摘要：根據高校建筑物電能采集點(diǎn)獲取的數據，利用電能能耗監測平臺對其進(jìn)行分項、組合及分析，建立相對準確的參考模型，并設定合理的評價(jià)指標，以實(shí)現對高校建筑電能能耗評估，為制定出節能方案提供可靠依據。

關(guān)鍵詞：高校建筑；能耗監測；物聯(lián)網(wǎng)；能耗監測管理系統

0引言

我國能源消耗主要來(lái)自工業(yè)、交通和建筑，其中建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展一方面帶動(dòng)了國民經(jīng)濟的快速增長(cháng)，但同時(shí)建筑能耗呈現出急劇上升的趨勢。據統計我國現有建筑物能耗占全國總能耗的25%左右，其中建筑物消耗的電能約占電力總消耗的六分之一，因此做好建筑物電能能耗分析與研究，提高節能能效水平，將有效緩解我國電力能源供應的緊張局面。

1高校建筑物電能能耗指標的建立及分析

高校是社會(huì )構成的一個(gè)重要組成部分同時(shí)也是社會(huì )資源能源消費大戶(hù)。開(kāi)展校園建筑能耗節能研究.將對我國建設節約型社會(huì )具有重要的示范意義和深遠的教育意義。本文以吉林建筑大學(xué)為研究對象。通過(guò)分析和研究我校建筑物電能能耗的特點(diǎn)為提出合理化節能方案提供有效依據，從而實(shí)現建設節約型高校的目標。

1. 電能能耗數據的計量。隨著(zhù)我校辦學(xué)規模的大，截止目前共有在校生約16萬(wàn)人，各類(lèi)建筑物以及相關(guān)設備等配套設施不斷增加，校園建筑能耗出現了大幅度增長(cháng)，我校園建筑明細如表2-1所示：

利用我校各個(gè)建筑內部數據點(diǎn)位的采集器獲取相關(guān)數據.對學(xué)校建筑物的能耗數據進(jìn)行分類(lèi)、分項準確計量，并加以統計分析，其中電能能耗占建筑能耗的比重大。

電能消耗的方式多、分類(lèi)計量過(guò)程復雜。其中影響電能能耗大的是建筑內部電路系統的復雜度、終端電器設備數量、規模及使用時(shí)間。因此，做好建筑物電能能耗采集，是建筑物電能能效評估和節能優(yōu)化首要環(huán)節。如圖2-1所示為我校建筑物電能能耗數據采集示意圖：

圖2-1吉林建筑大學(xué)建筑物電能能耗數據采集示意圖

2.電能能耗指標的建立。依據校園建筑電能能耗數據對各個(gè)建筑進(jìn)行對比評價(jià)，評價(jià)指標分為兩種：?jiǎn)挝唤ㄖ娣e和人均電能能耗。

1. 單位建筑面積用電指標。

單位建筑面積耗電量是建筑用電總量除以建筑面積得到的平均值即：?jiǎn)挝唤ㄖ娣e耗電量建筑用電總量/建筑總面積。

（2）人均耗電量指標。對于人員流動(dòng)性比較小的建筑，在采用單位建筑面積用電量為依據作為評價(jià)指標的同時(shí).也可以用人數作為評價(jià)依據。人均耗電量是建筑用電總量除以使用人數得到的平均值，即人均耗電量-建筑用電總量/用電人數。

設定建筑電能能耗指標既可以通過(guò)計算得到各種指標后，經(jīng)過(guò)對比讓使用者充分了解建筑物的用電水平，也可以將其中部分指標為能效評估提供數據支持。

3.電能能耗數據的分析。高校建筑電能能耗主要可分為四項：照明插座用電、動(dòng)力用電、空調用電和特殊用電。電能能耗數據采集應嚴格遵循分類(lèi)分項的計量規則。其中照明插座包括室內照明、室外照明、公共照明、用電設備插座和公共顯示屏用電：動(dòng)力包括水泵熱力泵、電梯、通風(fēng)設備用電：空調包括制冷和采暖設備用電;特殊用電包括食堂餐廳的用電。

對電能能耗數據的分析主要包括對能耗分類(lèi)分項的統計計算，搭建電能能耗分項計量監測模型。多元線(xiàn)性回歸是統計分析中的重要方法，按時(shí)間利用學(xué)校能耗監測亞臺的數據采集功能獲得建筑電能能耗數據，證明篩選的能耗影響因素和電能能耗之間存在線(xiàn)性關(guān)系，建立多元線(xiàn)性回歸的預測模型，用來(lái)模擬和預測建筑電能能耗水平。模型函數形式為：

