上海虹口世紀(jì)大酒店綜合節(jié)能改造合同能源管理項(xiàng)目

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一、案例名稱

上海虹口世紀(jì)大酒店綜合節(jié)能改造合同能源管理項(xiàng)目

二、案例業(yè)主

上海虹口世紀(jì)大酒店隸屬上海虹口世紀(jì)大酒店有限公司，是一家涉外綜合四星級(jí)酒店，年?duì)I業(yè)額約為6500萬(wàn)元人民幣，主要來(lái)自酒店?duì)I業(yè)以及寫字樓出租。建筑樓高31層、總高96米，總建筑面積約60000平方米，酒店建筑功能布局見(jiàn)表1。上海虹口世紀(jì)大酒店原主要用能為電、柴油（采暖、熱水）和城市煤氣（廚具），酒店原用能數(shù)據(jù)如表2所示。

表1  建筑功能布局

表2  能耗基準(zhǔn)數(shù)據(jù)（2009—2010年）

三、案例內(nèi)容

該項(xiàng)目擬采用的技術(shù)、設(shè)備都是非常成熟的產(chǎn)品，其高效、可靠性等關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)在實(shí)際項(xiàng)目中得到過(guò)充分的驗(yàn)證。基于上述數(shù)據(jù)和理由，該項(xiàng)目具有高度的可行性，能夠?yàn)榫频陰?lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

該項(xiàng)目主要涉及以下能源系統(tǒng)的改造：采用風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)代替原柴油鍋爐，提供酒店冬季采暖；采用空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)代替原柴油鍋爐，提供酒店所需生活熱水；夏季回收冷水機(jī)組冷凝熱，輔助生產(chǎn)生活熱水，進(jìn)一步降低熱水能耗；電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用智能變頻控制技術(shù)，降低空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、水泵能耗；采用LED燈具替換原有燈具；采用變頻調(diào)節(jié)和能量反饋器技術(shù)和設(shè)備對(duì)電梯進(jìn)行節(jié)能改造；采用高效節(jié)能爐芯對(duì)燃?xì)庠罹哌M(jìn)行節(jié)能改造；應(yīng)用能源管理系統(tǒng)（EMS）代替人工巡檢和抄表，提高能源管理水平、效率和精確性，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)化、可視化、智能化管理。

圖1  能源系統(tǒng)改造圖

1.空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)

圖2  熱泵熱水器系統(tǒng)制熱原理

熱泵熱水系統(tǒng)根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，機(jī)組以少量電能為驅(qū)動(dòng)力，以制冷劑為載體，吸收空氣或自然環(huán)境中的低品位熱能，轉(zhuǎn)化為高品位熱能，再將高品位熱能釋放到水中制取熱水。由于熱泵技術(shù)利用熱泵循環(huán)，供熱的大部分熱量來(lái)自于環(huán)境空氣，因此能源利用率高。

酒店原熱水系統(tǒng)用柴油鍋爐制取，耗能大。采用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)改造后，節(jié)能效果顯著，熱泵熱水系統(tǒng)示意如圖3。與柴油鍋爐相比，熱泵熱水機(jī)組具有耗能低，能源效率高，無(wú)環(huán)境污染和安全可靠等特點(diǎn)。

圖3  空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)示意圖

熱泵熱水機(jī)組本身還具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）運(yùn)行噪音小。

（2）產(chǎn)品模塊化，占地面積小，便于安放。

（3）模塊之間互備互用，便于調(diào)節(jié)負(fù)荷，使機(jī)組始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)。

（4）模塊之間交替化霜，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性。

2.風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)

酒店原采用廢舊離心機(jī)組提供夏季空調(diào)，設(shè)備陳舊，效率低耗能大，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高。項(xiàng)目采用約克YCAE61RC模塊式風(fēng)冷熱泵為建筑提供夏季空調(diào)和冬季采暖，機(jī)組分布示意圖如圖4，模塊式風(fēng)冷熱泵并聯(lián)運(yùn)行，分組控制，機(jī)組互為備用，在系統(tǒng)運(yùn)行安全性上優(yōu)于選用大型的螺桿風(fēng)冷熱泵。

