現(xiàn)狀分析
高校是肩負著教育、科研和社會服務重任的基地,是構成社會的重要組成部分,也是資源能源消費的大戶,據統(tǒng)計,高校能源、水資源消耗超過社會平均消耗。以用能為例,高校生均能耗約為全國人均能耗的5倍。同時高校由于能源計量基礎設施薄弱、能源管理模式落后導致了水資源、電煤等能源浪費嚴重,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
u 能源計量基礎設施薄弱
很多高校能源計量基礎設施薄弱,水電計量大多只有一級計量,大部分的水電消耗無二級計量,或者是有二級計量,但計量儀表都是機械表,需要純手工采集,很長時間手工抄收一次,造成數據采集不及時,導致了高校的水電費用十分驚人,并且還不清楚是誰消耗的,什么時候消耗的,這也給學校進行科學的能源管理帶來了極大的困難。
供水、供電、供氣等基礎設施嚴重陳舊老化,供水管道和設施銹蝕,滴漏浪費嚴重等。供電系統(tǒng)問題更是突出,供電網絡雖多次改造,增容發(fā)展仍明顯落后于教學科研開展的需要,線路老化、超負荷現(xiàn)象十分嚴重,經常造成停電等事故的發(fā)生。但由于能源計量基礎設施薄弱,未能及時發(fā)現(xiàn)以上問題,既造成了能源浪費,又增加了安全隱患。
u 能源管理模式落后
很多高校沒有實行嚴格的用能定額管理制度,不管部門用的多還是用的少,不管師生怎么浪費都是學校買單,造成了廣大師生節(jié)能意識淡薄,“長明燈、長流水”現(xiàn)象普遍,水電浪費嚴重,這也反過來阻礙了高校能源計量的發(fā)展,造成了高校能源計量基礎設施落后、能源計量不全面。
u 能源計量發(fā)展不平衡
由于不同高校對能源計量的重視程度、能源管理模式先進性、能源計量基礎設施建設的資金投入程度不同,能源計量發(fā)展極度不平衡。有的高校連二級計量都還沒有完全建好,并且還處于機械表計量,手工抄收的模式;有的高校已經建立起三級計量,但仍處于計量設備改造期,機械表、電子預付費卡表和智能遠傳表并存的時期;有部分高校引領著高校能源計量的發(fā)展,已經全面建立了三級計量,并且全部是智能遠傳表,可以實時在線抄收能耗數據、實時進行能耗控制,同時建立能源數據中心,全校統(tǒng)一建立量化的用能定額管理制度,實行“定額用能、節(jié)約獎勵、超額自付”的管理原則,實行“誰使用,誰交費”的管理原則,實行“階梯收費,超額加價”的管理原則。
二、市場機遇與挑戰(zhàn)
近年來,隨著能源危機、全球氣候變暖以及重特大自然災害的頻繁發(fā)生,環(huán)境和資源問題已引起國際社會的廣泛關注,發(fā)展低碳、綠色經濟已經是世界經濟發(fā)展的主題。我國政府高度重視節(jié)能減排工作, 2008年4月,建設部出臺《國家機關辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數據采集技術導則》等五項導則,用以指導大型公共建筑分項能耗數據采集系統(tǒng)的建設。國家建設部與國家教育部也于2008年5月共同制定了《高等學校節(jié)約型校園建設管理與技術導則》,為節(jié)約型校園建設的規(guī)劃、設計、建設、管理、教育普及等各階段環(huán)節(jié)提供管理與技術指導。對各個學校的節(jié)能工作的方向做出了明確的指導。從《節(jié)約型校園技術導則》等政策的要求來看,其中在全校范圍內安裝計量裝置,建立能耗統(tǒng)計管理制度的要求占了很大比重,這對計量儀表企業(yè)來說是一個難得的市場機遇,全國高校幾千所,按每所高校平均一萬個計量監(jiān)測點來算,有幾百億的市場規(guī)模。但高校都存在占地面積大,學院和各級部門數量多,分布范圍廣,能源管理要求高等特點,這也使高校能源計量有別于傳統(tǒng)的電力公司、自來水公司的居民水電計量,對于傳統(tǒng)的計量儀表企業(yè)來說也是一個巨大的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
u 計量儀表種類多
高校分類能耗儀表種類多,包括水表、電表、燃氣表、熱量表、蒸汽流量計等儀表,其中每類儀表又分很多種型號規(guī)格的儀表,以水電表為例,水表包括冷水表、熱水表、純凈水表和流量計,冷水表口徑從15到300都有可能分布,電表包括各種互感比的多功能電表、簡易多功能電表和單相表等,這對儀表企業(yè)提出了儀表種類多元化的要求。
u 計量數據實時性
