公共机构节能案例分析课件

公共机构节能案例分析孟昭利我国公共机构节能案例分析第一节我国公共机构节能概况1、我国公共机构节能?节能法?和?政府采购法?规定公共机构节能与政府机构相近，它代表公共管理部门，即代表公共利益管理公共事物，并提供公共效劳〔包括公共设施、城市交通、道路照明等〕单位。如：国防部门、政府机关、事业单位、社会团体和公共效劳单位，同时也包括教育，文艺和播送电视，卫生体育、社会福利和科研单位。2021年我国公共机构共有190万个〔见表1〕部门政府教育卫生社团科技文化体育其他总计数量(万个)44.6267.6028.1421.9918.951.920.626.6190.44比重（%）23.4335.5014.7811.559.951.000.333.5100表1：2021年我国公共机构统计表2、我国公共机构能源消费量表2：我国公共机构能源消费量与年增长率表3：2021年我国公共机构能源消费结构表年份200520062007200820092010能源消费总量（E）/108tce1.671.741.801.851.891.92年增长率（α）/%

—4.203.402.802.201.60能源煤炭电力汽油柴油、煤油天然气、石油气热力合计比重（%）48.0234.308.541.092.955.101002021年我国公共机构能源消费量到达1.92亿tce，占全国能源消费总量6.19%，用水量到达132.54亿t。3、公共机构常用能源及用能设备表4：公共机构常用能源及用能设备项目用能部门（项目）能源设备与装置1空调（通风）.制冷电力风机、制冷器、空调、冷却塔2采暖、供热（洗洁、饮事）煤炭、天然气，液化石油气、电力锅炉、换热器、水泵、电热器、热水器3照明电力光源、照明器具4交通、运输石油制品、电力车辆、船舶5办公（会议）电力办公用品（设备）6输配电电力变电站（变压器）7发电煤炭、天然气、石油制品、再生资源锅炉、汽轮机、水泵、柴油机、发电机、风机，燃气轮机8供水电力水泵、管道、水池（水箱）第二节公共机构节能参量计算方法1、能耗计算〔1〕综合能耗Ez=Ei×Ki〔i=1,2…n〕