與原系統(tǒng)的離心式制冷系統(tǒng)相比，風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)冷熱源合一，更適合同時(shí)采暖和制冷需求的用戶，同時(shí)省去了鍋爐房。

（2)機(jī)組戶外安裝，省去了冷凍機(jī)房，節(jié)約了建筑投資。

（3）風(fēng)冷熱泵機(jī)組的一次能源利用率可達(dá)90%，節(jié)約了能源消耗，大大降低了用戶成本。

圖4  風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)示意圖

3.LED照明系統(tǒng)

隨著技術(shù)產(chǎn)品的成熟、成本的不斷下降，以及市場(chǎng)認(rèn)知度的上升，LED（Lighting Emitting Diode,發(fā)光二極管）光源逐步成為理想的節(jié)能、綠色光源。如表3所示，由于二極管發(fā)光機(jī)理與傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈有著本質(zhì)的區(qū)別，其電能轉(zhuǎn)化為光能的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這兩類燈具；即使與用于普通建筑照明的三基色節(jié)能熒光燈相比，LED燈具仍然能夠節(jié)省約30%~40%的照明用電。此外，LED燈具還具有不含汞等重金屬、無(wú)頻閃等優(yōu)勢(shì)，故被稱為“綠色”照明。

表3 LED燈具替代其他類型燈具的節(jié)能效果

根據(jù)統(tǒng)計(jì)的燈具類型、數(shù)量、開(kāi)燈時(shí)間，以及相應(yīng)替換燈具的節(jié)能率，估算出照明系統(tǒng)改造前、后的電能消耗和支出費(fèi)用。總共替換燈具5445盞，節(jié)能效果顯著。

表4  燈具數(shù)量統(tǒng)計(jì)和節(jié)能量計(jì)算

4.節(jié)能爐灶

灶具通常分成兩種，炒菜灶和蒸灶。節(jié)能炒菜灶具的構(gòu)造如圖5所示，一般比普通爐芯節(jié)能15%~30%。灶具也是酒店常見(jiàn)的用能設(shè)備，目前灶具的節(jié)能改造主要通過(guò)更換爐芯和改善控制兩種方式。傳統(tǒng)爐芯的燃燒方式為燃料和空氣邊混合邊燃燒，易造成燃燒不完全，造成“化學(xué)熱損失”。

圖5 節(jié)能灶具構(gòu)造

節(jié)能灶具的原理和特點(diǎn)如下：

（1）全預(yù)混技術(shù)：特殊爐芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使燃?xì)夂涂諝庠谌紵暗玫匠浞值念A(yù)混和取得最佳的空燃比。

(2)強(qiáng)力的火力狀態(tài)：燃燒腔側(cè)旋氣流噴射設(shè)計(jì)，使燃燒過(guò)程中火焰對(duì)鍋底的沖刷有力，傳熱迅猛，爆發(fā)力強(qiáng)，充分滿足廚師對(duì)火力的要求。

（3）優(yōu)越的實(shí)用性：爐芯用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制造，經(jīng)久耐用，使用壽命長(zhǎng)；廚師在操作中無(wú)需改變操作習(xí)慣。

蒸灶通常通過(guò)蒸汽發(fā)生器的優(yōu)化和改造達(dá)到節(jié)能的目的。具體的措施和特點(diǎn)包括：微電腦管理供水，精確控制、蒸汽常壓供應(yīng)；燃?xì)馕矚庥酂峄厥眨徊桓淖冋粝浣Y(jié)構(gòu)，與原蒸箱燃燒器互為備用。

5．電梯

電梯傳統(tǒng)制動(dòng)方式均采用傳統(tǒng)的電阻制動(dòng)方式，電梯下行時(shí)的勢(shì)能轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電能都通過(guò)電阻散熱排放。該項(xiàng)目擬采用變頻能量反饋制動(dòng)裝置回收電梯下行時(shí)的勢(shì)能，其原理如圖6所示。電梯下行的勢(shì)能首先通過(guò)制動(dòng)裝置轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)能量?jī)?chǔ)存裝置、AC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成交流電，最后經(jīng)過(guò)濾波整形反饋到電網(wǎng)。

