摘要
在国家“双碳”目标的引导下,建筑行业的节能减排成为重点关注领域。能耗监测系统作为智能化管理的重要工具,通过实时采集、分析和优化建筑能耗,实现精细化管理,提高能源利用效率,降低碳排放。本文结合安科瑞建筑能耗解决方案,探讨能耗监测系统的功能、应用场景及其对建筑节能的推动作用,为绿色建筑的发展提供技术支持。
1.引言
建筑行业是能源消耗和碳排放的重要来源,随着“双碳”目标的提出,建筑节能和碳排放管理需求日益增加。传统建筑能耗管理存在数据采集滞后、能耗分析不足等问题,难以满足精细化管理的需求。能耗监测系统通过物联网、大数据等技术手段,为建筑能源管理提供智能化解决方案,提高能源使用效率,助力绿色低碳发展。
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2. 监测难点
大型能耗监测涉及多个环节,从数据采集到分析优化,每个环节都可能面临挑战。以下是几个主要难点:
2.1 数据采集的多样性与准确性
多种能源类型监测:大型建筑或工业园区涉及电、水、气、热等多种能源消耗,如何实现多方位监测是一个挑战。
设备兼容性问题:不同品牌、不同型号的计量设备可能使用不同的通信协议(如Modbus、BACnet、DL/T645等),如何统一采集和传输数据是一个难点。
数据精度要求高:采集设备需具备高精度,避免因数据偏差导致能耗分析失真。
2.2 数据传输的实时性与稳定性
大规模数据并发处理:大型建筑或园区有众多监测点,需要同时采集和传输海量数据,数据传输的实时性要求高。
网络稳定性:远程监测依赖于网络,若网络延迟或中断,会影响能耗数据的完整性和实时性。
安全性问题:数据传输过程中可能遭遇网络攻击,导致数据泄露或篡改,因此需要加密和权限管理机制。
2.3 数据存储与管理
海量数据存储:长时监测产生的历史数据量庞大,如何存储和检索数据是一个难点。
数据格式标准化:不同能源类型、不同设备的输出数据格式可能不同,如何进行标准化处理以便后续分析是一个挑战。
2.4 数据分析与优化策略制定
异常能耗识别:如何区分正常能耗波动与异常能耗(如设备故障、泄漏、违规用能)?
负荷预测与优化:需要结合历史数据、天气数据、生产计划等因素,建立能耗预测模型,并制定优化策略。
智能调控的准度:在自动控制过程中,如何确保系统优化策略不会影响正常生产或舒适性(如空调节能优化不能影响人员舒适度)?
2.5 设备运维与远程管理
设备分布广泛,维护困难:大型建筑或工业园区的监测设备数量多,分布范围广,如何进行快速的远程运维是一个挑战。
设备老化与故障监测:监测设备本身可能出现故障或漂移,需要定期校准和维护,否则数据失准会影响整体能耗管理效果。
2.6与政策和标准的适配性
政策合规要求:部分地区要求企业或建筑提供能耗数据上报,如何确保系统符合政策要求?
碳排放核算标准:在“双碳”背景下,如何将能耗数据转换为碳排放数据,并与碳交易、碳足迹等体系接轨?
大型能耗监测涉及多种能源类型、海量数据处理、实时传输、智能分析和设备维护等多个方面,每个环节都有一定的技术挑战。要克服这些难点,需要结合物联网、大数据、AI智能分析和云计算等技术,建立稳定、智能的能耗监测体系。
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3.能耗监测系统
AcrelCloud-5000不仅能针对单体建筑能耗在线监测的功能,同时还能实现对建筑群的能耗进行集中在线监测、统计分析,可以做为市、区级政府能耗在线监测平台使用,并将区域内能耗数据按照标准要求上传至上级政府能耗监测平台,可广泛应用于园区、高校、集团企业等需要对大量建筑的能耗进行集中统一管理的场景。
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3.1 组成架构
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3.2 功能简介
能耗监测系统主要由智能电表、传感器、数据采集终端、通信网络和管理平台组成。其核心功能包括:
能耗数据采集:对建筑内各类能源消耗(电、水、气、热)进行实时监测;
能耗分析:提供数据统计、趋势分析、对标管理等功能,识别高能耗环节;
异常报警:发现异常用能情况,及时预警,提高运维效率;
节能优化:结合负荷预测、节能策略等手段,优化能源使用方案。
3.3 系统界面
能耗综合看板
综合展示平台接入的所有建筑的能耗情况,包括接入的建筑数量、建筑总面积、总能耗,并以地图形式显示建筑物的分布情况;
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建筑能耗排行
对接入平台的建筑物按照总能耗、单位面积能耗、分项能耗进行排序;
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多建筑能耗对比分析
对接入平台的任意多个建筑物,按照分类能耗、分项能耗、单位面积能耗在同一时间段内进行逐时、逐日、逐月对比分析;
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建筑类型能耗分析
对接入平台的建筑按照办公建筑、综合建筑、商场建筑等类型进行分类,并按建筑类型汇总统计能耗值,统计各个建筑类型的能耗占比,并与历史数据进行同环比分析;
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异常数据检查
检查内容包括数据过大、数据过小、数据缺项、数据缺失、总分数据不对等,可发送邮件提醒,确保数据满足上级平台的要求;
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数据上传
按照地方公共建筑能耗设计规范要求,将区域内建筑能耗数据汇总打包后,定期上传至上级能耗监管平台,同时确保上传数据的质量符合规范要求;
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4. 系统特点
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5. 应用场景
5.1公共建筑
在政府大楼、医院、学校等公共建筑中,能耗监测系统可实现用电、供暖、空调等能耗的精细化管理,提高运行效率,降低能源浪费。例如,通过智能照明控制系统,根据人员流动情况自动调整照明亮度,实现节能。
5.2商业建筑
商场、酒店等商业建筑能源消耗较大,能耗监测系统可以帮助运营方分析峰谷用电情况,优化用电策略,降低运营成本。例如,通过空调能效分析,优化空调运行模式,提高能源利用率。
5.3住宅小区
住宅小区的能耗管理可通过分户计量、远程抄表等方式,提高住户节能意识,实现能源精细化管理。例如,智能水电表可以帮助住户实时了解用能情况,优化用能习惯。
5.4工业园区
工业园区的企业能耗复杂,能耗监测系统可提供能耗数据,辅助企业制定节能降耗方案,提升整体能效管理水平。例如,通过分项计量分析设备用能情况,优化生产工艺,减少能源浪费。
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6.能耗监测系统在“双碳”目标下的作用
6.1 提高能源使用效率
能耗监测系统通过数据分析和优化控制,提高建筑能源利用效率,减少不必要的能源损耗。
6.2 降低碳排放
通过监测能耗情况,识别高能耗环节,并采取针对性节能措施,从而减少碳排放,助力碳中和目标。
6.3 促进智能化管理
能耗监测系统结合物联网、大数据和人工智能技术,实现远程监控、智能调控,提高建筑运维的智能化水平。
6.4 支持政策合规
国家和地方政府陆续出台建筑能耗相关法规,要求建立能耗监测系统,确保建筑能耗数据透明化,促进节能目标的实现。
结论
能耗监测系统在建筑节能和碳减排方面发挥着重要作用,其智能化、精细化管理手段能够有效提升能源利用效率,降低运营成本,同时助力“双碳”目标的实现。未来,随着物联网和人工智能技术的进一步发展,能耗监测系统将在建筑行业中发挥更加重要的作用,推动绿色建筑和智慧城市的建设。
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