节能减排与绿色建筑

节能减排与绿色建筑EnergySavingandGreenBuilding1.背景2.打造绿色建筑（1）先进的能源管理系统（2）中央空调节能系统（3）水（冰）蓄冷技术（4）热泵空调、采暖、供热（5）太阳能光电利用与绿色照明（6）办公系统用电节能技术（7）建筑护围结构节能（8）电梯节能技术3.总结目录在过去的30年里，格陵兰岛的融化地区已经扩大了30%，而且冰川正在以每年100~150立方公里的速度消融–超过阿尔比斯山的所有冰川。2009:小心冰滑2050:什么冰块?真有趣！可是2050年时还会如此吗？过去的一个世纪里，地球表面温度已经上升了约1华氏度（17.22摄氏度）,尤其在过去的20年里加速变暖。新的有力证据表明，过去50年间地球变暖主要与人类活动相关。605550454035302520200620102015202020252030313336384129源自全球能源使用的二氧化碳排放量二氧化碳排放(Btons)二氧化碳排放与全球气温上升19142004冰川覆盖,阿拉斯加科罗拉多州河,亚利桑那州2002年6月2003年12月全球变暖的事实节能减排就是节约成本在哥本哈根世界气候大会上，温家宝总理公布了中国的碳减排目标——到2020年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％~45％减少二氧化碳排放的两个关键——节约化石能源和使用可再生能源从另一个角度来看，碳排放不仅严重影响全球的气候和环境，还与能源短缺时代的到来密切相关，国际油价的步步高升、美国和欧盟拟征“碳税”、国内油、煤价上涨等，无一不预示着电能价格的进一步攀升，节能实际上就是在节约成本减排0.997千克“二氧化碳”减排0.272千克碳粉尘减排0.03千克二氧化硫减排0.015千克氮氧化物中国以火力发电为主每节约一度电1.背景2.打造绿色建筑（1）先进的能源管理系统（2）中央空调节能系统（3）水（冰）蓄冷技术（4）热泵空调、采暖、供热（5）太阳能光电利用与绿色照明（6）办公系统用电节能技术（7）建筑护围结构节能（8）电梯节能技术3.总结目录低碳经济与绿色建筑建筑由于其自身的特点，被看作是走向低碳经济的最重要目标：一、总量大，能耗高，发展快；二、对建筑采取节能减排的成本最小，效果最好。建筑能耗约占全球终端能耗的40%，只要提高建筑能效，全球在2010年可以减排7.15亿吨二氧化碳，相当于预计的2010年全球排放总量的27%。对建筑节能来说，采取行动的收益远大于成本！建筑能耗建筑能耗是指在建筑物使用过程中的能耗。主要包括建筑采暖、空调、热水供应、炊事、照明、电器、电梯、通风等方面的能耗。中国目前建筑能耗巨大，占全社会总能耗的约30％。目前建筑基本分为以下类型，节能减排改造的主要目标——既有的大型公用建筑节能改造。上万平米且采用中央空调的办公大楼、写字楼、宾馆、商场、医院、体育馆等建筑工业建筑农业建筑居住建筑民用建筑公用建筑普通公建大型公建大型公用建筑的供热与制冷能耗占据了约60%的最大比例，是节能减排改造项目的首选目标；照明/办公系统用电占30%，推广绿色照明，节能效果将十分明显；电梯等其他设施也可以实施节能改造。建筑内部能耗分布情况建筑节能的主要途径建筑节能的主要途径：（1）先进的能源管理系统（2）中央空调节能系统（3）水（冰）蓄冷技术（4）热泵空调、采暖、供热（5）太阳能光电利用与绿色照明（6）办公系统用电节能技术（7）建筑护围结构节能（8）电梯节能技术。。。。。。建筑节能专家1.背景2.打造绿色建筑（1）先进的能源管理系统（2）中央空调节能系统（3）水（冰）蓄冷技术（4）热泵空调、采暖、供热（5）太阳能光电利用与绿色照明（6）办公系统用电节能技术（7）建筑护围结构节能（8）电梯节能技术3.