式中：Ez——公共机构综合能耗，单位为千克标准煤〔kgce〕Ei——i类能源实物量，实物单位Ki——i类能源折算标准煤系数i——能源种类〔2〕单位建筑面积综合能耗Ezd=Ez/M式中：Ezd——公共机构单位建筑面积综合能耗，单位为千克标准煤每平方米〔kgce/m2〕Ez——公共机构综合能耗，单位为千克标准煤〔kgce〕M——公共机构总建筑面积，单位为平方米〔m2〕〔3〕单位面积综合电耗Edd=Ed/M式中：Edd——公共机构单位综合电耗，单位为千瓦时每平方米〔kwh/m2〕Ed——公共机构用电量，单位为千瓦时〔kwh〕M——公共机构总建筑面积，单位为平方米〔m2〕〔4〕人均综合能耗Erz=Ez/R式中：Erz——公共机构人均综合能耗，单位为千克标准煤每人〔kgce/人〕Ez——公共机构综合能耗R——公共机构总人数〔2〕采暖度日数〔HeatingDegreeDays〕是一个反响反映某地气候寒冷程度的建筑采暖参数。假定某地每天室外温度可以选取一个平均值T℃，一年365天就会有365个数据。同时我们选择一个供暖的室内温度T0℃，比方是T0=18℃，于是我们便有一个每年18℃采暖度日数HDD18〔℃×d/a〕。HDD18=〔18℃－T℃〕i*1d/a其中〔18℃－T℃〕i≤0时，取为零。同理，如果选择20℃为室内取暖温度时，每年20℃采暖度日数HDD20〔℃×d/a〕。HDD20=〔20℃－T℃〕i*1d/a其中〔20℃－T℃〕i≤0时，取为零。结论：某地区采暖度日数大者，表示更为寒冷。表6：我国北方城市与德国采暖能耗比较城市北京哈尔滨长春鞍山唐山太原兰州包头德国纬度39°45°43°41°39°37°36°40°52.5°采暖度日数HDD269950324642328328533160309440173043能耗kgce/m226.926.125.833.61818.817.42417.6能耗kwh/m2219212209274147153147194145单位度日能耗kwh/m2·HDD0.08110.04210.04500.08350.05150.04840.04750.04830.0477〔3〕采暖期在采暖通风、建筑热工和建筑节能计算中，常把日平均温度低于或等于5℃的天数称为采暖期，采暖期大于90天的地区为采暖地区。〔4〕制冷度日数〔CoolingDegreeDays〕与采暖度日数相似的，规定一个室内温度为基准温度〔例如26℃〕，CDD26表示一年以26℃为基准温度的制冷度日数。CDD26=〔T℃－26℃〕i×1〔d〕并且〔T℃－26℃〕≦0时，取为零。〔5〕制冷度时数同理，如果一年8760小时中每个小时选择一个平均温度来决定制冷，称为年制冷度时数CDH。CDH26=〔T℃－26℃〕i×1〔h〕并且〔T℃－26℃〕≦0时，取〔T℃－26℃〕i=0。通常还是取CDD进行计算，虽然CDH更为准确，但数据很难获取。夏日制冷随时间变化很大，实际上以制冷的度时数比度日数更为有效；比方夏天最热时刻，可以在温度≧30℃才制冷，其制冷时间就更少了。3、节能量、温室气体减排量计算△E＝EB－E其中：△E——节能量〔tce〕EB——基准能源消费量〔tce〕E——实际能源消费量〔tce〕〔1〕节能量计算〔2〕节电量计算△Q＝QB－Q其中：△Q——节电量〔kWh〕QB——基准用电量〔kWh〕Q——实际用电量〔kWh〕〔3〕节能率〔ɑ〕计算①定比节能率其中：△E——节能量EB——基准能源消费量，E——实际能源消费量。或：其中：eB——基准年单位产品能耗〔kgce/单位产品〕e——目标年单位产品能耗〔kgce/单位产品〕注：节电率计算相同②环比节能率，n为统计期年数“十一五〞期间单位GDP能耗下降20%，其每年环比节能率表7：节能率α数据表

图1.节能率α数据图能源效率增量α1).国家统计局等?第一次全国污染源普查公告?2021年2月6号β-co2减排系数(4)温室气体减排量计算能源煤炭石油天然气化石能源电力总发电量火电β（kgco2/kgce)2.712.131.652.55β（kgco2/kwh)0.6310.7972).简便计算β推荐值能源2.5kgco2/kgce2/kwh表8二氧化碳β数据表案例一：宾馆节能案例概况

