公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析

1、公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析孟昭利我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能案例分析第一節(jié)第一節(jié) 我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能概況我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能概況1、我國公共機(jī)構(gòu)節(jié)能 節(jié)能法和政府采購法規(guī)定公共機(jī)構(gòu)節(jié)能與政府機(jī)構(gòu)相近，它代表公共管理部門，即代表公共利益管理公共事物，并提供公共服務(wù)（包括公共設(shè)施、城市交通、道路照明等）單位。 如：國防部門、政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位、社會團(tuán)體和公共服務(wù)單位，同時也包括教育，文藝和廣播電視，衛(wèi)生體育、社會福利和科研單位。 2012年我國公共機(jī)構(gòu)共有190萬個（見表1）部門部門政府政府教育教育衛(wèi)生衛(wèi)生社團(tuán)社團(tuán)科技科技文化文化體育體育其他其他總計總計數(shù)量數(shù)量(萬個萬個)44

2、.6267.6028.1421.9918.951.920.626.6190.44比重（比重（%）23.4335.5014.7811.559.951.000.333.5100表表1：2012年我年我國公共機(jī)構(gòu)統(tǒng)計表國公共機(jī)構(gòu)統(tǒng)計表2、我國公共機(jī)構(gòu)能源消費量表2 ：我國公共機(jī)構(gòu)能源消費量與年增長率表3 ：2010年我國公共機(jī)構(gòu)能源消費結(jié)構(gòu)表年份年份200520052006200620072007200820082009200920102010能源消費總量（能源消費總量（E E）/10/108 8t tcece1.671.671.741.741.81.80 01.851.851.891.891.92

3、1.92年增長率（年增長率（）/%/% 4.24.20 03.43.40 02.82.80 02.22.20 01.61.60 0能源能源煤炭煤炭電力電力汽油汽油柴油、柴油、煤油煤油天然氣、天然氣、石油氣石油氣熱力熱力合合計計比重（比重（%） 48.0248.0234.3034.30 8.548.541.091.092.952.955.105.101001002010年我國公共機(jī)構(gòu)能源消費量達(dá)到1.92億tce，占全國能源消費總量6.19%，用水量達(dá)到132.54億t。3、公共機(jī)構(gòu)常用能源及用能設(shè)備表4：公共機(jī)構(gòu)常用能源及用能設(shè)備項目項目用能部門（項目）用能部門（項目）能源能源設(shè)備與裝置設(shè)備與

4、裝置1空調(diào)（通風(fēng)）空調(diào)（通風(fēng)）.制冷制冷電力電力風(fēng)機(jī)、制冷器、空調(diào)、冷卻塔風(fēng)機(jī)、制冷器、空調(diào)、冷卻塔2采暖、供熱（洗潔、飲事）采暖、供熱（洗潔、飲事）煤炭、天然氣，煤炭、天然氣， 液化石油氣、電液化石油氣、電力力鍋爐、換熱器、水泵、電熱器、鍋爐、換熱器、水泵、電熱器、熱水器熱水器3照明照明電力電力光源、照明器具光源、照明器具4交通、運輸交通、運輸石油制品、電力石油制品、電力車輛、船舶車輛、船舶5辦公（會議）辦公（會議）電力電力辦公用品（設(shè)備）辦公用品（設(shè)備）6輸配電輸配電電力電力變電站（變壓器）變電站（變壓器）7發(fā)電發(fā)電煤炭、天然氣、煤炭、天然氣、石油制品、再生石油制品、再生資源資源鍋爐、汽輪

5、機(jī)、水泵、柴油機(jī)、鍋爐、汽輪機(jī)、水泵、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)8供水供水電力電力水泵、管道、水池（水箱）水泵、管道、水池（水箱）第二節(jié)第二節(jié) 公共機(jī)構(gòu)節(jié)能參量計算方法公共機(jī)構(gòu)節(jié)能參量計算方法1、能耗計算（1）綜合能耗 Ez = Ei Ki （i=1,2n） 式中：Ez公共機(jī)構(gòu)綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤（kgce）Eii類能源實物量，實物單位Kii類能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)i 能源種類（2）單位建筑面積綜合能耗Ezd = Ez/M式中：Ezd公共機(jī)構(gòu)單位建筑面積綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每平方米（kgce /m2）Ez公共機(jī)構(gòu)綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤（kgce）M公共機(jī)構(gòu)

