安科瑞在高等學校能源監控管理體系建設

 

摘要：現代高校擔當著人才培養，社會服務和文化傳承與創新的光榮使命。高校低碳節能工作是加快建設“和諧社會”、“綠色校園”的重要舉措 。當前高校以“數字化能源監測平臺”為重點 ，積極推動能源管理的轉型 。該文總結高校能源監管平臺建設的發展現狀 ，探討以能源管理為核心的體系建設要點，對創建“節約型校園”具有重要意義。

關鍵詞：能源管理 體系建設  節能成效 

1 引言

    當今社會能源供需矛盾顯著，能源和氣候變化的博弈日益突出，“綠色低碳，節能減排”已經成為世界性的課題。全球范圍內綠色經濟、低碳技術正在悄然興起，節能環保的新能源和新技術創新是各國搶占未來發展制高點的關鍵所在。因此，綠色低碳的技術和管理創新已成為當前經濟發展的重要命題和挑戰。

    高校具有特殊的社會職能，在這場能源的競爭中 扮演著特殊的角色。高校作為人才的培養基地，在節能減排意識的培養，新能源和新技術的使用和推廣方面具有不可取代的作用。近年來，伴隨著我國高等教育的擴招，高校的學生人數、教職工人數、校園規模不斷擴大，高校已經成為消耗能源的大戶。當前，高校節能存在諸多問題，人工或者半自動化基礎設施使得能源使用無法有效統計與跟蹤，水電能源由學校統一買單，基礎設施和管理方法的不足使得能耗浪費現象嚴重，高校節能減排的技術和管理手段的更新和轉型已勢在必行。

    為提高節能運行管理水平，2008年起我國開始倡導對辦公建筑和大型公共建筑構建能耗監測管理系統并頒布了指導說明書，提倡利用物聯網技術和電子信息技術實行能耗數據的采集、分類和管理，掀起了數字化能耗平臺建設的浪潮。那么，如何在高校中應用先進信息技術對能源監測、統計和分析管理，進而提升能源使用效率和改進節能中的薄弱環節，對高校提升自身的社會效益和經濟效益具有重要意義。  

2 高校能耗監管體系建設的現狀

    截止目前，全國有200多家高校開展了能耗監測平臺的建設，在“節約型高校的建設”和“節約型社會”建設的過程中起到了良好的示范作用，取得了一定的經濟和社會效益。 但是能源監控管理平臺和能耗監測管理體系化和管理化仍未形成，主要存在以下問題 ：

2.1 能耗監管平臺被孤立，難以發揮作用

    首先，大部分高校的水電設備自動化的程度并不高，水電設備的維護和稽查難度較大。能耗監管的平臺整體建設雖能有效監控和掌握能源消耗情況，但是所需的資金較大，部分學校依靠部省市的專項資金難以做到“有點，有面”，造成能耗監管平臺建設相對尷尬。其次，部分高校在節約型校園建設過程中，對能耗監管平臺建設的基礎性和指導性的認識不足，沒能從體系化的角度進行長遠規劃，將能耗監管平臺作為一個單獨的項目實施，導致校園整體能耗監控系統性不強，增加了管理的成本和難度。

2.2 能耗監管平臺的管理意識不高

    首先，不少學校在能耗監管平臺建設之初，對校園整體的能源管理需求把握不足，沒能根據校園實際情況對能耗監管平臺提出具有針對性的設計，在建設完成之后修正和調試的意識不高，造成能耗監管平臺服務水平較低。其次，部分學校在能耗監管平臺完成之后，缺乏相關的培訓，具備知識的管理人員欠缺，維護不能及時到位，影響能耗監管平臺作用的發揮。

2.3 未能形成以“能耗監管”為核心的長效機制

   在組織方面，各部門間沒有形成聯運機制，學校的部門與部門之間、部門內部科室之間缺乏協調和溝通 ，導致節能管理實施難度很大，一定程度上影響了工作進度；在管理方面，無論是校園水電能耗的管理制度，還是節能改造的立項，亦或是節能成效的評估考核，均未能形成體系化的模式，“零閃化”、“任務性”的節能工作的現狀并未改變。純粹的數字化能耗監管平臺僅僅是一種準確反映能源校園情況的技術手段和方法，是能耗管理的基本保障。然而，將“能耗監管平臺”延伸的校園管理，就要以“能耗監管”為核心，展開技術、制度 、文化等諸多方面的建設，才能形成校園節能工作的長效機制，保障節能工作連續有效地開展。  

