“雙碳目標下的建筑數字化轉型，能耗監測平臺的市場與重要性

摘要：隨著城市化進程的加快和能源消耗的不斷增加，辦公建筑和大型公共建筑作為城市能耗的主要來源之一，其能耗監測和管理變得尤為重要。本文探討了辦公建筑和大型公共建筑能耗監測的背景和現狀，分析了當前面臨的挑戰和機遇，并提出了未來發展的方向。通過能耗監測，可以有效提高能源利用效率，降低運營成本，減少碳排放，為實現可持續發展目標提供支持。

關鍵詞：辦公建筑；大型公共建筑；能耗監測；能源管理；可持續發展

引言

根據建筑的使用功能和用能特點，將國家機關辦公建筑和大型公共建筑分為8類：辦公建筑、醫療衛生建筑、商場建筑、體育建筑、賓館飯店建筑、綜合建筑、文化教育建筑、其它建筑，在全球能源危機和環境問題日益嚴峻的背景下，建筑能耗已成為全球能源消耗的重要組成部分。辦公建筑和大型公共建筑由于其規模大、功能復雜、使用頻率高，能耗尤為顯著。因此，對這些建筑進行能耗監測和管理，不僅有助于降低能源消耗，還能提高建筑的運營效率，減少環境影響。本文將詳細探討辦公建筑和大型公共建筑能耗監測的背景和現狀，分析其重要性及未來發展趨勢。

一. 背景

《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》（建科[2007]245號）國家機關辦公建筑和大型公共建筑（以下簡稱大型公建）高耗能的問題突出，大型公建年耗電量約占全國城鎮總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發達國家同類建筑的1.5～2倍。

為推進大型公建節能管理工作，需建立大型公建節能監管體系，逐步建立起全國聯網的大型公建能耗監測平臺，在大型公建安裝分項計量裝置，通過遠程傳輸等手段及時采集分析能耗數據，實現對大型公建的實時動態監測、匯總分析，在此基礎上，開展能耗統計、能源審計、能效公示等工作，并研究制定用能標準、能耗定額和超定額加價、節能服務等制度。

1.1 能源危機與環境問題

全球能源需求持續增長，傳統化石能源的枯竭和環境污染問題日益嚴重。建筑行業作為能源消耗的主要領域之一，其能耗占全球總能耗的30%以上。辦公建筑和大型公共建筑由于其高能耗特性，成為節能減排的重點對象

1.2 政策與法規的推動

各國政府紛紛出臺政策和法規，推動建筑節能和能耗監測。例如，歐盟的《建筑能效指令》、美國的《能源政策法案》以及中國的《公共機構節能條例》等，都要求對建筑能耗進行監測和管理，以提高能源利用效率。

1.3技術進步的支持

物聯網、大數據、云計算等技術的快速發展，為建筑能耗監測提供了強有力的技術支持。通過實時數據采集和分析，可以更精準地掌握建筑能耗情況，優化能源管理策略。

二.重點能耗監測系統的普及

2.1微電網接入配電網要求

近年來，越來越多的辦公建筑和大型公共建筑開始安裝能耗監測系統。這些系統通過傳感器、智能電表等設備，實時采集建筑的用電、用水、用氣等能耗數據，并通過網絡傳輸到中央管理系統進行分析和處理。

2.2 數據分析與應用

能耗監測系統不僅能夠實時監控能耗數據，還能通過大數據分析，識別能耗異常，優化能源使用策略。例如，通過分析歷史數據，可以預測未來的能耗趨勢，制定相應的節能措施。

2.3 節能效果的初步顯現

通過能耗監測和管理的實施，許多建筑已經取得了顯著的節能效果。例如，某大型辦公建筑通過安裝能耗監測系統，優化空調和照明系統的運行策略，年節能率達到15%以上。

三.重點能耗監測的未來發展方向

3.1標準化與規范化

未來，建筑能耗監測領域需要制定統一的技術標準和規范，促進不同系統之間的數據互通和共享，提高監測效果和管理效率。

3.2 智能化與自動化

隨著人工智能和自動化技術的發展，未來的能耗監測系統將更加智能化和自動化，能夠自動識別能耗異常，優化能源使用策略，實現真正的智能能源管理。

3.3 政策支持與市場驅動

隨政府應繼續出臺支持政策，鼓勵建筑能耗監測系統的推廣和應用。同時，市場機制也應發揮作用，通過經濟激勵和市場競爭，推動能耗監測技術的創新和應用。

四. 安科瑞重點能耗監測系統解決方案

4.1系統架構

未大型公共建筑能耗監測系統為三級架構：一級為省級建筑能耗監測管理平臺, 二級為市（或區）級建筑能耗監測管理平臺, 三級為建筑（建筑群）能耗監測子系統 。 

建筑中電、水、燃氣、集中供熱、集中供冷及可再生能源等能耗應采用自動采集方式；當無法采用自動方式采集時，可采用人工采集方式；

數據采集器應支持對多種類型的能源計量裝置進行采集；具備向多個平臺發送數據的能力；支持自動校時；支持斷點續傳；支持遠程配置和管理；支持數據加密、身份認證；支持本地存儲；能耗監測子系統應用層宜采用B/S架構；能耗原始數據應保存1年以上。

4.2系統功能介紹

（1）能耗概況

微電網能量管理系統包括系統主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現系統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環境等。

