淺談基于多能源的大型智慧園區(qū)綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與應(yīng)用

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：大型智慧園區(qū)已經(jīng)成為多種能源消耗的重要區(qū)域，為了探索適用于大型智慧園區(qū)的綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，建立了綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體框架，提出了綜合能耗網(wǎng)絡(luò)、能耗關(guān)系集合、能耗均衡度等概念，并以某大型智慧園區(qū)

為例對(duì)綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，為大型智慧園區(qū)綜合能耗評(píng)估分析提供種新的模式。

關(guān)鍵詞:智慧園區(qū)；系統(tǒng)框架；多能源；能耗；監(jiān)測(cè)；采集網(wǎng)絡(luò)

 

        進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，然而經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展伴隨著能源供應(yīng)日趨緊張。經(jīng)過(guò)十幾年高能耗推動(dòng)的發(fā)展時(shí)期，能源供需失衡日益嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)已嚴(yán)重制約著我社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。2012年8月6日，wu院以發(fā)〔2012〕40號(hào)印發(fā)《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》將“節(jié)能改造工程、合同能源管理工程”列為“十二五”節(jié)能減排工作，并提出“建筑節(jié)能——形成600萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能能力。綠色照明——形成2100萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能能力。”的節(jié)能目標(biāo)。預(yù)計(jì)到2020年，我城市生活人口將達(dá)到總?cè)丝跀?shù)的56%以上，建筑能耗的大幅度增加將不可避免。目前，建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為我能源消耗的3大“耗能大戶”，其中建筑能耗約占全社會(huì)能耗的三分之。在建筑能耗中，共性問(wèn)題是能耗總量大、增長(zhǎng)速度快、能耗指標(biāo)高、終端用能設(shè)備總體能效水平低等。大型智慧園區(qū)作為高能耗建筑的集中區(qū)域，亟需合理有效的綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)其綜合能耗情況進(jìn)行掌握，這對(duì)支持我社會(huì)健康可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。

 

        維持大型智慧園區(qū)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要電、水、冷熱等多種能源消耗，各種能源消耗具有消耗范圍廣、消耗時(shí)間不規(guī)律、消耗量大等特點(diǎn)。其中，大型智慧園區(qū)中的用電消耗主要包括：空調(diào)、照明、電梯、給排水、電加熱負(fù)載，變壓器和其他混合負(fù)載等，用水消耗主要包括生活用水、空調(diào)用水、景觀用水、綠化用水，用冷熱消耗主要為建筑內(nèi)部供冷和供熱調(diào)節(jié)。大型智慧園區(qū)中的綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以園區(qū)內(nèi)各用能設(shè)備運(yùn)行和能耗特征為基礎(chǔ)條件，依據(jù)各類用能設(shè)備運(yùn)行中所采集的反映其能源傳輸、變換與消耗的特征，采用能效協(xié)調(diào)控制策略實(shí)現(xiàn)能源化使用。系統(tǒng)將建筑內(nèi)各用能系統(tǒng)的能耗信息予以采集、顯示、分析、診斷，并在滿足用戶舒適度的前提下能對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行控制和化管理，有效加強(qiáng)建筑能耗統(tǒng)計(jì)分析和能效管理的系統(tǒng)性、科學(xué)性，提高終端能源利用效率，減少能源支出成本。

        綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)針對(duì)園區(qū)內(nèi)各建筑用電、用水及冷/熱量等進(jìn)行能效綜合管理，包括建筑能耗綜合管理系統(tǒng)和水電冷熱表采集系統(tǒng)。水電冷熱表采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)各建筑各類用能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與上傳；建筑能耗綜合管理系統(tǒng)接收水電冷熱表采集系統(tǒng)上傳的用能數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)各建筑各類用能數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算及應(yīng)用，系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，將分析展現(xiàn)的結(jié)果通過(guò)園區(qū)局域網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)。

 

3.1綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架

        如圖1所示，綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架包括功能應(yīng)用層、邏輯處理層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)源五層架構(gòu)。其中，功能應(yīng)用層包括能源監(jiān)測(cè)、能效分析、能效診斷、輔助決策以及檔案維護(hù)、系統(tǒng)管理等用戶功能，通過(guò)duo維度、可視化的系統(tǒng)功能界面實(shí)現(xiàn)與用戶的信息互動(dòng)；邏輯處理層通過(guò)建立能耗評(píng)估模型，并利用數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、duo維分析等手段對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為功能應(yīng)用層提供直接的數(shù)據(jù)支持；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層利用主流結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，提高邏輯處理層的處理性能；數(shù)據(jù)采集層利用終端采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電表、智能水表和智能冷熱計(jì)量表等遠(yuǎn)傳終端的數(shù)據(jù)源采集，為整個(gè)綜合能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。