3 能耗監測管理體系建設與管理

    從目前的高校節能工作現狀來看，如何進行科學有效的能耗監管，加強能耗監測管理體系的建設，將水電管理向能耗管理有效轉變，形成“數字”、“管理”、“改造”和“評估”的四點一線的節能系統，確保水電服務，提升能耗利用率是所有高校面臨的難題。

    粗放式的能源管理已經不能適應當前高校的快速發展，全人工和半自動化的管理模式效率偏低，未成體系的能耗平臺發揮空間有限，節能工作的突破關鍵就是加強能耗監管體系的建設，從技術、隊伍 、制度三個方面提升能源管理和信息化管理的水平，實現節能管理的科學化、精細化和規范化。

3.1 能耗監管平臺的體系架構

    能耗監控管理體系建設的服務對象是能源消耗者和節能管理者，因此，針對能耗監控管理體系的“監”“控”“管”三要素，平臺功能應落實在“監測”，“控制”和“管理服務”部分，監測是基礎，控制是手段，管理服務是本質，三者相互單獨，又相互依存。

    能耗監控管理體系的建設之初，就應突出“監、控、管”功能區分和使用用戶的類型。如，“監測”部分主要為日常能耗的統計、計算分析和預，服務于節能日常管理者；“控制”部分可根據實際用能情況，對違規使用的能耗進行控制，可服務于節能部門，也可服務物業，維修等管理部門；“管理服務”是面向師生的渠道，直接面向師生的能耗服務，如購買水電能耗，查詢能耗消費等。

    校園節能監管體系應包含以下功能：①實時監測建筑的用能情況，掌握建筑用能及其管理現狀；②實現遠程抄表的部分功能；③方便控制相關能源消耗指標 ；④指導建筑能源管理工作，如日常運行管理等；⑤提供同類建筑的用能分析比較，尋找差距，不斷改進；⑥提供節能改造效果評估的平臺。能耗監控管理平臺的組成包括：①前端采集系統。包括遠傳電表，水表、采集模塊、通信模塊，實現電表，水表數據的采集。②通信網絡。如 Zigbee，GSM，GPRS，RS485等進行數據的傳輸。③主站管理系統。通過數據接收裝置接收數據，對接收到的數據進行存儲、分析，實現用戶信息管理等。④ WEB訪問服務。通過 WEB訪問平臺，實現管理部門、用戶實時查詢，水電監控情況，并管理部門的數據共享等功能。⑤系統功能。實現數據的采集與發送，遠程監控管理實現數據的收集、存儲、報、分析等。

3.2 能耗監控管理體系的制度建設

   能耗監管體系構建的關鍵在于發揮平臺的作用，產生切實的效益，這就需要在學校根據實際情況，圍繞能耗監管為核心，制定詳細的運行和管理制度，擺脫傳統的思維模式，探索新的發展空間。

   能耗監管體系的數據支撐為節能管理工作的開展、節能制度和辦法的制訂提供了提供切實的依據。節能監控管理體系制度建設分為四個層面：

3.2.1 促進水電管理向能源管理過渡。

   傳統的水電管理立足于校園水電服務，保障水電正常供給和運行。在當前高校規模不斷擴大、基礎設施不斷增加、人員流動頻繁的情況下，針對查表、計量、考核、數據統計、收繳費用等方面建立相應的能源管理的機制，包括表計管理、設備管理、技術分析，以切實的數據提高結算的準確率，提升管理水平。

3.2.2 行政管理模式向承包管理模式轉變。

   當前，仍有部分高校水電管理主要采用行政管理模式，水電管理沒有獨立的核算也沒有采取承包管理模式。在這種水電管理模式下高校中的各個二級單位的水電費全部由學校負擔，水電使用并沒有得到合理的規劃和制約，導致許多高校水電費開支的繼續增長。目前，部分高校水電管理開始嘗試 由撥款服務制逐步向收費服務制轉變，核定各部門、單位的水電消耗標準的制定，實行水電定額管理，取得一定的經濟效益。

