國網(wǎng)山東省電力公司濱州供電公司調(diào)度中心大樓空調(diào)系統(tǒng)、外墻保溫、能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)節(jié)能改造項目

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一、案例名稱

國網(wǎng)山東省電力公司濱州供電公司調(diào)度中心大樓空調(diào)系統(tǒng)、外墻保溫、能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)節(jié)能改造項目

二、案例業(yè)主

國網(wǎng)濱州供電公司調(diào)度中心大樓建筑面積逾20000平方米，是國網(wǎng)山東省電力公司直屬的大型供電企業(yè)。大樓的采暖及制冷能耗都較突出，3臺冷水機組的年耗電量為17.58萬kW·h，3臺電鍋爐的年耗電量為855.9萬kW·h；輸配系統(tǒng)年能耗21.2萬kW·h；外墻結(jié)構(gòu)為普通混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)高，門窗及外墻周邊氣密性也不好，改造前采暖耗電量873.4萬kW·h。

三、案例內(nèi)容

1.技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

該項目采用自主研發(fā)的建筑節(jié)能改造解決方案綜合評估模型技術(shù)，對國網(wǎng)山東省電力公司濱州供電公司調(diào)度中心大樓空調(diào)系統(tǒng)、外墻保溫、能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)進行節(jié)能改造。該技術(shù)基于層次分析法的權(quán)重系數(shù)判定數(shù)學(xué)模型，從節(jié)能效果、經(jīng)濟效益、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性等方面分析并確定最優(yōu)的節(jié)能技術(shù)綜合解決方案。

2.節(jié)能改造具體內(nèi)容

濱州供電公司建筑主要分為辦公建筑和生活建筑。其中辦公建筑的總建筑面積為20523平方米，生活建筑的總建筑面積約22404平方米。

根據(jù)模型分析結(jié)果，供電公司最優(yōu)化的綜合節(jié)能解決方案包括以下用能系統(tǒng)的改造：空調(diào)系統(tǒng)（制冷及采暖）、圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)。

（1）空調(diào)制冷系統(tǒng)。

冷源采用高效的螺桿機組替換原冷水機組。

（2）空調(diào)供暖系統(tǒng)。

采用2臺渦旋空氣源熱泵機組替換原向辦公樓供暖的1臺電鍋爐提高效率，電鍋爐可不拆除，作為空氣源熱泵系統(tǒng)的輔助熱源，保障辦公樓供熱安全。

（3）增加空調(diào)機房群控系統(tǒng)。

圖1 原冷水機組

圖2 改造后螺桿機組

對冷源系統(tǒng)和輸配系統(tǒng)進行監(jiān)控，并實現(xiàn)聯(lián)動、變頻等優(yōu)化控制。

（4)輸配及水處理系統(tǒng)。

更換平衡閥降低輸送管路的散熱損失和阻力損失。增加水處理裝置以保證冷卻水水質(zhì)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。對冷卻塔填料進行更換，強化冷卻塔換熱，提升主機運行效率，降低制冷系統(tǒng)能耗。制冷機組增加小球清洗裝置，保持機組能效維持在較高水平。

（5）圍護結(jié)構(gòu)改造。

增強保溫效果。

（6）加裝能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)。

監(jiān)控配電支路能耗，實現(xiàn)管理節(jié)能。

3.項目實施情況

項目于2015年5月1日開工，2015年6月16日竣工并投入使用，運行情況良好，節(jié)能效益顯著。

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(shè)備）用能情況及主要參數(shù)。

①空調(diào)系統(tǒng)冷熱源。

圖3 改造后辦公樓采暖系統(tǒng)圖

圖4 機房群控改造系統(tǒng)圖

改造前中心大樓冷源為3臺制冷量680.5kW的開利活塞式冷水機組，熱源為3臺750kW電鍋爐。改造前冷水機組年能耗17.58萬kW·h，單臺電鍋爐年能耗285.3萬kW·h。

改造后采用2臺制熱量527kW的約克空氣源熱泵機組對1臺電鍋爐進行替換，并用2臺720kW的新電鍋爐替換原有2臺。采用3臺制冷量596kW的約克螺桿式冷水機組替換原有3臺活塞式冷水機組。改造后熱泵系統(tǒng)年能耗83.4萬kW·h，螺桿式冷水機組年能耗9.1萬kW·h。

②空調(diào)輸配系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)。

改造前：輸配系統(tǒng)共有3臺45kW主樓冷（熱）水泵、3臺30kW冷卻水泵、3臺45kW住宅采暖泵，系統(tǒng)配有1臺22.5kW冷卻塔，目前冷卻塔填料有明顯結(jié)垢現(xiàn)象。改造前輸配系統(tǒng)年能耗21.2萬kW·h。

