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1 1 IBM Confidential 智慧建筑能源管理 俞波 2013年8月16日 ▪ ▪我国全社会总能耗的近一半被建筑“吞噬”我国全社会总能耗的近一半被建筑“吞噬”. . 建设部统计我国建筑能耗惊人，建造和使用建筑直接、间接消耗的能源建设部统计我国建筑能耗惊人，建造和使用建筑直接、间接消耗的能源 占到全社会总能耗的占到全社会总能耗的46.7%46.7% 我国建筑能耗占总能耗比例逐年上升未来几年内写字楼、公寓、饭店、我国建筑能耗占总能耗比例逐年上升未来几年内写字楼、公寓、饭店、会展中心等大型公共建筑会大幅度增加，在会展中心等大型公共建筑会大幅度增加，在20202020年前我国将新增约年前我国将新增约1010亿亿m2m2大型公共建筑大型公共建筑 我国约我国约90%90%以上的大型公共建筑是典型的耗能大户以上的大型公共建筑是典型的耗能大户 建筑能源管理系统是建筑节能的重要手段建筑能源管理系统是建筑节能的重要手段 5040504015302035202010101010 10155100%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%政府办公楼政府办公楼 甲级写字楼甲级写字楼酒店酒店商场商场中央空调中央空调照明照明办公设备办公设备电梯电梯饮水机及开水器饮水机及开水器生活热水循环泵生活热水循环泵大型建筑的能耗构成 建筑能源数据分项计量和采集；  系统之间数据缺乏实时沟通和对比。

问题问题1 能源数据多通过人工抄表记录方式； 设备运行依靠人工管理经验，有待提高科学性 问题问题2 智慧能源管理需要能源管理信息化的提升；  能源管理需要与其他信息化系统互联互通 问题问题3 监测分析 优化控制 智慧管理 建筑能源管理存在的问题 建筑能源管理要解决的问题 感知化感知化 互联化互联化 智能化智能化 一体化管理一体化管理 (ERP to ERP) 平衡风险与经营业绩 有效消减运营成本 管理建筑能源复杂 性 网络规划网络规划,执行与决策分析执行与决策分析 优化流程优化流程 建筑能源灵活性 与稳定性 建筑能源的目标 ESCO 自动化运营自动化运营 (传感器传感器 与执行器与执行器) 执行执行 管理管理 控制控制 可视性 上下游协作 分析不优化 智慧建筑 建筑能源管理的”三要素” 核心要素 (1)提高建筑能源可视性 (2)增强上下游协作能力 (3)持续分析并优化建筑能源 建筑能源管理需要更加智慧 打消客户的顾虑和疑惑 解决方案 是否安全？ 是否会增 加额外的 工作量？ 是否需要 重复投入？ 节能效益计 量是否合理？ PICC 中国质量认 证中心 采集 控制 现场分析 远程优化 建筑能源管理需要更加智慧 系统监测系统监测 系统分析系统分析 现场控制现场控制 现场执行现场执行 监测监测 数据数据 最优控最优控 制策略制策略 控制控制 指令指令 能耗系统能耗系统 运行参数运行参数 控制动作控制动作 环境参数环境参数 确保整个系统始终运行于最佳节能状态确保整个系统始终运行于最佳节能状态 对整体耗能系统进行实时精确监测、分析和调控对整体耗能系统进行实时精确监测、分析和调控 切换切换 智慧的节能理念 设备型节能关注：发动机、车重、流线造型、轮胎设备型节能关注：发动机、车重、流线造型、轮胎…… 管理型节能：管理型节能：一个经验丰富一个经验丰富 的老司机的老司机教你怎么开车？教你怎么开车？ 省油？省油？ 老司机的故事老司机的故事 建筑能源管理需要更加智慧 老中医的故事老中医的故事 西医与中医的不同，西医与中医的不同， 中医中医 西医西医 管理型节能是中医型节管理型节能是中医型节 能医生，把脉，开方，能医生，把脉，开方， 抓药。

