2021-08-01 14:09:48
趙雨
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摘要 我國“十三五”規劃綱要中明確提出建設資源節約型、環境友好型社會，因此為貫徹節能減排相關規劃，在校園電氣設計中，要重點關注節能降耗，*化相關設計。本文以某新建學校工程為例，探討了該工程電氣設計中采用的節能減排技術設計，包括供配電系統節能設計、智能照明系統設計、光伏發電、新型電氣設備、建設校園節能監管平臺等措施，為高校校園節能減排建設起到一定探索意義和參考作用。
關鍵詞 節能減排 校園電氣設計 節約型校園 綠色建筑
一、引言
國務院(yuan)《十(shi)三(san)五(wu)節(jie)(jie)能減排(pai)綜合工作(zuo)(zuo)方案》中明確提出了(le)節(jie)(jie)能減排(pai)的(de)發展(zhan)理念，住(zhu)建部(bu)也相應發布(bu)了(le)《建筑節(jie)(jie)能與綠色建筑發展(zhan)“十(shi)三(san)五(wu)”規劃(hua)》。《工作(zuo)(zuo)方案》對未(wei)來五(wu)年(nian)**節(jie)(jie)能減排(pai)工作(zuo)(zuo)做了(le)全面部(bu)署和細致安排(pai)，明確了(le)“十(shi)三(san)五(wu)”時期節(jie)(jie)能減排(pai)總體目標，是指導新時期**節(jie)(jie)能減排(pai)工作(zuo)(zuo)深入開(kai)展(zhan)的(de)綱領性文件。
近幾年來(lai)(lai)，隨著**經濟的(de)快(kuai)速發(fa)(fa)(fa)(fa)展，對電(dian)力(li)資源的(de)需求量持續增(zeng)大，導(dao)致(zhi)社(she)會整體的(de)電(dian)力(li)資源也愈發(fa)(fa)(fa)(fa)緊缺。但國家發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)結構(gou)仍然(ran)以火力(li)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)為主，不可避免存在(zai)投入成本高(gao)、環境污(wu)染(ran)嚴(yan)重等(deng)問題，節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)就成了未來(lai)(lai)發(fa)(fa)(fa)(fa)展的(de)必然(ran)趨勢(shi)。因此，為了減(jian)緩用(yong)能(neng)緊張(zhang)、實現節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)，加強電(dian)氣設計(ji)節(jie)能(neng)化(hua)已成為當前建筑電(dian)氣設計(ji)的(de)關注重點。
高(gao)校教(jiao)育(yu)工作(zuo)(zuo)(zuo)對(dui)(dui)于(yu)社會(hui)發(fa)展起著重要(yao)推進作(zuo)(zuo)(zuo)用，但(dan)高(gao)校擴招過程中，能(neng)(neng)源浪費也一(yi)直與之(zhi)相(xiang)伴。截止當(dang)前，據統計(ji)，高(gao)校年耗能(neng)(neng)量當(dang)前已占(zhan)據社會(hui)總能(neng)(neng)耗的(de)8%，那么(me)作(zuo)(zuo)(zuo)為國家節能(neng)(neng)戰略的(de)重要(yao)組成部(bu)分(fen)(fen)，高(gao)校的(de)節能(neng)(neng)減排(pai)工作(zuo)(zuo)(zuo)首當(dang)其沖。本文中以某新建學校為例，探討其電(dian)氣(qi)設(she)計(ji)中部(bu)分(fen)(fen)節能(neng)(neng)化設(she)計(ji)，確定其對(dui)(dui)于(yu)節能(neng)(neng)型建筑電(dian)氣(qi)設(she)計(ji)的(de)參(can)考價值。
二、案例分析
以(yi)某實驗學校(xiao)(xiao)為例(li)，作為新建(jian)學校(xiao)(xiao)，該學校(xiao)(xiao)**以(yi)省綠色示范(fan)校(xiao)(xiao)園(yuan)為標準進行設計(ji)(ji)，計(ji)(ji)劃(hua)總建(jian)筑面積達41970㎡。本工程電氣設計(ji)(ji)內容主(zhu)要包(bao)括10kV/0.4kV變配電系(xi)統(tong)、柴油發電機系(xi)統(tong)、供配電系(xi)統(tong)、照(zhao)明(ming)及動動系(xi)統(tong)、建(jian)筑物防雷(lei)接地及安全措施、安防系(xi)統(tong)、綜合布線系(xi)統(tong)、火災自(zi)動報警(jing)系(xi)統(tong)等。其中采用的(de)節能(neng)降耗措施主(zhu)要有：
光伏發電：光伏建筑整體化技術的使用能夠降低建筑的電力消耗。在小學部和中學部部分屋*裝設光伏發電系統，總裝機容量為146.575kWP，光伏白天所發電能為學校*先使用，發電不足或晚上不發電時由市電作為學校的補充用電。146.575kWP光伏電站年發電量可達17萬度。
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現定時通斷，在自然光滿足使用要求或者深夜時，自動關閉相應燈具，避免學校教室、圖書館等場所可能存在“空調常開，燈具長明”一類的現象，從而達到節能減排的效果。