，其中EUI設為建筑物的月耗電量，x均為自變量，的系數，x₁為室內外溫度差，x₂為平均照明用電時(shí)長(cháng)，x₃為人均照明用度，x₄為每月平均使用人數，x₅為其它設備使用功率，誤差用表示。

為了達到節能的目的，找到多元線(xiàn)性回歸模型中找出對電能能耗影響較大的因素，例如對高校辦公樓進(jìn)行模擬數據分析，x代表室內外溫度差，若系數的數值明顯大于其他系數則表明為了維持室溫空調系統所耗費的電能，占該辦公樓電力能耗的比重大，是關(guān)鍵的節能影響因素。

2高校建筑物電能能耗監測系統的改進(jìn)方案

為了保證系統的穩定性和準確性，我校電能能耗監測系統應具備以下特點(diǎn)：

1. 系統要具備很高的可靠性，數據采集器需要有存儲功能。

2. 系統需要能夠保證穩定傳輸速度，避免傳輸阻塞以以應對大量數據傳輸。

3. 數據采集點(diǎn)設置要合理，避免采集點(diǎn)與局域網(wǎng)距離的問(wèn)題，導致因網(wǎng)終故障造成系統不能正常獲取數據。

在上述需求之下，如何保證電能能耗監測系統正常有效運行，為后續節能工作提供更準確的依據，顯得尤為重要。近年來(lái)無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)發(fā)展非常成熟，各種智能感知設備廣泛應用在冬個(gè)領(lǐng)域。改變傳統的電能能耗采集方式。改變以往的復雜布線(xiàn)利用智能采集終端。使數據采集器與監測系統采用無(wú)線(xiàn)連接?？梢允闺娔苣芎谋O測系統可靠性更高、實(shí)用性更強、可擴展性更好目前方案正在論證中，其中保證電能能耗數據采集器與傳感器的可靠傳輸、尤其是網(wǎng)關(guān)的功能方面還要完善，從而才能實(shí)現能耗數據從無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )到互聯(lián)網(wǎng)的轉換傳輸。

3安科瑞建筑能耗分析系統

3.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統是用戶(hù)端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過(guò)對用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細分和統計，以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶(hù)可按照國家有關(guān)規定實(shí)施能源計算，分析現狀，查找問(wèn)題，挖掘節能潛力，提出切實(shí)可行的節能措施，并向縣級以上管理節能工作的部門(mén)報送能源計算報告。

3.2應用場(chǎng)所

適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區、大型物業(yè)、學(xué)校、醫院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監測與管理的系統設計、施工和運行維護。

3.3系統功能

3.3.1系統概況

平臺運行狀態(tài)，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線(xiàn)，當日，當月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。

3.3.2用能概況

對建筑、部門(mén)、區域、支路、分類(lèi)分項等用能進(jìn)行對比，支持當日逐時(shí)趨勢、當月逐日趨勢曲線(xiàn)、分時(shí)段能耗統計對比、總能耗同環(huán)比對比。

3.3.3用能統計

對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類(lèi)能源用能進(jìn)行統計，支持報表數據導出EXCEL，支持選擇建筑數據進(jìn)行生成柱狀圖。

3.3.4復費率統計

復費率報表按日、月、年統計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

3.3.5同比分析

對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進(jìn)行用能數據同比分析。

3.3.6能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑選定時(shí)段內各類(lèi)能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

3.3.7夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線(xiàn)、餅圖等形式對選擇支路分類(lèi)能源在選定時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統計對比，支持導出報表。

3.3.8設備管理

設備管理包括，設備類(lèi)型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶(hù)合理管理設備，確保設備的運行。

3.3.9用戶(hù)報告

用戶(hù)報告針對選定的建筑自動(dòng)統計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結果，針對用電提供單獨的復費率用能分析，報告可編輯。

4系統硬件配置

5結束語(yǔ)

利用高等院校的科研優(yōu)勢，應用電能能耗監測平臺對能耗數據進(jìn)行分項、組合并加以分析，建立參考模型來(lái)反應電能能耗情況.利用合理的評價(jià)指標實(shí)現對高校建筑電能能耗評估，為制定出節能方案提供有力依據，為建設節約型校園提供了有力支撐。未來(lái)節約型校園的不建設發(fā)展中，對于各類(lèi)校園建筑物用電分析還應細化，用電數據的采集分項還需更加細致。根據校園建筑電能能耗特點(diǎn)有針對性地建立更加詳細的分類(lèi)模型。提高分析效率。

參考文獻

[1]鄭琦.節約型高校建筑物電能能耗的分析與研究[J].技術(shù)探討與推廣，2019(30)：84.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版.