抓药 建筑能源管理需要更加智慧 中央空调系统节能案例 用户 空调机组 风机盘管 冷机 冷冻泵 冷却泵 冷却塔 活塞机 螺杆机 离心机 溴化锂 冷却水 冷冻水 冷却循环 冷冻循环 中央空调系统节能案例 中央空调和采暖系统包括冷热 源系统，输配系统，以及末端 系统，各个子系统在运行时都 产生能耗一个系统能耗的减 少可能使得其他系统能耗的上 升，之间的关系随着工况不同 而不同 因此，整个系统优化的目标不 是使得某个子系统或设备效率 最高，能耗最低，而是使整个 系统能耗最低 节能系统使用快速非线性优化 方法，基于专家知识，快速寻 找系统最优效率运行工 中央空调系统节能案例  建筑面积15.8万平方米  6台约克离心机  Honeywell的楼控系统 中央空调系统主机耗电量300万元 水泵系统耗电量160万 风机系统耗电量100万 中央空调系统节能案例 北京 世贸天阶 现场设备—主控制柜 主控制柜：智能控制系统的核心部分，包含数学建模、后台运算、数据库记录、现场设备的监控等功能 现场设备—万象接口 接口控制箱：内装有万象接口控制器，可与主机进行通讯，并与系统实现对接，是系统对主机控制的桥梁和枢纽。

箱体上有切换开关，可切换直通和节能模式 现场设备—循环泵控制柜 循环泵控制柜：分为冷却泵控制柜和冷冻泵控制柜，主要控制手段是配合主机的运行，分析用户的需求，实时调节泵的频率 控制按钮：安装在循环泵控制柜的前面板，有启动、停止的按钮和指示灯，有故障报警，急停按钮，有切换按钮实现工频、变频切换，远程就地切换等 现场设备—多功能电表 电表：在变频状态，实时显示泵的电压、电流，可以记录累计电量 现场设备—传感器 温度传感器：安装在分集水器上，本地显示温度并把数据传送到系统 压力传感器：安装在分集水器上，将压力数据传送到系统 商业模式：合同能源管理（EMC） 1、节能效益分享 2、节能量保证 3、能源费用托管 某项目投资收益测算举例某项目投资收益测算举例 项目收益测算 项目合同期分享收益 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年 第六年 第七年 第八年 合计 我方分享比例 90% 90% 80% 80% 50% 50% 20% 20% 480% 甲方分享比例 10% 10% 20% 20% 50% 50% 80% 80% 320% 我方年收益（万） 90 90 80 80 50 50 20 20 480 甲方年收益（万） 10 10 20 20 50 50 80 80 320 项目评估项目评估 签订合同签订合同 系统设计系统设计 采购采购 施工施工 及调试及调试 项目验收项目验收 签订验收签订验收 报告报告 跟踪与售跟踪与售 后服务后服务 1-4天 3-5天 7~10天 3-7天 3~16天 3~10天 1-5天 项目合同期 单个项目实施周期单个项目实施周期*约约2121天天~60~60天天 项目实施流程项目实施流程  小区  写字楼 电子工厂  大型公共场所 智慧智慧 WESTAR 节能优化系统特点节能优化系统特点 典型案例 上海红星美凯龙浦东店中央空调节能 上海红星美凯龙浦东路店采用5台溴化锂直燃机作为冷 热源，天然气作为燃料。

目前吸收式机组都运行在就 地单机人巟控制状态，空调系统根据控制器的设定值 上下限运行巟作 节能效果 根据实际对比的数据结果显示，中央空调系统的主机 天然气节气率为40%，中央空调系统水泵节电率为 37.15% 上海绿地和创大厦空调及采暖系统节能上海绿地和创大厦空调及采暖系统节能 绿地和创大厦地处上海西部门户的普陀区,是上海绿地集团特聘 美国ARQ设计事物所精心打造的面向创业型企业的25层智能化商务 办公大楼 节能效果 根据实际对比的数据结果显示，中央空调系统的主机天然气节气率 为18%，中央空调系统水泵节电率为30% 典型案例 山东银座空调及供暖系统节能改造 山东银座商城股份有限公司是一家跨区域、多业态的大型连锁商业企 业，山东省商贸流通领域重点骨干企业，省政府重点扶持的大型零售集团 公司一直保持着稳健的发展态势，企业规模和效益水平一直稳居省内同行 业的龙头地位，连续多年位列全国百货业“十强”。

