現狀分析
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。供電系統問題更是突出,供電網絡雖多次改造,增容發展仍明顯落后于教學科研開展的需要,線路老化、超負荷現象十分嚴重,經常造成停電等事故的發生。但由于能源計量基礎設施薄弱,未能及時發現以上問題,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,造成了廣大師生節能意識淡薄,“長明燈、長流水”現象普遍,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,全校統一建立量化的用能定額管理制度,實行“定額用能、節約獎勵、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
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生,環境和資源問題已引起國際社會的廣泛關注,發展低碳、綠色經濟已經是世界經濟發展的主題。我國政府高度重視節能減排工作, 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《高等學校節約型校園建設管理與技術導則》,為節約型校園建設的規劃、設計、建設、管理、教育普及等各階段環節提供管理與技術指導。對各個學校的節能工作的方向做出了明確的指導。從《節約型校園技術導則》等政策的要求來看,其中在全校范圍內安裝計量裝置,建立能耗統計管理制度的要求占了很大比重,這對計量儀表企業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測點來算,有幾百億的市場規模。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的電力公司、自來水公司的居民水電計量,對于傳統的計量儀表企業來說也是一個巨大的挑戰,主要表現在以下幾個方面:
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、校醫院、商業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,如何及時發現“長明燈、長流水”現象,如何及時發現偷電、偷水現象,如何及時發現管網滲漏、爆管現象,如何及時發現電纜老化漏電現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測計量。這對于傳統以月度做為能耗結算采集周期的企業來說,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,這對于企業如何快速響應高校的個性化要求提出了挑戰。
三、解決方案
從高校能源計量基礎設施薄弱,計量發展不均衡,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,我們提出了“全面規劃、分布實施,要節能,先計量”的建設思路。首先要從高校能源可持續發展、節能的戰略高度來統一規劃、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,我們建議是分區域、分階段來分布實施整體解決方案,優先改造能源浪費嚴重、建效快的區域,再者我們認為要節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、統一的能源數據,為節能做科學決策提供服務。
我們公司從技術先進性、產品穩定可靠性、系統經濟性、平臺適用性等多個方面提出了軟硬件一體化的系統整體解決方案,不僅具備自主研發的水、電、氣、熱等多種計量儀表,還針對高校專門自主研發了數據集中器和高校數字能源管理系統軟件如下圖所示:
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,非常的穩定可靠。
u 系統開放兼容性
系統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,我們所有的儀表都是按國標或者行業標準設計開發的,只要符合國標或者行業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性,我們集中器是按照國標或者行業標準設計開發的,可以抄收符合國標或者行業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測節點,數據空間都是以G為數據計算單位,這就要求系統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計報表等
我們本著“開放、合作、共贏”的心態愿與高校及其它計量儀表企業一起為高校能源計量的發展做出努力。
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