公共建筑能效提升及能源托管策略

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（来源：IESPlaza综合能源服务网）

当前我国城镇化加速，公共建筑面积增大，能耗随之增加。2024年，我国公共建筑面积达170亿平方米，较过去10年增长160%，因此推广公共建筑能效提升及能源托管策略势在必行。

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公共建筑能效提升

以及能源托管工作的现状分析

我国城镇绿色建筑占新建建筑约50%，国家据此推出《绿色生活创建行动总体方案》等，对公共建筑能耗提出更具体要求，如针对办公楼、医院等大型公共建筑及数据中心，开展楼宇用能优化、电冷暖供应等工作，强调能源托管。

能源托管作为合同能源管理主要模式，弥补了节能效益分享型商业模式缺陷，因此推广相关措施对解决我国公共建筑能效提升等问题意义重大。

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公共建筑主要用能设备

能效提升的有效方法

▌多联式热泵空调机组能效提升方法

在多联分体式结构的空调系统中，制冷剂管路直接连接室内外机组，制冷剂管路通过换热器、压缩机以及其他制冷附件设备，室内机通过多台设备传输制冷剂，满足冷热负荷需求。

该系统具备节约能源、智能化调节以及温控精确度高的特点，可实现各房间独立调节以适应不同负荷。但系统控制复杂，在环境温度过低或管路过长时，易出现液体回流、回油困难，需增设辅助回路与附件解决。同时，其对管路材质、工艺及现场焊接要求高，推高了机组生产标准。

而多联机组优势显著：一是可分室控温，根据室温调节冷量；二是运行费用低，节能效果好；三是内外机通过信号线连接，运行安全稳定；四是节省空间，适用于公寓、办公室等户型，且噪声低。

但是，系统存在明显缺陷：冷媒管长度限制使其不适用于房间纵深大的户型，无法满足大空间制冷制热需求；控制线路复杂，接线繁琐易发生故障；初期投资成本高。这些问题易导致用能浪费，影响制冷制热效果。

为解决上述问题，本文探讨了系统的设备能效提升方法，主要包括：

（1）更换输配系统设备。更换此设备可降低能耗，如更换为高效冷冻水泵、冷却水泵、热水泵、冷却塔等，适用于水泵多年未换、能效提升不足的公共建筑。此外，更换空调机组等末端设备，采用高效风机可降低风机能耗。但具体需测量主机、输配系统及末端变频位置的水泵容量，分析建筑最大设计冷热负荷并留余量。若系统未调速，水泵全年工频全速运行会增加电机负荷，造成电能浪费。

（2）采用变频技术。通过变频技术可直接改变中央空调系统的水泵转速，进一步调节管道流量，有效取代阀门调节以及回流方式。该方法的节电率可达20%以上，节能效果显著。

（3）更换冷水机组设备加入变频技术。在建筑制冷系统优化中，为离心式冷水机组加装变频调速装置（VSD）是有效节能措施。VSD通过控制逻辑同步调节导流叶片开关度与电机转速实现变频调速。当离心式冷水机组负荷低时，导流叶片自动关闭，使得离心式冷水机组负载大幅度降低。通过进口导叶调节,可使喘振点在小制冷量情况下有效发生，当室外温度或者中央空调负荷降低时，采用变速控制降低压缩机转速，能够确保机组部分负荷平稳运行，达成变频调速节能目标。

▌锅炉系统能效提升方法

锅炉系统主要负责为建筑提供生活热水，补水功能表现优越。但传统建筑中该系统能效提升有限，经常出现停水、无热水供应现象。采用热量回收方法可最大限度提升能效，燃气或者燃油锅炉的排烟温度通常控制在120～250℃，烟气中大量热量未被有效利用，会导致能源浪费与环境热污染。为此，需要有效增设烟气回收装置，降低锅炉的排烟温度，为锅炉提高生产效率约3%～8%。在烟气余热回收系统中，所回收的热量可用于余热锅炉系统，作为生活用水及热水补充，强化暖通空调系统的应用效能。

通常锅炉的排烟温度相对较高，可以通过加装余热回收装置确保将烟气排放温度控制在180℃左右。如果使用冷凝热回收技术，则节能效率会进一步提高。冷凝热回收技术拥有全自动化运行模式，可通过采集烟温来控制循环水泵的启动运行与停止，实现锅炉与水泵同步生产运行。该技术的另一作用是控制运行温度，将水箱运行温度控制在40～60℃，通过烟气余热回收利用系统促进节能减排，不仅安全，且效果突出。

▌冷凝热回收能效提升方法

暖通空调系统采用冷凝热回收技术，能效提升效果明显，其主要针对螺杆式机组。但该类机组在制冷运行过程中必须向外部环境排放冷凝热气，如此才能达到制冷量的1.3倍。为达到能效提升目的，可在机组冷凝器前增加中冷器，配合高温冷媒蒸汽技术制备热水，在制冷同时为建筑中人群提供生活热水。由于整个过程中对制冷COP指标的降低明显，因此可进一步为系统提供热回收技术支持，将排放的冷凝热作为生活热水热源，最大限度减少冷凝热对环境的热污染，以调整部分热量变化情况，大幅度提高机组的生产运作效率。

空调冷凝热的能源回收、提升流程的过程比较复杂，适用于夏天制冷模式，需通过改造螺杆机的方式完成，一台螺杆机的改造费用约为10万～20万元。改造后的螺杆机热回收温度不会超过45℃，静态投资回收期大约3～5年。

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公共建筑主要用能设备的能源托管策略

▌节能量核定方法

通过节能量核定这一方法，主要围绕能源费用托管展开。节能量核定也是合同能源管理的一种全新模式，在核定过程中，实施能源托管的关键在于全面管控空调冷冻机房，实施单项托管。在这方面，主要参考我国有关建筑改造项目的节量核定标准，其中的主要核定方法包括能耗法以及关键参数法。

例如在中央空调冷源系统改造过程中，针对关键参数的制冷机房系统能效比控制，应该结合总制冷量以及总用电量比值展开，确保做到同步对多台制冷机制冷量、用电量之和相关比值实施分析计算。每个月的节能计量方法参考如下：

式中，E为中央空调的冷源系统节电量（千瓦时/月），EERj为中央空调的冷源系统基期耗电量（千瓦时/月），Qh为中央空调的冷源系统基期供冷量（千瓦时/月），Eh为中央空调的冷源系统节电量（千瓦时）。

上述节能量的核定计算方法比较科学合理，可每月准确记录EERj数据作为节能量计算关键。这一能源托管策略可应用于驻场管理方案中，适当增加中央空调的冷冻机房能效监控效率，保证全年内都能获得精准的EERj数据。

▌托管费用计算方法

能源托管策略中还包括托管费用计算方法，主要参考国家计量单位检定标准，确保托管方投入高效设备以及智能控制系统，有效提高制冷机房系统的能效比EERs大约30%。在确保甲方6%的收益优惠条件下，托管方可适当提高收益水平，其计算方法如下：

式中，Eb为托管方节能收益（元/月），P为当月平均电价（元/千瓦时），0.94为0.94元/千瓦时。

另外，还有能量销售计算方法，主要按照合同约定单价以及能量计算实际数据分析冷热量，实现能量托管结算方案优化升级。

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结语

本文介绍了目前国内公共建筑的内部能效提升以及能源托管方案，这是由于合同能源管理机制的有效推行，实现了公共建筑能效提升。即使是在我国城镇公共建筑面积逐渐增大、能耗增大的条件下，也能实现对建筑节能改造引导机制的有效建立，为建筑运营节省大量能耗与经济成本。（作者：朱赞；王建军）

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