配備電動汽車充電樁：校內安裝配備有50臺電動汽車充電樁，用于方便電動汽車停放及充電使用，鼓勵老師購置新能源汽車，這樣不僅節約能源，同時也可減少汽車尾氣對環境的污染。
預付費管理：校內宿舍及商配均配備預付費智能電表，通過這樣的繳費用電方式，合理提高了學生節能意識，減少了宿舍內亂用濫用水電的現象。另外宿舍專用智能終端還配備有大功率限電、惡性負載禁用、時間管理等功能，進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、電能質量監測裝置統一上傳*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。
三、方案建議
圖(tu)1 安科瑞能效(xiao)管理方案拓撲
安(an)科瑞能(neng)效管理方案由設備層、傳輸層、數(shu)據層、服務層組成(cheng)。
設備(bei)層(ceng)（水電表、空調控制(zhi)器等末端設備(bei)）通(tong)過RS485專線或無線（Lora）通(tong)訊(xun)。
傳輸層(ceng)(ceng)（邊緣計算網關）可通(tong)(tong)過RS485專線或(huo)無(wu)線通(tong)(tong)訊采(cai)集末(mo)端設備數據，并以以太(tai)網或(huo)4G、NB等方(fang)式通(tong)(tong)過校園網將數據傳送(song)*數據層(ceng)(ceng)。
數(shu)(shu)據(ju)層（一(yi)般部署在(zai)校園(yuan)服(fu)務(wu)(wu)器中）處理傳輸(shu)層上傳數(shu)(shu)據(ju)，并為服(fu)務(wu)(wu)層業務(wu)(wu)做服(fu)務(wu)(wu)，可與校園(yuan)一(yi)卡(ka)通系統和其他(ta)相關(guan)系統做數(shu)(shu)據(ju)對接(jie)。
服務層（一般部署在(zai)校園服務器中）提(ti)供數據查(cha)看、預付費管(guan)理、惡性負載管(guan)理、作息時(shi)間(jian)管(guan)理、分布式(shi)光伏監測等功能。
四、平臺介紹
圖2 AcrelEMS-EDU校園綜合能效管(guan)理平臺(tai)功能拓撲
圖3 AcrelEMS-EDU校園(yuan)綜合(he)能效管理平臺駕(jia)駛艙展示(shi)圖
首頁/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態展示。
圖4 AcrelEMS-EDU校園(yuan)3D模(mo)型(xing)圖
用電綜合監控：對校園35KV-10KV-0.4KV各*用能進行監測和分析；對進線電能質量及關鍵實驗室電能質量進行監測分析；對變配電室內的環境進行監測和報警；能夠對變壓器進行監控，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水量進行一*計量；對單棟建筑進水量進行二*計量。個別實驗樓進行三*計量監測。通過一*、二*、三*水表計量數據實時分析水平衡情況，存在異常水情時能夠立即發出警情。
商業/宿舍預付費：對校園內的各類商鋪用水、用電進行預付費管理。對學生宿舍用電進行定時用電控制、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，電站發電統計，逆變器發電統計，光伏電站配電監測，逆變器曲線分析等功能。
空調節能監管：實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行自動管理或遠程群控管理。
校園能耗分析：能夠實現能耗監管、能耗查詢、能耗報警、能耗公示、能耗審計等功能，能夠幫助學校清晰、直接的了解到用能情況，并輔助學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、同比數據、環比數據等進行分析，幫助校方了解到校園綜合能效情況。
綜合手機端：相關人員可通過手機客戶端的方式隨時登陸能源管控系統，實現對校內各類能源系統進行計量、監測、控制、狀態反饋、報警等功能，對校園水電等能耗進行實時監管。
五、討論及思考
資源節(jie)約型(xing)、環境友好型(xing)社會建(jian)(jian)(jian)設(she)中，建(jian)(jian)(jian)筑能(neng)耗(hao)(hao)控(kong)(kong)制，電(dian)(dian)氣(qi)設(she)計(ji)節(jie)能(neng)化已(yi)經成為當前電(dian)(dian)氣(qi)工(gong)程發展的(de)(de)必(bi)然趨勢。而AcrelEMS-EDU校園綜合能(neng)效管(guan)理方案等(deng)中的(de)(de)能(neng)耗(hao)(hao)統計(ji)、分(fen)析體(ti)系，宿(su)舍商鋪用(yong)電(dian)(dian)預付費(fei)管(guan)理、路燈(deng)空(kong)調等(deng)公用(yong)設(she)備管(guan)控(kong)(kong)、宿(su)舍大(da)功(gong)率電(dian)(dian)器及惡性負載(zai)設(she)備限(xian)制、用(yong)水綜合監(jian)管(guan)等(deng)節(jie)能(neng)減排相關(guan)功(gong)能(neng)，對校園節(jie)能(neng)減排具體(ti)重要參考價值，用(yong)于相關(guan)建(jian)(jian)(jian)筑節(jie)能(neng)設(she)計(ji)，可(ke)對節(jie)能(neng)環保(bao)理念(nian)進行合理實踐，協調可(ke)持續(xu)發展，盡快(kuai)實現人與自然的(de)(de)和諧相處。
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