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城市建筑楼宇能源监控与管理BEMS系统

时间:2017-06-15 00:40 来源: 作者: 点击:

     概述

我国约90%以上的大型公共建筑是典型的耗(电)能大户,在能源需求日趋紧张的情况下,采用多种手段实现建筑节能是必然的选择。对建筑执行能耗量化管理以及效果评估,来控制降低建筑运营过程中所消耗的能量,包括空调、照明、采暖、电梯以及办公设备等的能耗,最终降低建筑的运营成本,成为大楼业主最为关注的问题。要想降低能源消耗就必须采取有效的方式管理能源。对于一栋现代化的大楼而言,在没有安装BES的时候,由于很难了解大楼内空调、照明等耗能设备的运行情况,统计显示有35%~50%的能源因此而浪费。另一方面,工业和商业用电付费时有一个参数是要加以考虑的:契约用电容量。耗能设备全部运行时会产生很强的用电需求,一个月中哪怕只有15~20分钟的用电负荷超出契约容量,全月的基本电费仍基于最高负荷收费。统计显示这些额外的费用通常占企业用电帐单的25%。

BES就是将城市建筑物或者建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等能源使用状况,实行集中监视、管理和分散控制的管理与控制系统,是实现建筑能耗在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。它由各计量装置、数据采集器和能耗数据管理软件系统组成。BES通过实时的在线监控和分析管理实现以下效果:

对设备能耗情况进行监视,提高整体管理水平;

找出低效率运转的设备;

找出能源消耗异常;

对能源消耗高的设备进行有效的运行调节控制;

降低峰值用电水平。BES的最终目的是降低能源消耗,节省费用。

系统架构

管理系统的通讯接口可以将能耗数据按照《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》远传至上层的数据中转站或省部级数据中心。

系统内容

对于城市每一类建筑,需要采集的数据指标分为建筑基本情况数据和能耗数据采集指标大两类。建筑基本情况数据包括建筑名称、建筑地址、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、采暖面积、建筑空调系统形式等表征建筑规模、建筑功能、建筑用能特点的参数。能耗数据采集指标包括各分类能耗和分项能耗的逐时、逐日、逐月和逐年数据,以及各类相关能耗指标。

各分类能耗、分项能耗以及相关能耗指标的如下:

分类能耗:电量、水耗量、燃气量(天然气量或煤气量) 、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量

分项能耗:照明插座用电(照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电)、空调用电(冷热站用电、空调末端用电)、动力用电(电梯用电、水泵用电、通风机用电)、特殊用电(信息中心、厨房餐厅等其他特殊用电)

能耗指标建筑总能耗(折算标准煤量):总用电量、分类能耗量、分项用电量、单位建筑面积用电量、单位空调面积用电量、单位建筑面积分类能耗量、单位空调面积分类能耗量、单位建筑面积分项用电量、单位空调面积分项用电量

BES系统功能模块:

实时能耗数据采集系统

实时能耗数据采集系统包括各计量装置、数据采集器和数据采集软件。实时数据保存到能源管理系统的能耗数据库中,各级管理人员在自己的办公室里就可以利用浏览器访问能源管理系统,根据权限浏览全部或部分相关能源计量信息。

能耗数据统计与分析系统

能耗数据统计与分析功能提供各分类分项能耗数据的逐时、逐日、逐月、逐年的统计图表和文本报表,以及各类相关能耗指标的图表,各级管理人员可以对能源的班用量、日用量、月用量进行比对,分析能源使用过程中的漏洞和不合理情况,调整能源分配策略,减少能源使用过程中的浪费,达到节能降耗之目的。

节能控制系统

模糊与远程自动化控制原理,采集环境条件(室内、室外、气候、人员)来预测建筑系统的运营情况,经软件内部运算出一套经济实用的设备运行曲线,来控制用能设备的实际运行。如中央空调\锅炉的开启停机时间和按环境情况设定冷冻水\供暖出水温度、按建筑实际的需求量来运行控制调节冷媒循环泵的流量和空调风机的风量。做到既保证建筑运营需求,又有效节约能源。有效节能率在15%以上。

能源使用计划

根据目前的能源使用情况,做出能源使用计划。根据能源使用需求,制订能源采购、生产、供应计划,做到生产有目的,使用有计划,在能源方面保障生产平稳且能源使用合理、节俭,避免浪费现象发生。

能源折标系统

对于不同种类能源的使用情况,必须折合成标准单位才能进行比较和综合,建立能源折标系统,以便能对不同的能源进行合并比较。

需量控制系统

用户通过组态的方式确定负荷组、负荷和契约容量信息。需量控制系统自动预测下一个时刻需量,根据负荷卸载优先级别卸载或恢复负荷,确保系统需量不超过峰值契约容量,免受罚款或停电。

能耗监测与管理子系统

能耗监测与管理子系统由各计量装置、数据采集器、管理系统(Web服务器)组成,它帮助用户建立实时能耗数据采集系统、能耗数据统计与分析系统、能源使用计划和能源折标系统。

BES系统能源管功能

能耗报告(Enery Profle)

各能源管理组逐时、逐日、逐月、逐年能耗值报告,帮助用户掌握自己的能源消耗情况,找出能源消耗异常值。单位面积能耗(EU)等多种相关能耗指标报告为能耗统计、能源审计提供数据支持。温度、湿度参考功能帮助分析能耗数据与环境数据的相关性。

能耗排名(Enery Rankn)

不同时间范围下能源管理组的能耗值排序,帮助找出能效最低和最高的设备单位。

能耗比较(Enery Coparson)

不同时间范围内能源管理组能耗值的比较。

日平均报告(Averae Daly Profle)

任何一天每15分钟平均能耗需求的报告。帮助用户了解自己的能耗模式并找出超出预期的峰值需求,为与电力公司签订合同时提供参考。

偏差分析(Devaton Report)

任何一天不同时段能耗值与管理设定值的偏差表示。红色偏差值表示实际能耗值超出了能耗使用计划值,指出能源消耗的增加倾向。

最大值最小值分析(axn Value Analyss)

不同时间范围内能耗值的最大值最小值分析。可以分析各系统和设备能源消耗与时间的相关关系。

一次能源折算(Prary Enery Profle)

将企业能耗值折算为热量(J)、标准煤以及原油、原煤等一次能源消耗量和相对的CO2释放量。

成本报告(Cost Profle)

各能源管理组逐日、逐月、逐年能耗费用报告。根据能量表的数据和费率结构计算能耗费用,帮助管理能源成本。用户可以设定能耗成本基准,根据与实际成本偏差去设定预算,有助于减少能源采购中的风险。

成本排名(Cost Rankn)

不同时间范围下能源管理组的成本值排序。帮助找出能源消费最低和最高的设备单位。

统计报表(Statstcal Report)

分类和分项能耗数据的年月日统计报表。让用户对企业能源消耗情况一目了然,并能帮助用户合理分配能源使用结构。

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