圖6  電梯能量反饋制動(dòng)裝置的原理

6.EMS系統(tǒng)

EMS能源管理系統(tǒng)由能源管理平臺(tái)、采集設(shè)備、終端計(jì)量設(shè)備三部分組成，其原理示意圖如圖7。通過(guò)采用實(shí)時(shí)能源監(jiān)控、分項(xiàng)能源統(tǒng)計(jì)分析、重點(diǎn)能耗設(shè)備監(jiān)控、能耗費(fèi)分析等多種手段，使應(yīng)用者對(duì)能源成本比重和發(fā)展趨勢(shì)有準(zhǔn)確的掌握，制定有的放矢的節(jié)能策略，并將節(jié)能指標(biāo)分解到各個(gè)部門，使節(jié)能工作責(zé)任明確。

圖7 EMS原理示意圖

項(xiàng)目各改造系統(tǒng)自2011年簽訂合同開(kāi)始正式進(jìn)入施工期，順利竣工，各系統(tǒng)竣工時(shí)間見(jiàn)表5。

表5  各系統(tǒng)施工與竣工時(shí)間

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.項(xiàng)目總體節(jié)能量和節(jié)能效益

表6  節(jié)能量和節(jié)能效益統(tǒng)計(jì)

2.各系統(tǒng)節(jié)能量計(jì)量方法

空調(diào)、熱水系統(tǒng)：新系統(tǒng)的耗電量由分時(shí)電表記錄，電費(fèi)以分時(shí)耗電記錄和約定的分時(shí)電價(jià)計(jì)算確定，節(jié)能量基本形式即基準(zhǔn)柴油費(fèi)用減去熱泵熱水器、風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)的電費(fèi)。

照明系統(tǒng)：由原燈具功率減去替換的新的LED燈具功率，統(tǒng)計(jì)替換燈具數(shù)量、開(kāi)燈時(shí)間即可計(jì)算出照明系統(tǒng)的節(jié)能量。

電梯：電梯的節(jié)能來(lái)自于能量反饋器回收的電量和節(jié)省下來(lái)的電梯設(shè)備空調(diào)的能耗，能量反饋器回收的電量使用單獨(dú)的電表計(jì)量，原設(shè)備空調(diào)按照其冷量、功率、運(yùn)行時(shí)間測(cè)算。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用“合同能源管理模式”，效益分享期為6年，按下述約定分享節(jié)能效益：

第一至第三年：業(yè)主分享節(jié)能效益的20%，節(jié)能服務(wù)公司分享節(jié)能效益的80%。

第四至第六年：業(yè)主分享節(jié)能效益的40%，節(jié)能服務(wù)公司分享節(jié)能效益的60%。

在該合同期限內(nèi)，業(yè)主享有30%，節(jié)能服務(wù)公司享有70%。合同結(jié)束之后，該項(xiàng)目涉及的碳排放相關(guān)經(jīng)濟(jì)利益歸業(yè)主所有。

六、融資渠道

該項(xiàng)目初投資533萬(wàn)元，由節(jié)能服務(wù)公司負(fù)責(zé)100%投資。該項(xiàng)目以合同能源管理未來(lái)收益為質(zhì)押，由上海市再擔(dān)保公司提供擔(dān)保，由招商銀行提供500萬(wàn)元貸款，保障了項(xiàng)目順利實(shí)施。

七、優(yōu)惠政策

根據(jù)《合同能源管理財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法》（財(cái)建[2010]249號(hào)）和《上海市合同能源管理項(xiàng)目財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)辦法》（滬經(jīng)信法[2010]833號(hào)），通過(guò)第三方審計(jì)機(jī)構(gòu)上海建筑科學(xué)研究院的審核，項(xiàng)目按照上述政策節(jié)能服務(wù)公司獲得165.9萬(wàn)元的財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)業(yè)主方獲得上海市虹口區(qū)的相關(guān)節(jié)能獎(jiǎng)勵(lì)。

該項(xiàng)目被上海市發(fā)改委和經(jīng)信委授予“2012年度上海市合同能源管理示范項(xiàng)目”和“2012年度上海市樓宇節(jié)能改造合同能源管理示范項(xiàng)目”。