总结目录建筑能源管理系统建筑能源管理系统（BuildingEnergyManagementSystem（BEMS）），针对建筑内的能源站和能源输送与分配系统，主要包括：–空调系统（供暖与供冷系统）–供配电系统–照明系统–热水供应–空调风系统运用先进的技术手段，如现代化的控制技术、通讯技术、空调技术、电气技术等，在建筑能源系统中实施一系列节能措施，建立先进、实用与可靠的能源监控管理体系，以达到建筑能源系统的高效、节能运行、提高建筑运营单位的经济效益的目的。设备监视BreakdownPlantTuningConditionedMonitoringCarParkUtilisation能源管理UtilityMonitoring(Elec/Water/Gas/Oil)TenantBuildingAir/WaterHeatLightingBack-upGeneration暖通空调Air-HandlingUnitBoilersPumpsFansEnergyControlVariableAirVolumeAirQuality房间风机盘管温度设定自动调节室温客房管理自动控制照明SchedulesOccupancySensing水气电冷热源Air-HandlingUnitBoilersPumpsFansEnergyControlVariableAirVolumeAirQuality能源计量水量（吨）电量（度、kw）冷当量（焦耳）分户计量历史数据报表统一计费日月年累计报表电梯BreakdownMaintenanceTrafficPerformance能源管理系统现代的建筑能源管理系统（BEMS）已经具有以下几个方面的作用：（1）对建筑能源系统的各个子系统进行优化控制（2）实现对空调、供热系统、供配电系统、供水系统及照明系统的实时调度；（3）完善建筑的能源消费计量系统，为各系统能源消耗分析提供准确数据；（4）提高设备的维护效率。BEMS管理的对象：-风冷热泵机组-空调机组-新风机组（与空调机组基本相同）-高低压配电系统（包括变压器、高压柜、低压柜、直流屏）-照明系统（包括公共照明、建筑立面照明、泛光照明）-排风系统-给排水系统-电梯系统BEMS技术的重要作用节能效益采用建筑能源管理系统（BuildingEnergyManagementSystem（BEMS））后，可为企业带来的节能效益：建筑整体能耗的15~20%！1.背景2.打造绿色建筑（1）先进的能源管理系统（2）中央空调节能系统（3）水（冰）蓄冷技术（4）热泵空调、采暖、供热（5）太阳能光电利用与绿色照明（6）办公系统用电节能技术（7）建筑护围结构节能（8）电梯节能技术3.总结目录中央空调节能中央空调只有工作在设计负荷下，其“能效比”才是最佳的，但目前普遍存在设计冗余较大问题，即“大马拉小车”，导致日常运行中存在较大的能源浪费：中央空调系统是按天气最热、负荷最大时设计，并且留15％左右设计余量。并且，由于有四季的变化（图一）、天气阴晴及白天与黑夜时（图二），外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。大型中央空调系统普遍存在30％以上的无效能耗！中央空调人工智能优化节能控制系统系统集成技术楼宇自动化（BAS）美国NI公司图形化工作平台变频技术群控理论人工智能算法中央空调系统运行特性物理数学模型实际运行经验值基本原理：安装中央空调人工智能优化节能控制系统，实时采集、监控中央空调系统各子系统的运行参数，根据热负荷实际变化要求，系统智能、自动地匹配投入运行机组台数以及水泵梯级变频，对中央空调系统主机、冷冻水泵、冷却水泵、风机柜、空气处理机组等设备进行远程群控，使整个中央空调工作在最佳负荷状态，从而实现科学节能、安全节能、高效节能。中央空调人工智能优化节能控制系统操作员级工作站（现场控制）工程师级工作站/主站集线器/交换机局域网数据模块冷冻水温控制机组启停控制温度监测流量监测电量监测电动阀控制水泵控制电量监测冷却塔控制电量监测模块控制柜电气控制柜RS－485软件控制系统系统架构图软件控制主界面软件界面主机运行控制界面冷冻泵运行控制界面电动阀运行控制界面中央空调节能控制系统已经在工程项目中得到实际应用。