建筑面积：60000m2 制冷面积：54000m2 560间客房能源数量等价值当量值tce%tce%电力500万kWh168072.6614.549.2柴油400t582.825.2582.546.6液化石油气30t51.42.251.44.2合计2314.21001248.4100能源消费量182.主要用能设备设备功率数量主要工作参数(1)冷却水系统制冷机组560kw2制冷量800RT540kw1制冷量750RT（备用）水泵60kw2560m3/h，25m(备用)60kw2水泵60kw2750m3/h，17.5m(备用)60kw2冷水塔15kw3700m3/h(两备一用)(2)炉燃油锅炉140万kcal2直燃式(一备一用)19续前表设备功率数量主要工作参数(3)换热器板式换热器（新楼）2换热面积7m2，并联热媒泵6kW2Q＝50m3/h，扬程20m热水泵2.2kW2Q＝12.6m3/h，扬程20m板式换热器（旧楼）3换热面积14m2一用两备热媒泵（旧楼）1.5kW3Q＝25m3/h，扬程8m，一用两备热水泵（旧楼）1.5kW1Q＝25m3/h，扬程8m循环泵（旧楼）1.5kW1Q＝25m3/h，扬程8m板式换热器（采暖）2F＝24m3，并联热媒泵（采暖）8kW2Q＝84m3/h，扬程21m采暖二次循环泵30kW2Q＝160m3/h，扬程32m采暖二次循环泵30kW1Q＝200m3/h，扬程32m(4)风机新楼大堂风柜3×4kW2风量Q＝36000m3/h西餐厅风柜4×4kW1风量Q＝48000m3/h新楼三楼风机组0.75kW2风量Q＝4000m3/h新楼五一九楼风机组3.6kW5风量Q＝8000m3/h旧楼大堂风柜4×4kW1风量Q＝42000m3/h旧楼二～七楼风机4.4kW64#楼三～四楼风机组4.4kW4案例二：医院节能改造案例摘自:田伟等，?建筑科学?，2021年4期医院建筑物比其他公共建筑物如宾馆、写字楼、学校等复杂，耗能较多，是一般公共建筑的倍，主要用能方式有热水、空调、照明。影响能耗的因素有：1、地域差异2、建筑物新旧3、医院规模4、后勤管理2021年上海卫生局能耗指标考核计算公式床日耗能量医院上海市精神卫生中心上海市曙光医院（东部）上海市公共卫生临床中心年份200720092007200920082009年床日数341640337623207757217420107902112431年门诊量（人数）370475480705430363752750154298186473当量年床日数*465132497860351211648337159335174589年耗电量/kwh456402036329978038022821349884534818962762/tce1492.411882628.42685.82764.32930.8床日耗电量/kwh/床日9.8127.29722.917.553.151.3年耗柴油量/t388.3360————————/tce566.5524.6————————医院上海市精神卫生中心上海市曙光医院（东部）上海市公共卫生临床中心年份200720092007200920082009年耗能总量/tce2059.01712.53829.94032.34769.64923.4当量床日耗标准煤量/kgce/床日4.433.4410.98.629.928.2床日耗柴油量/kg/床日0.840.72————————年耗燃气量m³/床日————989483110889316514141640954年节电率（%）25.623.43.2年节能率（%）22.321.15.7注：当量〔年〕床日数*=〔年〕床日数+〔年〕门诊量/〔人数〕/3案例三：高校照明节电摘自:东北大学，薛必春，刘东生高校照明用电量约占全校用电总量40-50%。1、提高节电意识2、加强照明用电管理3、科学选择光源与灯具4、合理选择照度与照明方式〔1〕满足照明功能的效果要求〔2〕满足照度要求条件下，选择一般、局部的混合照明〔3〕充分利用自然光5、正确选择照明控制系统的节电技术(随手关灯)〔1〕路灯控制器要选择专用自动控制仪作为主控制设备，使路灯的开闭随路面光的照度而自动调整开闭时间，并可选择单路或双路控制。〔2〕在教室选用智能开关控制器。自动开灯，自动关灯。〔3〕推广使用高科技节电产品。现行的节电器可以有效过滤电网电路中的瞬变浪涌，提高设备运行效率，延长使用寿命。6、对电路进行无功补偿，提高功率因数可采用单灯补偿和集中补偿。单灯补偿就是在每盏灯上并联一个适量的电容器进行补偿。集中补偿是将电容器集中装在配电装置中，其优点是安装简单、运行可靠、利用率高、维修保养方便。〔1〕提高功率因数可减少功率损耗。如果线路导电电阻为R，线电压为U，功率因数为cosφ，那么其功率损耗为：在有功功率一定的情况下，cosφ越低，功率损耗越大，设法将功率因数提高，可使ΔP减小。〔2〕提高功率因数可减小电力线路的电压损失。〔3〕提高功率因数可提高设备利用率。〔4〕提高功率因数可减小电流，有可能使变电设备和配电线路降低容量等级。7、保证三相照明负荷平衡，提高供电效率

(1).三相电流平衡中性点电压为零,零线的电流为零,设相电流为I,导电电阻为R,那么功率耗损为△P1=3I2R×10-3(kw)(2).三相电流不平衡电流分别为1.0I1.5I0.5I那么功率损耗为△P2=[(1I)2R+(1.5I)2R+(o.5I)2R]=3.5I2R×10-3

