中國第一商城低碳能源站能源管理系統(tǒng)設備更換及節(jié)能改造項目

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一、案例名稱

中國第一商城低碳能源站能源管理系統(tǒng)設備更換及節(jié)能改造項目

二、案例業(yè)主

中國第一商城是集公寓、商城、寫字樓、超五星級酒店于一體的大型現(xiàn)代化高檔物業(yè)，其中商業(yè)總建筑面積12平方米并采用美國商業(yè)經(jīng)營方式。

中國第一商城2號樓一層至三層及地下一層（部分）區(qū)域的冬季采暖、夏季制冷的商業(yè)中央空調(diào)機組更新改造及多級多區(qū)遠程智能控制，建筑面積約13000平方米。

三、案例內(nèi)容

1.技術原理及適用領域

（1）空氣源熱泵。

空氣源熱泵原理就是利用逆卡諾原理，以極少的電能，吸收空氣中大量的低溫熱能，通過壓縮機的壓縮變?yōu)楦邷責崮埽且环N節(jié)能高效的熱泵技術。

（2）能源管理系統(tǒng)。

智慧·WESTAR能源管理系統(tǒng)是一個依托于“能源物聯(lián)網(wǎng)”概念，基于量化模型管理的持續(xù)優(yōu)化分析平臺，平臺由中心的計算引擎、前端采集設備、后臺的專家系統(tǒng)組成，其中計算引擎是核心，采集技術是基礎，運行優(yōu)化是本質(zhì)，智能控制是關鍵，意在為客戶提供全面建筑能效規(guī)劃、系統(tǒng)的解決方案和持續(xù)優(yōu)化的全程專業(yè)化服務。智慧·WESTAR能源管理系統(tǒng)把建筑內(nèi)能耗設備的運行狀況集中采集并進行動態(tài)顯示，且通過優(yōu)化分析平臺建模分析給出系統(tǒng)運行的最優(yōu)節(jié)能策略，利用通訊下發(fā)至能耗設備，使其按照優(yōu)化運行策略來高效運行，既節(jié)約能源又方便了管理。

（3）節(jié)能改造具體內(nèi)容。

①空氣源熱泵系統(tǒng)作為提供冷熱源的主機設備，安裝于室外樓頂冷卻塔的位置，利用冷卻管道與原有系統(tǒng)的冷熱水管路進行連接。

②增加能源管理系統(tǒng)，對空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)設備進行優(yōu)化管理，實現(xiàn)高效節(jié)能目的。

③設備安裝前，根據(jù)平面布置圖在設備基礎上劃出安裝基準線。安裝基準線包括：按建筑軸線劃定設備的縱向中心線；按建筑軸線劃定設備的橫向中心線；按標高基準線在基礎上引出安裝標高基準線。

熱泵機組安裝，在設備安裝前須仔細檢查基礎是否達到強度要求，表面的平整度、位置、尺寸、標高預留孔洞及預埋件是否符合要求。設備就位后，進行找正找平，其縱向、橫向水平度允許偏差均為0.5/1000。

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.年節(jié)能量

（1）改造前后系統(tǒng)（設備）用能情況及主要參數(shù)。

更換設備主要參數(shù)

（2）節(jié)能量計算方法及項目年節(jié)能量。

空氣源熱泵+水泵的運行費用（根據(jù)每小時的運行費用計算）。

①設備設計全負荷的運行費用。

制冷：空氣源熱泵+水泵的費用。

運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。制冷狀態(tài)下空調(diào)的最大制冷消耗功率為：每組制冷功率為38.5kW,共15組。

空調(diào)主機：1.0×38.5×15×0.75（運行負載率）=433.13元；

水泵：1.0×45×2×0.75=67.5元。

采暖：空氣源熱泵+水泵的費用。

運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。制熱狀態(tài)下空調(diào)的最大制熱消耗功率為：每組制熱功率為40.4kW，共15組。