6、總建筑面積，單位為平方米（m2）（3）單位面積綜合電耗Edd = Ed/M式中：Edd公共機(jī)構(gòu)單位綜合電耗，單位為千瓦時每平方米（kwh/ m2）Ed公共機(jī)構(gòu)用電量，單位為千瓦時（kwh）M公共機(jī)構(gòu)總建筑面積，單位為平方米（m2）（4）人均綜合能耗Erz = Ez/R式中：Erz公共機(jī)構(gòu)人均綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每人（kgce/人）Ez 公共機(jī)構(gòu)綜合能耗R 公共機(jī)構(gòu)總?cè)藬?shù)（5）人均綜合電耗Erd = Ed/R式中：Erd公共機(jī)構(gòu)人均綜合電耗，單位為千瓦時每人（kwh/人）Ed公共機(jī)構(gòu)用電量，單位為千瓦時（kwh）R 公共機(jī)構(gòu)總?cè)藬?shù)（6）公務(wù)車百公里綜合油耗Eby = Ey/S式中：Eby公

7、共機(jī)構(gòu)公務(wù)車百公里綜合能耗，單位為升每百公里（L/100km）Ey公共機(jī)構(gòu)公務(wù)車總耗油量，單位為升（L）S公共機(jī)構(gòu)公務(wù)車行駛總里程，單位為百公里（100km）2、公共機(jī)構(gòu)能耗限額指標(biāo)、公共機(jī)構(gòu)能耗限額指標(biāo)（1）公共機(jī)構(gòu)單位綜合能耗、電耗、油耗限額限定值表5：公共機(jī)構(gòu)單位綜合能耗、電耗、油耗限額限定值單位建筑面積綜合能耗Ezd（kgce /m2a）單位建筑面積電耗Edd（kwh/ m2a）人均綜合能耗Erz（kgce/人a）人均綜合電耗 Erd（kwh/ 人a）百公里油耗Eby（L/100km）20584302450152013年4月15日深圳節(jié)能報道深圳市公共建筑能耗限額標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定政府辦公建筑人

8、均年電耗限額為2000kwh/人年，單位建筑面積年電耗限額為90kwh/ m2a。（2）采暖度日數(shù)（Heating Degree Days）是一個反應(yīng)反映某地氣候寒冷程度的建筑采暖參數(shù)。假定某地每天室外溫度可以選取一個平均值T，一年365天就會有365個數(shù)據(jù)。同時我們選擇一個供暖的室內(nèi)溫度T0，比如是T0 =18 ，于是我們便有一個每年18采暖度日數(shù)HDD18 （d/a）。HDD18 = （18 T）i *1d/a其中（18 T）i 0 時，取為零。同理，如果選擇20為室內(nèi)取暖溫度時，每年20采暖度日數(shù)HDD20 （d/a）。HDD20 = （20 T）i *1d/a其中（20 T）i 0 時

9、，取為零。結(jié)論：某地區(qū)采暖度日數(shù)大者，表示更為寒冷。表6：我國北方城市與德國采暖能耗比較城市北京哈爾濱長春鞍山唐山太原蘭州包頭德國緯度394543413937364052.5采暖度日數(shù)HDD269950324642328328533160309440173043能耗kgce /m226.926.125.833.61818.817.42417.6能耗kwh/ m2219212209274147153147194145單位度日能耗kwh /m2HDD0.08110.04210.04500.08350.05150.04840.04750.04830.0477（3）采暖期在采暖通風(fēng)、建筑熱工和建筑節(jié)能