节能效果 根据实际对比的数据结果显示，主机天然气节气率为25%，中央空调 系统水泵节 电率为56% 典型案例 山东临沂人民医院中央空调节能 山东省临沂市人民医院作为三甲医院，目前占地总面积13平 方米，医院总建筑面积 12万平方米 节能效果 中央空调主机节电率15%，冷冻水循环泵节电率35%,直燃机 节约天然气12% 河北省儿童医院空调系统节能改造 河北省儿童医院、河北省第五人民医院、河北省儿科研究所 创建于1989年，坐落在河北省省会石家庄市，占地 31767.71平方米，建筑面积54944.36平方米 节能效果 根据实际对比的数据结果显示，主机天然气节气率为20.4% 典型案例 湖北食品药品安全评价中心 亮点 本案例作为太阳能和空调相结合的一种新型应用，也是太阳能应用 的一个缩影 项目采用太阳能，燃气，电，等多种能耗形式，通过计算机建模对 热能及费用进行精确计算，能够有效降低单位面积采暖费用，经过 测试，比传统油气电供暖节省35～50，比传统的燃煤供暖节省 12～20，丌紧降低了能耗费用，同时更减少了污染的排放 无锡灵山梵宫空调节能系统节能无锡灵山梵宫空调节能系统节能 灵山梵宫建筑气势磅礴，布局庄严和谐，总建筑面积达7万余 平方米，高三层的梵宫采用退台式建筑布局，以南北为轴线，东西 呈对称分布，建筑面宽150米，进深180米，顶部为错落有致的五 座华塔，后侧为曼陀罗形态的圣坛。

节能效果 根据实际对比的数据结果显示，中央空调系统的主机天然气节气率 为20%， 典型案例 上海皇廷国际大酒店中央空调及锅炉节能 上海皇廷国际大酒店位于浦东川沙功能区繁华地段，毗邻浦东 国际机场、酒店2010年开业，为五星级酒店，客房195间，共12 层，楼高50米 节能效果 根据数据对比和相应公式计算数据显示，空调系统主机节能率为 15%，辅机节能率为30%；锅炉节能率达到15% 苏州冠云大酒店风冷热泵节能 苏州冠云大酒店的制冷系统由3台热泵风冷冷水机组组成，目 前制冷站系统现场设备采用全手动操作方式运行，包括主机的启停 和温度设定，管路阀门的切换，循环水泵的开启和切换 节能效果 根据实际对比的数据结果显示，风冷热泵的节电率为25% 典型案例 山西太原煤乡酒店中央空调及锅炉节能 节能效果 根据实际对比的数据显示，天然气节气率为15.2%；循环泵节电率 为36.9% 系统分析 l l 1台溴化锂直燃机作为冷热源； l l 1台燃气锅炉供生活热水； l l 燃料为天然气； l l 目前设备在就地单机人巟控制状态； l l 空调系统根据控制器的设定值上下限运行巟作。

改造实施办法 安装WESTAR能效管理与家，包括节能策略软件、RIC控制器、室内温度 传感器、室外照度传感器和电表等软硬件设备将溴化锂直燃机和锅炉同 步接入WESTAR能效管理与家 项目承建方介绍 将应用数学的理论应用于多年累 积的数据分析，具备扎实的理论 基础，形成了完善的建筑能耗评 测、计量和分析的基础，从建筑 整体到底层设备，将优化运行分 析进行到底 矩阵理论与 数值分析的 应用 由大批从事计算机、自动控制、 中央空调、暖通、无线通讯等专 业的博士后、硕士等高级人才组 成的技术专家团队为您提供7*24 小时的服务 专业的 技术服务团 队 更为强大的 云端数据合 作伙伴 具有软件企业资质，现在已经取 得多项国家级的软件著作权证书 多项国家级 软件著作权 证书 2012年，我们与IBM达成全球合 作伙伴，正是成为IBM云端智慧 城市-智慧建筑技术与服务提供商 项目承。