3.2.3 建立健全節能成效的評估和考核機制。

   節能工作不僅要有科學合理的管理辦法，節能成效的評價考核機制也是督促管理人員和全體員工培養和形成節約意識的重要手段和辦法。目前，大部分高校水電管理的成效與職工利益之間幾乎不掛鉤，難以調動職工節能積極性。因此，有必要建立一套良性的節能成效評價和考核機制。節能成效的考核指標應涵蓋能耗水平和服務評價兩方 面。能耗水平指標通過客觀數據考核節約能源體系和業績，節能服務從節能管理角度考核，包括節能資金成本的投入，師生對節能產品和服務的滿意度、認知度等。

3.2.4 建立健全能耗監管平臺的管理規范。

   能耗監管平臺作為能耗監控管理體系的核心，科學建設與有效管理并重顯得尤為重要。能耗平臺的管理規范包括：定期檢查計量點保證數據傳輸的準確率；在使用過程中，發現軟件問題及時更新維護和升級，以適應不斷提升的管理需要；定期對數據進行保存、歸檔和分析，確保數據的完整性和準確性，是不斷挖掘節能潛力的基礎。只有發揮能耗監管體系的作用，才能促進節能效益的達成。

4 安科瑞電氣針對高校能源管理推出能效管理解決方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平臺

4.1平臺概述

   AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網、荷、儲、充”多個角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求，在統一的需求下“實現能源互補、信息互通”等管理模式。助力學校管理智能化、數字化、綜合化，實現節能校園、綠色校園、低碳校園。

 

4.2平臺組成

  AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網絡結構，主要由設備層、傳輸層、數據層、應用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺提供校園用能實時在線監控、能耗數據統計分析、空調智能管理、用能排名、節能評估、宿舍惡性負載監管等功能。

4.3平臺架構

 

圖1 安科瑞能效管理方案架構拓撲

5 高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監控與運維

 集成設備所有數據，綜合分析、協同控制、優化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維， 班組重新優化整合，減少人力配置。

5.2后勤計費管理

       采用先進的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、 賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養用能群體和部門的節能意識。

5.2.1宿舍用電管理

針對學生宿舍用電進行管理控制：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；

可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，并可獲取違規用電跳閘記錄。

 

5.2.2商鋪水電收費

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預付費管理

5.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網、荷、儲、充”信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。

5.2.4智能照明管理

通過對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內任一線路，任一個路燈的定時 開關、強制開關、亮度調節，以及定時控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節能。

 

5.3能源管理系統

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

  按校園建筑的分類進行采集和統計的各類建筑耗電數據。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決策，提高管理效能。

  構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控制策略，達到節能目的。

。

 

5.4智慧消防系統

   智慧消防云平臺基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統化”需求。從火災預防，到火情報，再到控制聯動，在統一的系統大平臺內運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內，相關報和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關人員。

 

6 平臺部署硬件選型

6.1電力監控與運維平臺

6.2后勤計費管理

6.2.1宿舍/商業預付費平臺

6.2.2充電樁管理平臺

6.2.3智能照明管

6.3能源管理系統

6.4智慧消防系統

6.4.1電氣火災監控系統

6.4.2消防設備電源控制系統

6.4.3防火門監控系統

6.4消防應急照明和疏散指示系統

7 結束語

  高校肩負著人才培養和文化傳承的雙重使命，校園的節能減排對社會節能減排具有重要的示范作用。高校應以傳播節約理念，倡導節儉風尚為表率，充分發揮 自身科技創新的優勢。勇于創新和推廣新能源和新技術，擺脫傳統的水電管理模式，是建立新型能源管理模式、“建設節約型社會”和 “建設節約型高校”的必然要求。在新形勢下，高校實行以能源監管體系建設為核心，加強科技、人才、文化、制度建設，探索能源管理的新途徑，推動校園的可持續發展，對推進全社會的節能減排具有積極影響。

參考文獻

[1] 高校能源監控管理體系的建設與研究.孟繁榮

[2] 王佼佼，青芬，辛歡等．基于南京郵電大學的高校節能管理規劃方案探討[J]．價值工程，2013(27)：14—17.

[3] 安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版

[4] 安科瑞企業微電網選型手冊2021.10版