10、計算中，常把日平均溫度低于或等于5的天數(shù)稱為采暖期，采暖期大于90天的地區(qū)為采暖地區(qū)。（4）制冷度日數(shù)（Cooling Degree Days）與采暖度日數(shù)相似的，規(guī)定一個室內(nèi)溫度為基準(zhǔn)溫度（例如26）， CDD26 表示一年以26為基準(zhǔn)溫度的制冷度日數(shù)。CDD26 = （T 26 ）i 1（d）并且（T 26 ） 0 時，取為零。（5）制冷度時數(shù)同理，如果一年8760小時中每個小時選擇一個平均溫度來決定制冷，稱為年制冷度時數(shù)CDH 。CDH26 = （T 26 ）i 1（h）并且（T 26 ） 0 時，取（T 26 ）i =0。通常還是取CDD 進(jìn)行計算，雖然CDH 更為準(zhǔn)確，但數(shù)據(jù)很難獲取

11、。夏日制冷隨時間變化很大，實際上以制冷的度時數(shù)比度日數(shù)更為有效；比如夏天最熱時刻，可以在溫度30才制冷，其制冷時間就更少了。3、節(jié)能量、溫室氣體減排量計算、節(jié)能量、溫室氣體減排量計算EEBE 其中：E節(jié)能量（tce） EB 基準(zhǔn)能源消費量（tce） E 實際能源消費量（tce）（1）節(jié)能量計算（2）節(jié)電量計算 QQBQ 其中：Q節(jié)電量（kWh） QB 基準(zhǔn)用電量（kWh） Q 實際用電量（kWh）（3）節(jié)能率（ ）計算定比節(jié)能率EEEEEB其中：E節(jié)能量 EB 基準(zhǔn)能源消費量，E實際能源消費量?；颍浩渲校篹B 基準(zhǔn)年單位產(chǎn)品能耗（kgce/單位產(chǎn)品） e 目標(biāo)年單位產(chǎn)品能耗（kgce /單位產(chǎn)

12、品）注：節(jié)電率計算相同BBeee環(huán)比節(jié)能率nBEnEEnE11n ， n為統(tǒng)計期年數(shù)“十一五”期間單位GDP能耗下降20%，其每年環(huán)比節(jié)能率%365. 404365. 095635. 018 . 015表7：節(jié)能率數(shù)據(jù)表 圖1.節(jié)能率數(shù)據(jù)圖能源效率增量1).國家統(tǒng)計局等第一次全國污染源普查公告2010年2月6號-co2減排系數(shù)(4)溫室氣體減排量計算能源能源煤炭煤炭石油石油天然氣天然氣化石能源化石能源電力電力總發(fā)電量總發(fā)電量火電火電（kgco2/kgce)2.712.13 1.652.55（kgco2/kwh)0.6310.7972).簡便計算推薦值能源 2.5kgco2/kgce電力 0.8

13、-1.0kgco2/kwh表8 二氧化碳數(shù)據(jù)表案例一：賓館節(jié)能案例案例一：賓館節(jié)能案例1. 概況概況 建筑面積：建筑面積：60000m2制冷面積：制冷面積：54000m2560間客房間客房能源能源數(shù)量數(shù)量等價值等價值當(dāng)量值當(dāng)量值tce%tce%電力電力500萬萬kWh168072.6614.549.2柴油柴油400t582.825.2582.546.6液化石油氣液化石油氣30t51.42.251.44.2合計合計2314.21001248.4100能源消費量能源消費量182. 主要用能設(shè)備主要用能設(shè)備設(shè)備設(shè)備功率功率數(shù)量數(shù)量主要工作參數(shù)主要工作參數(shù)(1)冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)制冷機(jī)組制冷機(jī)組56

