是本质,三者相互独立,又相互依存。 

   能耗监控管理体系的建设之初,就应突出“监、控、管"功能区分和使用用户的类型。如,“监测"部分主要为日常能耗的统计、计算分析,服务于节能日常管理者;“控制"部分可根据实际用能情况,对违规使用的能耗进行控制,可服务于节能部门,也可服务物业,维修等管理部门;“管理服务"是面向师生的渠道,直接面向师生的能耗服务,如购买水电能耗,查询能耗消费等。

   校园节能监管体系应包含以下功能:

①实时监测建筑的用能情况,掌握建筑用能及其管理现状;

②实现远程抄表的部分功能;

③方便控制相关能源消耗指标 ;

④指导建筑能源管理工作,如日常运行管理等;

⑤提供同类建筑的用能分析比较,寻找差距,不断改进;

⑥提供节能改造效果评估的平台。

   能耗监控管理平台的组成包括:

①前端采集系统。包括远传电表,水表、采集模块、通信模块,实现电表,水表数据的采集。

②通信网络。如 Zigbee,GSM,GPRS,RS485等进行数据的传输。

③主站管理系统。通过数据接收装置接收数据,对接收到的数据进行存储、分析,实现用户信息管理等。

④ WEB访问服务。通过 WEB访问平台,实现管理部门、用户实时查询,水电监控情况,并管理部门的数据共享等功能。

⑤系统功能。实现数据的采集与发送,远程监控管理实现数据的收集、存储、报警、分析等。

 3.2 能耗监控管理体系的制度建设

   能耗监管体系构建的关键在于发挥平台的作用,产生切实的效益,这就需要在学校根据实际情况,围绕能耗监管为核心,制定详细的运行和管理制度,摆脱传统的思维模式,探索新的发展空间。

   能耗监管体系的数据支撑为节能管理工作的开展、节能制度和办法的制订提供了提供切实的依据。节能监控管理体系制度建设分为四个层面: 

 3.2.1 促进水电管理向能源管理过渡。

   传统的水电管理立足于校园水电服务,保障水电正常供给和运行。在当前高校规模不断扩大、基础设施不断增加、人员流动频繁的情况下,针对查表、计量、考核、数据统计、收缴费用等方面建立相应的能源管理的机制,包括表计管理、设备管理、技术分析,以切实的数据提高结算的准确率,提升管理水平。 

3.2.2 行政管理模式向承包管理模式转变。

   当前,仍有部分高校水电管理主要采用行政管理模式,水电管理没有独立的核算也没有采取承包管理模式。在这种水电管理模式下高校中的各个二级单位的水电费全部由学校负担,水电使用并没有得到合理的规划和制约,导致许多高校水电费开支的继续增长。目前,部分高校水电管理开始尝试 由拨款服务制逐步向收费服务制转变,核定各部门、单位的水电消耗标准的制定,实行水电定额管理,取得一定的经济效益。

 3.2.3 建立健全节能成效的评估和考核机制。

   节能工作不仅要有科学合理的管理办法,节能成效的评价考核机制也是督促管理人员和全体员工培养和形成节约意识的重要手段和办法。目前,大部分高校水电管理的成效与职工利益之间几乎不挂钩,难以调动职工节能积极性。因此,有必要建立一套良性的节能成效评价和考核机制。节能成效的考核指标应涵盖能耗水平和服务评价两方 面。能耗水平指标通过客观数据考核节约能源体系和业绩,节能服务从节能管理角度考核,包括节能资金成本的投入,师生对节能产品和服务的满意度、认知度等。 

 3.2.4 建立健全能耗监管平台的管理规范。

   能耗监管平台作为能耗监控管理体系的核心,科学建设与有效管理并重显得尤为重要。能耗平台的管理规范包括:定期检查计量点保证数据传输的准确率;在使用过程中,发现软件问题及时更新维护和升级,以适应不断提升的管理需要;定期对数据进行保存、归档和分析,确保数据的完整性和准确性,是不断挖掘节能潜力的基础。只有发挥能耗监管体系的作用,才能促进节能效益的达成。