空調(diào)主機：1.0×40.4×15×0.75=454.5元；

水泵：1.0×45×2×0.75=67.5元。

②設備正常運行的用電費用（根據(jù)第一商城項目使用要求數(shù)據(jù)測算）。

根據(jù)面積13000平方米，按照正常使用要求，需要的設計冷負荷為1300kW，空調(diào)的能效比為4.2，需要的輸入電功率為310kW。

按照正常使用要求，需要的設計熱負荷為1560kW，空調(diào)的能效比為4.2，需要的輸入電功率為：370kW。

制冷運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。空調(diào)的消耗功率為：

空調(diào)主機：1.0×310×0.85（運行負載率）=263.5元；

水泵：1.0×45×2×0.85=76.5元。

制熱運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。空調(diào)的消耗功率為：

空調(diào)主機：1.0×370×0.85（運行負載率）=314.5元；

水泵：1.0×45×2×0.85=76.5元。

③添加WESTAR能源管理系統(tǒng)后，空調(diào)系統(tǒng)運行費用（預估值）。

制冷時：

空調(diào)主機：［1-（∑η/t×α+ξ）］×原系統(tǒng)能耗=[1-（80％×0.2+4％）]×263.5元=210.8元。

每小時可以節(jié)約的費用為：263.5-210.8=52.7元。

制熱時：

空調(diào)主機：［1-（∑η/t×α+ξ）］×原系統(tǒng)能耗=［1-（80%×0.2+4%）］×314.5元=251.6元。

每小時可以節(jié)約的費用為：314.5-251.6=62.9元。

其中，

η=［（每臺最佳COP/該機組原平均COP）-1］×該機組運行時間；

t=運行時間總和；

ξ=4%（環(huán)境補償系數(shù)）；

α=0.2（運行建筑能源管理系統(tǒng)達到最佳COP的比率）；

根據(jù)上述推算，每小時可以節(jié)約20%的費用。

運行費用按年計算，換算到元/月/平方米的運行結果。

設備每天的運行時間：8：00—20：00，共計12小時。冬季采暖季4個月，夏季制冷季4個月，建筑面積13000㎡。

④設備設計全負荷的運行費用：

（433.13+67.5）×12×30×4+（454.5+67.5）×（12+12×0.15）×30×4）/12/13000 =10.16元/月/平方米。

（夏季制冷費用+水泵費用）×每天運行時間×每月運行天數(shù)×運行月數(shù)+（冬季制熱費用+水泵費用）×（白天正常運行時間+夜間運行時間×設備使用率）×每月運行天數(shù)×運行月數(shù)）/按年的月數(shù)/建筑面積。

⑤設備正常運行的用電費用（根據(jù)第一商城項目使用要求數(shù)據(jù)測算）:

（263.5+67.5）×12×30×4+（314.5+67.5）×（12+12×0.15）×30×4）/12/13000 =7.11元/月/平方米。

（夏季制冷費用+水泵費用）×每天運行時間×每月運行天數(shù)×運行月數(shù)+（冬季制熱費用+水泵費用）×（白天正常運行時間+夜間運行時間×設備使用率）×每月運行天數(shù)×運行月數(shù)）/按年的月數(shù)/建筑面積。

⑥添加WESTAR能源管理系統(tǒng)后，空調(diào)系統(tǒng)運行費用：

（210.8+67.5）×12×30×4+（251.6+67.5）×（12+12×0.15）×30×4）/12/13000 =5.96元/月/平方米。

（夏季制冷費用+水泵費用）×每天運行時間×每月運行天數(shù)×運行月數(shù)+（冬季制熱費用+水泵費用）×（白天正常運行時間+夜間運行時間×設備使用率）×每月運行天數(shù)×運行月數(shù)）/按年的月數(shù)/建筑面積。

2．年節(jié)能效益

當?shù)仉妰r1元/kW·h，設備更換+能源管理系統(tǒng)后電費不變的前提下可預計節(jié)省總運行費用228萬元，減排折合標煤752噸。

五、商業(yè)模式

該項目為節(jié)能量保證型項目，合同期為2年，節(jié)能量保證20%。

六、融資渠道

該項目投資額共315萬元，其中100萬元為節(jié)能服務公司自有資金，215萬元來自融資渠道。