8、选择合理导线和供电方式〔1〕影响照明线路损耗的主要因素之一是供电方式。照明网络有三相四线、二相三线、单项二线制接线方式。不同的供电方式其线损也不一样，三相四线式供电比其他供电方式线损小得多，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。表1列出了供电距离、导线导体总重量相等时，3种方式的线损比较结果〔设单向二线损耗为100%〕。表1：不同供电方式的线损供电方式损耗/%单相二线两相三线三相四线10056288、选择合理导线和供电方式〔2〕优化照明线路的走向及对旧线路进行改造，减少线路上的电能损耗。在负荷不变的情况下，优化线路的供电路径和换粗导线截面，减少线路电阻可以到达降损节能效果。假定换线前、后的导线电阻分别为R1、R2，那么换线前的功率损耗为ΔP1=3I2R1×10-3换线后的功率损耗为ΔP2=3I2R2×10-3换线后功率降低损耗百分比率为。表2：导线更换前后的电阻及降损率导线换粗前导线换粗后降低损耗型号电阻/Ω·km-1型号电阻/Ω·km-1/%LGJ—251.38LGJ—350.8538.4LGJ—350.85LGJ—500.6523.5LGJ—500.65LGJ—700.4529.2LGJ—1200.27LGJ—1500.2122.29、随手关灯的节电效益设m——一天需要开灯时数n——一天需要关灯时数α——按时关灯与永不关灯情景的节电率那么m+n=24〔小时〕表3随手关灯的节电率α〔%〕需开灯时数m（小时）需关灯时数n（小时）节电率α

（%）情景2400地下建筑18625.015937.5121250.091562.5路灯、办公室61875.0居家024100.010、(表4)照明主要光源技术参数表种类光效（1m/w）显色指数（Ra）色温（K）寿命（100小时）1白炽灯10-1310028001-1.52卤钨灯2510030002-63普通荧光灯7070全系列104三基色荧光灯9380-100全系列115紧凑型荧光灯6085全系列66高压汞灯50453300-43006-207金属卤物灯75-9565-923000-56006-248高压钠灯100-12023-60-851950-25004-89高频无极灯55-70853000-40004-810低压钠灯20017502.811LED灯60-12060-803000-600010-20案例四：变压器经路运行摘自:上海电机技术高等专科学校周芝峰/张星文献表1：负荷计算表设备（i）装机容量Pi

PIw）需要系数αI

cosφtgφPjsi（kw）Qjsi

kvarSjsikvA（1）（2）（3）（4）（5）（6）=（2）×（3）（7）=（6）×（5）（8）1、车（铣）床12700.170.681.332162872、办公室照明2380.80.80.75102893、教学楼照明3500.70.80.752451834、宿舍照明850.70.80.7560455、阅览室照明1450.90.80.75131986、食堂1680.50.71.008484合计225683878611481、负荷计算公式有功功率Pjs

=Pi×αi=838kw

无功功率Qjs

=Pjsi·tgφi

=786kvar视在功率Sjs

=

Sjs·i=1148kvA总功率因数cooφ1

=0.73，tgφ1=0.79

2、零功功率补偿系统的总功率因数cooɕ=0.73，要补偿到0.9取cooɕ2=0.9，那么tgɕ2=0.484即可确定无功功率的补偿量为：Qjs－Pjs×tgɕ2=786－838×0.484=398kvar实际取无功补偿的容量为400kvar，那么补偿后的计算负荷为

如果再取同时系数为0.8的话，那么实际计算负荷为922×0.8=737kVA。这个数值可以作为选择变压器的依据。3、变压器容量计算〔1〕变压器的负荷率根据效率〔η〕的定义

假设变压器的容量为S；功率因数为cooɕ；负荷率为m；铁损为Wi；额定负荷下的铜损为Wc。那么〔1〕式可变为

变压器的效率是随着负荷率的变化而变化的。当时，效率η呈最大值。通常负荷率在50%-60%之间效率最高。实际选用变压器时，要考虑初投资等多种因素，一般新建变压器的负荷率不能高于70%-75%。〔2〕变压器容量选择该校变压器的总容量应在800kVA左右即可满足要求，但是，并不能做到经济运行。那么选多大容量适宜呢？假设变压器的负荷率为60%，根据负荷率的公式有：那么：