14、0kw2制冷量制冷量800RT540kw1制冷量制冷量750RT（備用）備用）水泵水泵60kw2560 m3/h，25m(備用備用)60kw2水泵水泵60kw2750 m3/h，17.5m(備用備用)60kw2冷水塔冷水塔15kw3700 m3/h(兩備一用兩備一用)(2)爐爐燃油鍋爐燃油鍋爐140萬萬kcal2直燃式直燃式(一備一用一備一用)19續(xù)前表續(xù)前表設(shè)備設(shè)備功率功率數(shù)量數(shù)量主要工作參數(shù)主要工作參數(shù)(3)換熱器換熱器板式換熱器板式換熱器（新樓）（新樓）2換熱面積換熱面積7m2，并聯(lián)，并聯(lián)熱媒泵熱媒泵6kW2Q50m3/h，揚程，揚程20m熱水泵熱水泵2.2kW2Q12.6m3/h，揚程

15、，揚程20m板式換熱器板式換熱器（舊樓）（舊樓）3換熱面積換熱面積14m2一用兩備一用兩備熱媒泵（舊樓）熱媒泵（舊樓）1.5kW3Q25m3/h，揚程，揚程8m，一用兩備，一用兩備熱水泵（舊樓）熱水泵（舊樓）1.5kW1Q25m3/h，揚程，揚程8m循環(huán)泵（舊樓）循環(huán)泵（舊樓）1.5kW1Q25m3/h，揚程，揚程8m板式換熱器（采暖）板式換熱器（采暖）2F24m3，并聯(lián)，并聯(lián)熱媒泵（采暖）熱媒泵（采暖）8kW2Q84m3/h，揚程，揚程21m采暖二次循環(huán)泵采暖二次循環(huán)泵30kW2Q160m3/h，揚程，揚程32m采暖二次循環(huán)泵采暖二次循環(huán)泵30kW1Q200m3/h，揚程，揚程32m(4)風(fēng)

16、機(jī)風(fēng)機(jī)新樓大堂風(fēng)柜新樓大堂風(fēng)柜34kW2風(fēng)量風(fēng)量Q36000m3/h西餐廳風(fēng)柜西餐廳風(fēng)柜44kW1風(fēng)量風(fēng)量Q48000m3/h新樓三樓風(fēng)機(jī)組新樓三樓風(fēng)機(jī)組0.75kW2風(fēng)量風(fēng)量Q4000m3/h新樓五一九樓風(fēng)機(jī)組新樓五一九樓風(fēng)機(jī)組3.6kW5風(fēng)量風(fēng)量Q8000m3/h舊樓大堂風(fēng)柜舊樓大堂風(fēng)柜44kW1風(fēng)量風(fēng)量Q42000m3/h舊樓二七樓風(fēng)機(jī)舊樓二七樓風(fēng)機(jī)4.4kW64#樓三四樓風(fēng)機(jī)組樓三四樓風(fēng)機(jī)組4.4kW4案例二：醫(yī)院節(jié)能改造案例案例二：醫(yī)院節(jié)能改造案例 摘自:田偉等，建筑科學(xué)，2011年4期醫(yī)院建筑物比其他公共建筑物如賓館、寫字樓、學(xué)校等復(fù)雜，耗能較多，是一般公共建筑的1.6-2.0倍，

17、主要用能方式有熱水、空調(diào)、照明。影響能耗的因素有：1、地域差異2、建筑物新舊3、醫(yī)院規(guī)模4、后勤管理2009年上海衛(wèi)生局能耗指標(biāo)考核計算公式床日耗能量醫(yī)院醫(yī)院上海市精神衛(wèi)生中心上海市精神衛(wèi)生中心上海市曙光醫(yī)院上海市曙光醫(yī)院（東部）（東部）上海市公共衛(wèi)生臨上海市公共衛(wèi)生臨床中心床中心年份年份200720092007200920082009年床日數(shù)341640337623207757217420107902112431年門診量（人數(shù)）370475480705430363752750154298186473當(dāng)量年床日數(shù)*465132497860351211648337159335174589年耗電量