改造后：對3臺冷凍泵、3臺冷卻泵和冷卻塔風(fēng)機安裝變頻調(diào)速裝置，實現(xiàn)根據(jù)供回水溫度和壓力變化調(diào)節(jié)設(shè)備運行頻率，大幅降低設(shè)備能耗。對空調(diào)冷卻水系統(tǒng)安裝水處理裝置，同時更換高效冷卻塔填料，提高設(shè)備運行效率。對制冷機房內(nèi)輸送管路、閥門、保溫進行翻新改造，避免水的跑冒滴漏，降低輸送管路的散熱損失和阻力損失。改造后輸配系統(tǒng)年能耗11.2萬kW·h。

③外墻保溫。

改造前外墻結(jié)構(gòu)為普通混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)高，門窗及外墻周邊氣密性也不好，存在很大的冷熱量損耗。

改造后采用外墻外保溫的方式對原建筑改造。建筑外墻內(nèi)外保溫均可使用，施工方便，且保溫效果和隔聲性、防火性較好。

④能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)。

改造前未安裝能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，電力公司配電間共設(shè)置了3臺變壓器。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)調(diào)度中心配電室共有25條支路，第三配電室共有37條支路（包括冷熱水泵、冷卻水泵、冷卻塔和住宅采暖泵）。

改造后除了實現(xiàn)直接對公司各條常規(guī)電力支路的能耗監(jiān)控外，還實現(xiàn)了對被改造設(shè)備用電支路的計量，反映設(shè)備改造前與改造后的能耗狀況；同時幫助公司管理人員提高對目標(biāo)設(shè)備的日常管理，依據(jù)平臺提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)做出相應(yīng)節(jié)能診斷。

(2)節(jié)能量計算方法及項目年節(jié)能量。

空調(diào)冷源：改造前活塞冷水機組年耗電量為17.58萬kW·h，改造后的螺桿機組年耗電量為9.1萬kW·h。改造后年可節(jié)電8.5萬kW·h。

空調(diào)熱源：改造前單臺電鍋爐的耗電量為285.3萬kW·h，改為空氣源熱泵后，熱泵的年耗電量為83.4萬kW·h。改造后供熱系統(tǒng)可節(jié)電201.9萬kW·h。

空調(diào)輸配及冷卻系統(tǒng)：改造前的年總耗電量為21.2萬kW·h，改造后的年總耗電量為11.2萬kW·h，年可節(jié)電10萬kW·h。

圍護結(jié)構(gòu)：改造前采暖耗電量873.4萬kW·h，改造后耗電量減少3%，每年節(jié)電量26.2萬kW·h。

能耗監(jiān)測系統(tǒng)：改造前未安裝能耗監(jiān)測系統(tǒng)，改造后通過加強運行管理，預(yù)計節(jié)電量為35.16萬kW·h。該項目針對冷熱源、圍護結(jié)構(gòu)、能耗監(jiān)管三個系統(tǒng)，采取相應(yīng)節(jié)能措施對供電公司進行綜合性節(jié)能改造。預(yù)計總共年節(jié)省電量281.7萬kW·h，折合節(jié)約標(biāo)煤929.61tce，預(yù)計節(jié)能率為24.04%。

2.年節(jié)能效益

該項目年節(jié)約電量281.7萬kW·h，當(dāng)?shù)仉妰r0.7988元/kW·h，年節(jié)約費用225.02萬元。

五、商業(yè)模式

該項目采用能源費用托管型模式，項目期限5年，2015年5月1日一2020年5月1日，其中供暖時間為11月中旬一3月中旬（共4個月），供冷時間為7月上旬至9月下旬（共3個月）。

能源托管期內(nèi)，項目業(yè)主單位按供暖服務(wù)費34元/平方米·年（參照當(dāng)?shù)厣虡I(yè)集中供暖現(xiàn)行價格標(biāo)準(zhǔn))及供冷服務(wù)費32元/平方米·年的收費標(biāo)準(zhǔn)向節(jié)能服務(wù)公司支付供冷熱費用135萬元/年。

同時，為確保合同期內(nèi)設(shè)備運營效果，業(yè)主單位向節(jié)能服務(wù)公司支付運營管理服務(wù)費205萬元，該費用包含設(shè)備日常運維、狀態(tài)檢修、設(shè)備操作培訓(xùn)、每季度能耗分析報告及技術(shù)指導(dǎo)等。實際支付能源托管費合計340萬元。

六、融資渠道

該項目投資額共計1200萬元，全部為節(jié)能服務(wù)公司自有資金。