（2）實時監測

實時查看各類能耗計量裝置中各種參數的最新數據，提供歷史參數查詢、能耗數據集抄、參數報表展示等功能；

（3）能耗分析

按照時間、區域、設備、分類及分項能耗等多種維度查詢所需數據，結合同比或環比分析、日/夜用能分析、工作日/節假日用能分析等手段，輔助用戶挖掘節能潛力；

（4）能耗統計

按分類、分項、分戶對能耗進行逐時、逐日、逐月、逐年統計，并提供單位面積能耗、單位空調面積能耗、人均能耗等能耗強度統計功能，統計結果支持以曲線、柱狀圖、餅圖等圖形或報表形式顯示，并提供導出和打印功能；

（5）能耗報警

實時監測某一設備或區域等用能情況，根據預設的報警條件對某一區域或設備的用能異常情況進行報警;能耗超限、設施發生運行故障等后可通過短信 (SMS) 、郵件 或手機客戶端軟件 (APP) 方式及時推送給設施管理者；

（6）能源流向

以桑基圖的形式直觀顯示公共建筑能源的分類、構成、占比情況，反應公共建筑在能源輸入及分配輸送方面的平衡關系；

（7）能源計費

       提供能源費用統計報表，支持對電能按照單一制電價、復費率統計電費；

（8）碳排放監測

統計建筑在運行階段包括暖通空調、生活熱水、照明及電梯等系統產生的碳排放量；

（9）碳可再生能源統計

對分布式光伏、風力這類的可再生能源的發電量進行統計；

（10）數據上傳

按照各地能耗設計標準或實施細則中關于數據上傳的規定，將建筑能耗數據加密、定時上傳至政府能耗監測平臺。

4.3系統特點

（1）部署方便，支持Windows、Linux及國產麒麟操作系統;

（2）全面兼容，采集器同時提供RS-485、M-bus、以太網接口，支持通過Modbus、DLT645、CJ/T 188、0/GDW 376.1、DL/T698.45等協議采集各類水、電、氣、冷(熱)量表數據；

（3）安全可靠，數據加密上傳，斷點續傳，失電報警；

（4）標準規范，嚴格按照國家標準及各地實施細則開發對接過多個省份的政府監管平臺;

（5）組網方便，支持有線、Lora無線數據采集，支持以太網有線上傳、4G無線上傳;

（6）訪問方便，手機APP訪問;B/S架構，支持瀏覽器。

五. 典型案例列舉

5.1 辦公建筑

山東省知識產權中心能耗監測系統

陽光保險通州后援中心能耗監測系統

永昌傳媒中心能耗監測系統

南京金融城建筑能耗監測系統

上海陽光濱江中心能耗監測系統

中國人民銀行貴陽中心支行能耗監測系統

天津濱海文化商務中心能耗監測系統

5.2 商場建筑

成都優客城市廣場能耗管理系統

濟南路港商業廣場能耗監測系統

大連萬科生活廣場項目能耗監測系統

南通南山湖水街建筑能耗監測

北京大鐘寺方恒國際商業廣場能耗監測系統

東莞利豐廣場能耗監測系統

青島保利廣場能耗監測系統

無錫恒隆廣場能耗監測系統

5.3 體育建筑

金閶體育館能耗管理系統

長春市全民健身活動中心游泳館改造工程

海門體育中心能耗監測系統

青浦區體育中心能耗監測系統

2021年FIFA世俱杯決賽上海體育館應急改造工程項目能源管理系統

5.4 綜合建筑

上海博物館浦東東館能耗監測系統

徐匯濱江綜合商務區項目能耗系統

嘉隆國際廣場能耗監測系統

上海臨港國際會議中心能耗管理系統

天鵝湖奧斯塔娜中心廣場能耗管理系統

虹橋D19能耗監測系統

永春/德化/安溪東/南安北高鐵站能耗監測系統

天津地鐵六號線能源管理系統

5.5 醫療衛生建筑

江陰市人民醫院東院工程能耗管理系統

攀枝花市中西醫結合醫院能耗監測系統

上海皮膚病醫院能耗監測系統

山西孝義人民醫院能耗監測系統

天津濱海中醫醫院能耗管理

蘇州中醫院建筑建筑能耗監測

許昌市中心醫院新院區能耗監測系統

福建省福州市兒童醫院能耗監測系統

廣州增城人民醫院能耗監測系統

銀川中醫院能耗監測系統

濟南中心醫院能耗監測系統

蘭陵縣人民醫院能耗監測系統

5.6 學校高校建筑

南京理工大學江陰校區能耗監測系統

蘇州技師學院綜合實訓樓能耗監測系統

曲阜師范大學能耗監測系統

天津大學濱海工業研究院孵化中心能耗監測系統

新疆大學新校區能耗監測系統

清華大學綜合實驗樓能耗監測系統

合肥市第九中學能耗監測系統

常熟理工學院能耗監測系統

西北大學長安校區體育館能耗監測系統

5.6 政府機關

新疆吉昌市政務中心能耗監測系統

天津市公安局能耗監測系統

昆山某安局基地能耗監測系統

海南省氣象局能耗監測系統

蒲城縣政務中心辦公大樓能耗監測系統

常熟公安局刑偵大隊能耗監測系統

延安市市級行政中心能耗監測系統

六. 結 語

辦公建筑和大型公共建筑能耗監測是提高能源利用效率、降低運營成本、減少碳排放的重要手段。盡管目前面臨一些挑戰，但隨著技術的進步和政策的支持，能耗監測系統的普及和應用將越來越廣泛。

展望未來，通過標準化的規范流程、智能化的數據分析以及持續有力的政策支持，建筑能耗監測必將發揮更為顯著的作用。標準化能夠確保不同建筑之間的數據具有可比性和通用性，為行業的整體發展提供統一的參照標準；智能化則能深度挖掘數據背后的潛在價值，實現對能源消耗的精準預測和優化調控；而政策的支持將為能耗監測的推廣和應用營造良好的外部環境。