高校是一個城市的縮影,能源使用者多元化,如高校各個院系、各個行政部門、學生宿舍、教職工宿舍、食堂餐廳、公共服務部門、特殊實驗室、校醫(yī)院、商業(yè)店鋪等各種能源使用者有不同的能源使用需求,這對高校的能源管理也提出了多元化的管理需求,有的公共服務部門是免費使用,學校買單,有的部門是實行定額管理,“定額用能、節(jié)約獎勵、超額自付”的管理原則,有的是預付費實時結算,付多少用多少。同時高校作為節(jié)能示范基地,對能源浪費的管理提出了很高要求,如何及時發(fā)現(xiàn)“長明燈、長流水”現(xiàn)象,如何及時發(fā)現(xiàn)偷電、偷水現(xiàn)象,如何及時發(fā)現(xiàn)管網滲漏、爆管現(xiàn)象,如何及時發(fā)現(xiàn)電纜老化漏電現(xiàn)象等這些都對能源計量數據的實時采集提出了很高的要求,目前能源計量做的比較好的高校都實現(xiàn)了以小時為計量周期的能源數據采集,低壓配電室還達到了分鐘級別的能耗實時監(jiān)測計量。這對于傳統(tǒng)以月度做為能耗結算采集周期的企業(yè)來說,不管是軟件還是硬件都提出了更高的要求。
u 計量個性化
由于高校能源管理的多元化需求,對高校能源計量儀表要求具備除計量功能以外的很多附加功能。以電表為例,學校出于安全考慮,限制學生使用電爐、電熱棒等有安全隱患的大功率設備,要求電表有惡性負載識別功能,并能自動報警,有的學校出于人性化考慮,晚上要定時熄燈,早上定時合閘,但對于衛(wèi)生間要求24小時有電,要求電表有雙路雙扣功能等等類似的個性化要求很多,這對于企業(yè)如何快速響應高校的個性化要求提出了挑戰(zhàn)。
三、解決方案
從高校能源計量基礎設施薄弱,計量發(fā)展不均衡,能源計量改造資金緊張,能源計量儀表多元化,能源計量采集周期短,計量儀表個性化要求等實際情況出發(fā),我們提出了“全面規(guī)劃、分布實施,要節(jié)能,先計量”的建設思路。首先要從高校能源可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能的戰(zhàn)略高度來統(tǒng)一規(guī)劃、設計高校能源計量的整體解決方案,其次是在有限的能源計量改造資金情況下,我們建議是分區(qū)域、分階段來分布實施整體解決方案,優(yōu)先改造能源浪費嚴重、建效快的區(qū)域,再者我們認為要節(jié)能就要先實施能源的量化管理,知道是誰在什么時候消耗了多少水資源和能源,通過計量提供準確、可靠、統(tǒng)一的能源數據,為節(jié)能做科學決策提供服務。
我們公司從技術先進性、產品穩(wěn)定可靠性、系統(tǒng)經濟性、平臺適用性等多個方面提出了軟硬件一體化的系統(tǒng)整體解決方案,不僅具備自主研發(fā)的水、電、氣、熱等多種計量儀表,還針對高校專門自主研發(fā)了數據集中器和高校數字能源管理系統(tǒng)軟件如下圖所示:
從我們成功實施的幾十所高校來看,以下幾個方面比較重要:
u 數據抄收成功率
從我們已經實時的高校來看,數據抄收成功率都在99%以上,這主要得益于我們采用MBUS數據總線進行計量數據傳輸,用MBUS數據總線不僅能進行數據傳輸還可以給儀表工作供電,MBUS數據總線沒有極性,工程施工調試方便、維護簡單,非常經濟。
u 能源計量數據抄收及時性
我們已經實時的高校,所有的能源計量數據都是小時為單位進行采集傳輸,非常的穩(wěn)定可靠。
u 系統(tǒng)開放兼容性
系統(tǒng)開放兼容性我們主要從三個層面來設計的,首先是儀表層面的開發(fā),我們所有的儀表都是按國標或者行業(yè)標準設計開發(fā)的,只要符合國標或者行業(yè)標準的數據集中器都能采集我們儀表的能源計量數據;其次是集中器層面的開發(fā)性,我們集中器是按照國標或者行業(yè)標準設計開發(fā)的,可以抄收符合國標或者行業(yè)標準的其他廠家的儀表;第三軟件層面的開放兼容性,我們已經實現(xiàn)了多個廠家的一卡通軟件對接。
u 海量數據處理能力
很多高校有幾萬個計量監(jiān)測節(jié)點,數據空間都是以G為數據計算單位,這就要求系統(tǒng)數據庫具備處理海量數據的能力,建議采用大型關系數據庫。
u 軟件功能個性化
不同高校有不同的能源管理方式和不同的能源管理需求,對能源管理系統(tǒng)提出了個性化需求。為了滿足高校的個性化需求,我們的數字能源管理系統(tǒng)采用模塊化設計,針對高校設計了很多個性化功能,比如免費用水用電量批量發(fā)放,多種用能結算方式,支持預付費、后付費、階梯價等,支持惡性負載統(tǒng)一管理,支持晚上批量定時拉閘、早上批量定時合閘,支持異常能耗報警、支持多種能耗分析和統(tǒng)計報表等
我們本著“開放、合作、共贏”的心態(tài)愿與高校及其它計量儀表企業(yè)一起為高校能源計量的發(fā)展做出努力。
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