18、/kwh456402036329978038022821349884534818962762 /tce1492.411882628.42685.82764.32930.8床日耗電量/kwh/床日9.8127.29722.917.553.151.3年耗柴油量/t388.3360 /tce566.5524.6醫(yī)院醫(yī)院上海市精神衛(wèi)生中心上海市精神衛(wèi)生中心上海市曙光醫(yī)院上海市曙光醫(yī)院（東部）（東部）上海市公共衛(wèi)生臨上海市公共衛(wèi)生臨床中心床中心年份年份200720092007200920082009年耗能總量/tce2059.01712.53829.94032.34769.64923.4當(dāng)量床日耗標(biāo)準(zhǔn)煤

19、量/kgce/床日4.433.4410.98.629.928.2床日耗柴油量/kg/床日0.840.72年耗燃?xì)饬縨/床日989483110889316514141640954年節(jié)電率（%）25.623.43.2年節(jié)能率（%）22.321.15.7注：當(dāng)量（年）床日數(shù)* =（年）床日數(shù)+（年）門診量/（人數(shù)）/3案例三：高校照明節(jié)電案例三：高校照明節(jié)電 摘自:東北大學(xué)，薛必春，劉東生高校照明用電量約占全校用電總量40-50%。1、提高節(jié)電意識2、加強照明用電管理3、科學(xué)選擇光源與燈具4、合理選擇照度與照明方式（1）滿足照明功能的效果要求（2）滿足照度要求條件下，選擇一般、局部的混合照明（3）充

20、分利用自然光5、正確選擇照明控制系統(tǒng)的節(jié)電技術(shù)(隨手關(guān)燈)（1）路燈控制器要選擇專用自動控制儀作為主控制設(shè)備，使路燈的開閉隨路面光的照度而自動調(diào)整開閉時間，并可選擇單路或雙路控制。（2）在教室選用智能開關(guān)控制器。自動開燈，自動關(guān)燈。（3）推廣使用高科技節(jié)電產(chǎn)品。現(xiàn)行的節(jié)電器可以有效過濾電網(wǎng)電路中的瞬變浪涌，提高設(shè)備運行效率，延長使用壽命。6、對電路進(jìn)行無功補償，提高功率因數(shù) 可采用單燈補償和集中補償。單燈補償就是在每盞燈上并聯(lián)一個適量的電容器進(jìn)行補償。集中補償是將電容器集中裝在配電裝置中，其優(yōu)點是安裝簡單、運行可靠、利用率高、維修保養(yǎng)方便。（1）提高功率因數(shù)可減少功率損耗。如果線路導(dǎo)電電阻為R

21、，線電壓為U，功率因數(shù)為cos，則其功率損耗為：在有功功率一定的情況下， cos越低，功率損耗越大，設(shè)法將功率因數(shù)提高，可使P減小。（2）提高功率因數(shù)可減小電力線路的電壓損失。（3）提高功率因數(shù)可提高設(shè)備利用率。（4）提高功率因數(shù)可減小電流，有可能使變電設(shè)備和配電線路降低容量等級。7、保證三相照明負(fù)荷平衡，提高供電效率(1).三相電流平衡中性點電壓為零,零線的電流為零,設(shè)相電流為I,導(dǎo)電電阻為R,則功率耗損為P1=3I2R 10-3(kw)(2).三相電流不平衡電流分別為1.0I 1.5I 0.5I 則功率損耗為P2=(1I)2R+(1.5I)2R+(o.5I)2R=3.5I2R10-3 8、

22、選擇合理導(dǎo)線和供電方式（1）影響照明線路損耗的主要因素之一是供電方式。照明網(wǎng)絡(luò)有三相四線、二相三線、單項二線制接線方式。不同的供電方式其線損也不一樣，三相四線式供電比其他供電方式線損小得多，照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線制供電。表1列出了供電距離、導(dǎo)線導(dǎo)體總重量相等時，3種方式的線損比較結(jié)果（設(shè)單向二線損耗為100%）。 表1：不同供電方式的線損供電方式損耗/%單相二線兩相三線三相四線10056288、選擇合理導(dǎo)線和供電方式（2）優(yōu)化照明線路的走向及對舊線路進(jìn)行改造，減少線路上的電能損耗。在負(fù)荷不變的情況下，優(yōu)化線路的供電路徑和換粗導(dǎo)線截面，減少線路電阻可以到達(dá)降損節(jié)能效果。假定換線前、后的導(dǎo)線

