國務(wù)院《十三五節能減排綜合工作方案》中明確提出了節能減排的發(fā)展理念，住建部也相應發(fā)布了《建筑節能與綠色建筑發(fā)展“十三五"規劃》?！豆ぷ鞣桨浮穼ξ磥?lái)五年全國節能減排工作做了全面部署和細致安排，明確了“十三五"時(shí)期節能減排總體目標，是指導新時(shí)期全國節能減排工作深入開(kāi)展的綱領(lǐng)性文件。

        近幾年來(lái)，隨著(zhù)全國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電力資源的需求量持續增大，導致社會(huì )整體的電力資源也愈發(fā)緊缺。但國家發(fā)電結構仍然以火力發(fā)電為主，不可避免存在投入成本高、環(huán)境污染嚴重等問(wèn)題，節能減排就成了長(cháng)效發(fā)展的必然趨勢。因此，為了緩解用能緊張、實(shí)現節能減排，加強電氣設計節能化已成為當前建筑電氣設計的關(guān)注重點(diǎn)。

        高校教育工作對于社會(huì )發(fā)展起著(zhù)重要推進(jìn)作用，但高校擴招過(guò)程中，能源浪費也一直與之相伴。截止當前，據統計，高校年耗能量當前已占據社會(huì )總能耗的8%，那么作為國家節能戰略的重要組成部分，高校的節能減排工作任重道遠。本文中以某新建學(xué)校為例，探討其電氣設計中部分節能化設計，確定其對于節能型建筑電氣設計的參考價(jià)值。

 

 

        以某實(shí)驗學(xué)校為例，作為新建學(xué)校，該學(xué)校*以省綠色示范校園為標準進(jìn)行設計，計劃總建筑面積達41970㎡。本工程電氣設計內容主要包括10kV/0.4kV變配電系統、柴油發(fā)電機系統、供配電系統、照明及動(dòng)動(dòng)系統、建筑物防雷接地及安全措施、安防系統、綜合布線(xiàn)系統、火災自動(dòng)報警系統等。其中采用的節能降耗措施主要有：

        光伏發(fā)電：光伏建筑一體化技術(shù)的使用能夠降低建筑的電力消耗。在小學(xué)部和中學(xué)部部分屋頂裝設光伏發(fā)電系統，總裝機容量為146.575kWP，光伏白天所發(fā)電能為學(xué)校優(yōu)先使用，發(fā)電不足或晚上不發(fā)電時(shí)由市電作為學(xué)校的補充用電。146.575kWP光伏電站年發(fā)電量可達17萬(wàn)度。

        智能照明及空調系統：采用空調、照明智能控制，結合校園綜合能效管理平臺可實(shí)現定時(shí)通斷，在自然光滿(mǎn)足使用要求或者深夜時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉相應燈具，避免學(xué)校教室、圖書(shū)館等場(chǎng)所可能存在“空調常開(kāi)，燈具長(cháng)明"一類(lèi)的現象，從而達到節能減排的效果。

        配備電動(dòng)汽車(chē)充電樁：校內安裝配備有50臺電動(dòng)汽車(chē)充電樁，用于方便電動(dòng)汽車(chē)停放及充電使用，鼓勵老師購置新能源汽車(chē)，這樣不僅節約能源，同時(shí)也可減少汽車(chē)尾氣對環(huán)境的污染。

        預付費管理：校內宿舍及商配均配備預付費智能電表，通過(guò)這樣的繳費用電方式，有效提高了學(xué)生節能意識，減少了宿舍內亂用濫用水電的現象。另外宿舍專(zhuān)用智能終端還配備有大功率限電、惡性負載禁用、時(shí)間管理等功能，進(jìn)一步保障了宿舍用電安全和節約。

        能效管理平臺：校內智能電表、水表、充電樁、電能質(zhì)量監測裝置統一上傳至AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺，由平臺集中展示校園用能情況，結合往年數據更清晰的了解校園用能規律及節能方向。

 

 

 

圖1 安科瑞能效管理方案拓撲

 

        安科瑞能效管理方案由設備層、傳輸層、數據層、服務(wù)層組成。

        設備層（水電表、空調控制器等末端設備）通過(guò)RS485專(zhuān)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)（Lora）通訊。

