谈能源管理系统在高校中的应用方案

1 背景
随着社会的进步和经济发展，能量消耗高速增长，传统粗放型管理模式已满足不了当今社会的进步，节能降耗面临严峻的考验。有统计显示，高等院校的建设标准不断提升以及高校的高速发展，导致高校建筑能耗成倍增长，其各项指标远高于普通商业建筑。随着社会对于节能降耗认识的不断深化，绿色高校已经成为高校建设和发展的新趋势。相较于传统高校，绿色高校是绿色建筑设计、绿色教学效率和绿色能效管理的统一体，可最大限度地节约资源，保护环境，减少污染，从而创造出健康、适用、安全和高效的使用空间。
2 高校系统应用
2.1 系统概述
能源管理是高校信息化管理的一个重要组成部分，是以帮助高校实时准确掌握能耗数据、提高能源效率，降低单位能耗，增加能源利用效率为目的的信息化管控系统，是针对高校能源管理所面临的问题和瓶颈环节，依据管理节能的思想，以能源计量、统计管理为基础，以能源专业审核为手段，以指标和量化管理为核心，以提高能源利用效率、降低能源成本为方向的一体化解决方案。
建筑能耗监测系统应用智能化集成系统技术，对校园内的电能消耗、水资源消耗（包括冷水和热水）等能源信息进行采集、显示、分析、处理、维护及优化管理，实现南方科技大学一期工程校园综合能耗信息的集中管理。系统通过资源整合形成具有实时性、全局性和综合性的能源利用状况及效率信息，向用户提供校园能源利用状况报告并辅助能源管理人员制定适合的能源运行和管理策略，实现“管理节能”和“绿色用能”，最终让南方科技大学成为国内乃至国际一流的绿色校园。
文中所示案例是在图书馆信息中心设计一个系统后台，系统服务器设置在图书馆网络汇聚中心，系统工作站设置在图书馆消防监控中心。校园内按照各区域能源消耗的种类及用途，设置了电量采集点1227个（其中不包含中低压配电系统的电参数采集点），低压配电系统采集650个采集点，冷水用量采集点1221个，热水用量采集点1214个。前端能耗采集装置通过RS485总线与设置在各区域的通讯管理机连接，将各区域的能耗数据汇集在通讯管理机当中。各区域的通讯管理机通过校园控制网与系统服务器通讯，实现系统后台对校园内各类分项能耗的分布采集、集中管理、资源和信息共享。系统各层架构见下页图。
本系统采用三层架构，三层结构部署，分别为数据接口层、数据整合层和数据应用汇总层。数据接口层设备主要包括：多功能电力监控仪、三相智能数显仪表、多功能电能表、远传水表（冷、热）等。
2.2 能耗分项计量
按照《国家机关办公建筑和大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》和《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》的要求，并根据南方科技大学的实际情况，能源计量的类型包括电量和水量（包含冷热水）、燃气量、冷量。
电量的分项计量包含以下几大项：
（1）照明插座用电
照明插座用电是指南方科技大学校园主要功能区域的照明、插座等室内外设备用电的总称。包括校园建筑内照明用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电、校园路灯照明用电，教学与办公设备用电。
（2）动力用电
动力用电是指集中提供各种动力服务（包括电梯、非空调区域通风、生活热水、自来水加压、排污等）的设备用电的统称。包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。
（3）特殊用电
特殊区域用电是指不属于校园常规功能的用电设备的耗电量，特殊用电的特点是能耗密度高、占总电耗比重大的用电区域及设备。特殊用电包括信息机房、监控中心、厨房食堂、游泳池等区域的用电。
2.3 能耗系统特点
能耗系统是指由节能监管单位或统计部门根据机构或企业节能管理工作的需要，按统一规定的表式、指标项目、报送时间，定期自下而上逐级提供基本能源统计资料的统计调查工作。
2.3.1 系统运行流程
能耗历史采集→能耗预算分析→节能目标设定→能耗评估
2.3.2 系统特点
实用性：系统支持基于Internet的远程浏览，不同部门可在校内不同的地点同时查看所需信息，管理方便。
高度集成：系统通讯管理机可以接入支持Modbus、BACNET等通讯协议的各类计量表。系统网络构架一体化设计，可使用标准OPC或ODBC接口与第三方系统无缝对接，无需额外网关和数据转换带来的实时性损失，减少网络设备的重复敷设和降低维保成本。
可靠性：采用企业级关系型数据库进行数据管理，数据安全和存储以及系统运行效率得到保证。
安全性：系统对于不同的管理职能提供了不同的管理权限，并且使用数据服务器方式与工作主机储存方式进行双机热备，使得数据安全可靠。
远程管理维护：系统基于以太网进行数据传输，将大大减少系统实施难度，并且，系统的维护和扩展非常方便，可提供远程能源托管和数据维护服务。
能耗评估：客户确定投入和实施节能计划的决策依据。我们通过对目前世界上最先进的综合能耗仿真软件包的应用研究和二次开发，提供准确的设计和运行能耗数据，为客户节能降耗提供依据。
3 能耗系统建设目标及总结
（1）实现能耗波动幅度跟踪，实现能耗的准确预测。
（2）实现能耗监测、自动报警，避免不合理能耗。
（3）实现能耗、能效标准化管理，形成具有推广性的标准规范。
（4）实现能耗量化分析、能耗管理流程化和精细化管理。
（5）节能效果评估，实现对节能改造措施的全面管理。
实现高校这些目标，使高校实现十二五的节能目标。保证高校节能目标设定的科学性和受控性，从预算环节就将节能目标纳入高校管理流程并进行动态管理模式。对节能减排目标以年、季度、月为周期进行分析、调整、控制和评估。