23、電阻分別為R1、R2 ， 則換線前的功率損耗為 P1= 3I2R110-3 換線后的功率損耗為 P2= 3I2R210-3 換線后功率降低損耗百分比率為。表2：導(dǎo)線更換前后的電阻及降損率導(dǎo)線換粗前導(dǎo)線換粗后降低損耗型號電阻/km-1型號電阻/km-1/%LGJ251.38LGJ350.8538.4LGJ350.85LGJ500.6523.5LGJ500.65LGJ700.4529.2LGJ1200.27LGJ1500.2122.29、隨手關(guān)燈的節(jié)電效益設(shè)m一天需要開燈時數(shù) n一天需要關(guān)燈時數(shù) 按時關(guān)燈與永不關(guān)燈情景的節(jié)電率則 m+n = 24（小時）表3 隨手關(guān)燈的節(jié)電率 （%）需開燈時數(shù)m（

24、小時）需關(guān)燈時數(shù)n（小時）節(jié)電率 （%）情景2400地下建筑18625.015937.5121250.091562.5路燈、辦公室61875.0居家024100.010、(表4)照明主要光源技術(shù)參數(shù)表種類光效（1m/w）顯色指數(shù)（Ra）色溫（K）壽命（100小時小時）1白熾燈10-1310028001-1.52鹵鎢燈2510030002-63普通熒光燈7070全系列104三基色熒光燈9380-100全系列115緊湊型熒光燈6085全系列66高壓汞燈50453300-43006-207金屬鹵物燈75-9565-923000-56006-248高壓鈉燈100-12023-60-851950-250

25、04-89高頻無極燈55-70853000-40004-810低壓鈉燈20017502.811LED燈60-12060-803000-600010-20案例四：變壓器經(jīng)路運行案例四：變壓器經(jīng)路運行 摘自:上海電機(jī)技術(shù)高等專科學(xué)校 周芝峰/張星文獻(xiàn)表表1：負(fù)荷計算表：負(fù)荷計算表設(shè)備（i）裝機(jī)容量Pi PIw）需要系數(shù)I costgPjsi（kw）Qjsi kvarSjsikvA（1）（2）（3）（4）（5）（6）=（2）（3）（7）=（6）（5）（8）1、車（銑）床12700.170.681.332162872、辦公室照明2380.80.80.75102893、教學(xué)樓照明3500.70.80.7

26、52451834、宿舍照明850.70.80.7560455、閱覽室照明1450.90.80.75131986、食堂1680.50.71.008484合計225683878611481、負(fù)荷計算公式、負(fù)荷計算公式有功功率 Pjs = Pi i = 838kw 無功功率 Qjs = Pjsi tgi =786kvar視在功率 Sjs = Sjs i=1148kvA 總功率因數(shù) coo1 =0.73，tg1 =0.79 2、零功功率補償系統(tǒng)的總功率因數(shù)coo=0.73，要補償?shù)?.9 取coo2 =0.9，則 tg2 =0.484 即可確定無功功率的補償量為： Qjs Pjs tg2 =786 838 0.484 = 398kvar 實際取無功補償?shù)娜萘繛?00kvar，則補償后的計算負(fù)荷為 如果再取同時系數(shù)為0.8的話，則實際計算負(fù)荷為922 0.8 = 737 kVA。 這個數(shù)值可以作為選擇變壓器的依據(jù)。 3、變壓器容量計算（1）變壓器的負(fù)荷率 根據(jù)效率（）的定義 假設(shè)變壓器的容量為S；功率因數(shù)為coo；負(fù)荷率為m；鐵損為Wi ；額定負(fù)荷下的銅損為Wc 。則（1）式可變?yōu)?變壓器的效率是隨著負(fù)荷率的變化而變化的。當(dāng) 時，效率呈最大值。通常負(fù)荷率在50%-60%之間效率最高。實際選用變壓器時，要考慮初投資等多