4、安科瑞电气针对高校能源管理推出能效管理解决方案--AcrelEMS -EDU校园综合能效管理平台

4.1 平台概述

   AcrelEMS-EDU校园综合能效管理解决方案针对校园能源统计、后勤计费管理、校园运维管理等提供高校的信息化管理平台。从“源、网、荷、储、充"多个角度解析高校当下及未来的用能问题及用能需求,在统一的需求下“实现能源互补、信息互通"等管理模式。助力学校管理智能化、数字化、综合化,实现节能校园、绿色校园、低碳校园。

4.2 平台组成

   AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台采用开放的分层分布式网络结构,主要由设备层、传输层、数据层、应用层组成。AcrelEMS-EDU高校综合能效平台提供校园用能实时在线监控、能耗数据统计分析、空调智能管理、用能排名、节能评估、宿舍恶性负载监管等功能。

4.3 平台架构

图1 安科瑞能效管理方案架构拓扑

5、高校综合能效解决方案

5.1 校园电力监控与运维

   集成设备所有数据,综合分析、协同控制、优化运行,集中调控,集中监控,数字化巡检,移动运维, 班组重新优化整合,减少人力配置。

 

5.2 后勤计费管理

   采用先进的网络抄表付费管理技术,实现电、水、气等能源综合计费,实现远程抄表、费率设置、 账单统计汇总等,支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式,可设置补贴方案。通过能源付费管理方式,培养用能群体和部门的节能意识。

5.2.1 宿舍用电管理

   针对学生宿舍用电进行管理控制:可批量下发基础用电额度和定时通断功能;

 可进行恶性负载识别,检测违规电气,并可获取违规用电跳闸记录。

5.2.2 商铺水电收费

   针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理

5.2.3 充电桩管理平台

    充电桩在“源、网、荷、储、充"信息能源结构中是必*。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必*一部分。

5.2.4 智能照明管理

   通过对高校路灯的全局监测,提供对路灯灵活智能的管理,实现校园内任一线路,任一个路灯的定时 开关、强制开关、亮度调节,以及定时控制方案灵活设置,确保路灯照明的智能控制和高效节能。

5.3 能源管理系统

   针对校园水、电、气等各类接入能源进行统计分析,包含同比分析、环比分分析、损耗分析等。了解用能总量和能源流向。

   按校园建筑的分类进行采集和统计的各类建筑耗电数据。如办公类建筑耗电、教学类建筑耗电、学生宿舍耗电等,对数据分门别类的分析,提供领导决策,提高管理效能。

   构建符合校园节能监管内容及要求的数据库,能自动完成能耗数据的采集工作,自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告,能够监测能耗设备的运行状态,设置控制策略,达到节能目的。

5.4 智慧消防系统

    智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术,将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络,并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位,实时动态采集消防信息,通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析,帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防,实现智慧消防“自动化"、“智能化"、“系统化"需求。从火灾预防,到火情报警,再到控制联动,在统一的系统大平台内运行,用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况,并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下,在几秒时间内,相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段,就迅速能够迅速通知到达相关人员。



6、平台部署硬件选型

6.1 电力监控与运维平台

6.2 后勤计费管理

6.2.1 宿舍/商业预付费平台

6.2.2 充电桩管理平台

 

6.2.3 智能照明管理

6.3 能源管理系统

 

6.4 智慧消防系统

6.4.1 电气火灾监控系统

6.4.2 消防设备电源监控系统

6.4.3 防火门监控系统

6.4.4 消防应急照明和疏散指示系统

7、结束语

   高校肩负着人才培养和文化传承的双重使命,校园的节能减排对社会节能减排具有重要的示范作用。高校应以传播节约理念,倡导节俭风尚为表率,充分发挥自身科技创新的优势。勇于创新和推广新能源和新技术,摆脱传统的水电管理模式,是建立新型能源管理模式、“建设节约型社会"和“建设节约型高校"的必然要求。在新形势下,高校实行以能源监管体系建设为核心,加强科技、人才、文化、制度建设,探索能源管理的新途径,推动校园的可持续发展,对推进全社会的节能减排具有积极影响。 

参考文献

[1]高校能源监控管理体系的建设与研究.孟繁荣

[2]王佼佼,青芬,辛欢等.基于南京邮电大学的高校节能管理规划方案探讨[J].价值工程,2013(27):14—17.

[3]安科瑞高校综合能效解决方案2022.5版

[4]安科瑞企业微电网选型手册2021.10版

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