部分工程案例：–广州建设工程交易中心中央空调系统节能改造项目–广州都市华庭中央空调系统节能改造工程项目–海南电信大楼中央空调系统节能改造工程项目–辽宁省移动枢纽楼中央空调节能改造项目–华南理工大学电力楼中央空调系统安装及节能系统项目–……节能效果：用户安装该系统后，中央空调系统平均实现了冷却水泵节能40％以上、冷冻水泵节能40％以上、系统综合节能20％以上的实际节能效果。投资回收期：一般能在1~2年内收回投资成本。后期维护：维护费用极低，系统运行稳定可靠，具有很好的拓展性和可操作性。工程案例及应用效果工程案例实景1.背景2.打造绿色建筑（1）先进的能源管理系统（2）中央空调节能系统（3）水（冰）蓄冷技术（4）热泵空调、采暖、供热（5）太阳能光电利用与绿色照明（6）办公系统用电节能技术（7）建筑护围结构节能（8）电梯节能技术3.总结目录蓄冷部分中央空调水(冰)蓄冷系统水（冰）蓄冷技术是利用夜间廉价低谷电，全部或部分制出建筑物日间所需冷量，将冷量以低温冷水（冰）的方式蓄存起来，在白天高峰电价时段，制冷机组停机或部分开启，其余部分用夜间蓄存的冷量来满足，从而达到“移峰填谷”、降低电力设备和制冷设备的装机容量、为用户节省运行费用的目的。蓄冷总量主机供冷部分蓄冷方式下的装机容量22:0008:0018:0022:00蓄冷运行时间空调运行时间非蓄冷方式下的装机容量负荷低电价高电价电力负荷峰谷差能源浪费用户侧调峰最佳手段：蓄冷社会效益（能源合理化利用）峰谷电价差政策降低用户运行费用经济效益（享受低价电力）水(冰)蓄冷的应用意义目前为止，全国已安装400余套冰蓄冷空调系统中央空调水(冰)蓄冷系统特点经济、实用：-“移峰填谷”，节约电费；-适合供冷系统的扩容和节能改造，夏季蓄冷，冬季蓄热，实现蓄冷和蓄热的双重使用功能；-可以利用消防水池、原有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄水槽，从而降低初投资；效率高、节能：-蓄冷过程在夜间进行，气温更低，制冷主机效率更高，制冷单耗下降；-在蓄冷时制冷主机能维持满额度容量运行，COP值高，耗电少；-通过合理的匹配，水蓄冷空调系统较常规中央空调系统节省运行费用10％～25％。运行维护简便：-水（冰）蓄冷系统及控制方式与常规空调系统相似，技术要求较低，维修简单；-减少空调后期维护，节省空调和电力设备的维护保养费用。冰球盘管（内融冰、外融冰）冰浆静态冰蓄冷动态冰蓄冷第一代第二代制冰效率较低系统能效（COP）较低占地面积大释冷过程负荷适应性较差应用广泛，技术成熟可靠制冰效率较高系统能效（COP）较高场地制约小适应性强，应用范围广技术较新，控制较复杂技术发展显著节省运行费用，相对非蓄冷空调，可降低运行费用30%以上。减小系统装机容量和功率达30%-50%，提高设备利用率。减少一次性电力初投资，得到相关电力优惠（如减免增容费等）。集中供冷，集中设置中央机房，统一布置系统设备，可以节省大量建筑空间，美化环境。节能效益可口可乐装瓶商生产（东莞）有限公司厂房、宿舍、仓库共占地面积为五万一千一百三十九平方米，建筑面积共四万五千平方米。改造效果：项目建成后，每年可以减少95万KWh的高峰用电，增加10.1万KWh平段用电量，增加83万KWh低谷用电量。年节约电费超过60万元，节省率达23.1%。基本上3年内收回成本。实际案例——可口可乐公司水蓄冷1.背景2.打造绿色建筑（1）先进的能源管理系统（2）中央空调节能系统（3）水（冰）蓄冷技术（4）热泵空调、采暖、供热（5）太阳能光电利用与绿色照明（6）办公系统用电节能技术（7）建筑护围结构节能（8）电梯节能技术3.总结目录“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。可利用的低温热源：-土壤源：于当地年平均气温一致-地下水，河（湖）水，海水-城市污水-空气源热泵技术回收其它装置无法回收的低品位热能；系统效率高，