        傳輸層（邊緣計算網(wǎng)關(guān)）可通過(guò)RS485專(zhuān)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊采集末端設備數據，并以以太網(wǎng)或4G、NB等方式通過(guò)校園網(wǎng)將數據傳送至數據層。

         數據層（一般部署在校園服務(wù)器中）處理傳輸層上傳數據，并為服務(wù)層業(yè)務(wù)做服務(wù)，可與校園一卡通系統和其他相關(guān)系統做數據對接。

          服務(wù)層（一般部署在校園服務(wù)器中）提供數據查看、預付費管理、惡性負載管理、作息時(shí)間管理、分布式光伏監測等功能。

 

 

 

圖2 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺功能拓撲

 

 

圖3 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理平臺駕駛艙展示圖

 

        首頁(yè)/綜合數據:綜合展示校園能源用能概況，包括異常報警情況（數據異常/設備異常）、水、電等能源用能情況、校園3D模型定制、并可加入校園用能數據動(dòng)態(tài)展示。

 

 

圖4 AcrelEMS-EDU校園3D模型圖

 

        用電綜合監控：對校園35KV-10KV-0.4KV各級用能進(jìn)行監測和分析；對進(jìn)線(xiàn)電能質(zhì)量及關(guān)鍵實(shí)驗室電能質(zhì)量進(jìn)行監測分析；對變配電室內的環(huán)境進(jìn)行監測和報警；能夠對變壓器進(jìn)行監控，保證用電安全和穩定。

        用水綜合監控：對覆蓋校區所有建筑的總進(jìn)水量進(jìn)行一級計量；對單棟建筑進(jìn)水量進(jìn)行二級計量。個(gè)別實(shí)驗樓進(jìn)行三級計量監測。通過(guò)一級、二級、三級水表計量數據實(shí)時(shí)分析水平衡情況，存在異常水情時(shí)能夠立即發(fā)出警情。

         商業(yè)/宿舍預付費：對校園內的各類(lèi)商鋪用水、用電進(jìn)行預付費管理。對學(xué)生宿舍用電進(jìn)行定時(shí)用電控制、違規電器使用監測和預付費管理。

         分布式光伏監測：提供光伏電站運行監視，逆變器運行監視，電站發(fā)電統計，逆變器發(fā)電統計，光伏電站配電監測，逆變器曲線(xiàn)分析等功能。

          空調節能監管：實(shí)現對中央空調的用能監測和分體式空調的用電監測及控制。

          路燈/照明智能監管：實(shí)現對室內照明和室外路燈照明的用電監測和照明控制，可按照預先設定的邏輯進(jìn)行自動(dòng)管理或遠程群控管理。

          校園能耗分析：能夠實(shí)現能耗監管、能耗查詢(xún)、能耗報警、能耗公示、能耗審計等功能，能夠幫助學(xué)校清晰、直接的了解到用能情況，并輔助學(xué)校做好審計公示工作。

          校園用能分析報告：能夠對整體用能、整體監管和計量設備工作狀態(tài)、同比數據、環(huán)比數據等進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分析，幫助校方了解到校園綜合能效情況。

          綜合手機端：相關(guān)人員可通過(guò)手機客戶(hù)端的方式隨時(shí)登陸能源管控系統，實(shí)現對校內各類(lèi)能源系統進(jìn)行計量、監測、控制、狀態(tài)反饋、報警等功能，對校園水電等能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監管。

 

 

         資源節約型、環(huán)境友好型社會(huì )建設中，建筑能耗控制，電氣設計節能化已經(jīng)成為當前電氣工程發(fā)展的必然趨勢。而AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理方案等中的能耗統計、分析體系，宿舍商鋪用電預付費管理、路燈空調等公用設備管控、宿舍大功率電器及惡性負載設備限制、用水綜合監管等節能減排相關(guān)功能，對校園節能減排具體重要參考價(jià)值，用于相關(guān)建筑節能設計，可對節能環(huán)保理念進(jìn)行有效實(shí)踐，協(xié)調可持續發(fā)展，盡快實(shí)現人與自然的和諧相處。