淺談高等學(xué)校能源監控管理體系建設

摘要：現代高校擔當著(zhù)人才培養，社會(huì )服務(wù)和文化傳承與創(chuàng )新的光榮使命。高校低碳節能工作是加快建設“和諧社會(huì )"、“綠色校園"的重要舉措 。當前高校以“數字化能源監測平臺"為重心 ，積極推動(dòng)能源管理的轉型 。該文總結高校能源監管平臺建設的發(fā)展現狀 ，探討以能源管理為核心的體系建設要點(diǎn)，對創(chuàng )建“節約型校園"具有重要意義。

關(guān)鍵詞：能源管理 體系建設  節能成效

1 引言

當今社會(huì )能源供需矛盾顯著(zhù)，能源安全和氣候變化的博弈日益突出，“綠色低碳，節能減排"已經(jīng)成為世界性的課題。全球范圍內綠色經(jīng)濟、低碳技術(shù)正在悄然興起，節能環(huán)保的新能源和新技術(shù)創(chuàng )新是各國搶占未來(lái)發(fā)展制高點(diǎn)的關(guān)鍵所在。因此，綠色低碳的技術(shù)和管理創(chuàng )新已成為當前經(jīng)濟發(fā)展的重要命題和挑戰。

高校具有特殊的社會(huì )職能，在這場(chǎng)能源與安全的競爭中 扮演著(zhù)特殊的角色。高校作為人才的培養基地，在節能減排意識的培養，新能源和新技術(shù)的使用和推廣方面具有不可取代的作用。近年來(lái)，伴隨著(zhù)我國高等教育的擴招，高校的學(xué)生人數、教職工人數、校園規模不斷擴大，高校已經(jīng)成為消耗能源的大戶(hù)。當前，高校節能存在諸多問(wèn)題，人工或者半自動(dòng)化基礎設施使得能源使用無(wú)法有效統計與跟蹤，水電能源由學(xué)校統一買(mǎi)單，基礎設施和管理方法的不足使得能耗浪費現象嚴重，高校節能減排的技術(shù)和管理手段的更新和轉型已勢在必行。

為提高節能運行管理水平，2008年起我國開(kāi)始倡導對辦公建筑和大型公共建筑構建能耗監測管理系統并頒布了指導說(shuō)明書(shū)，提倡利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子信息技術(shù)實(shí)行能耗數據的采集、分類(lèi)和管理，掀起了數字化能耗平臺建設的高潮。那么，如何在高校中應用先進(jìn)信息技術(shù)對能源監測、統計和分析管理，進(jìn)而提升能源使用效率和改進(jìn)節能中的薄弱環(huán)節，對高校提升自身的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益具有重要意義。

2 高校能耗監管體系建設的現狀

截止目前，全國有200多家高校開(kāi)展了能耗監測平臺的建設，在“節約型高校的建設"和“節約型社會(huì )"建設的過(guò)程中起到了良好的示范作用，取得了一定的經(jīng)濟和社會(huì )效益。 但是能源監控管理平臺和能耗監測管理體系化和管理化仍未形成，主要存在以下問(wèn)題 ：

2.1 能耗監管平臺被孤立，難以發(fā)揮作用

首先，大部分高校的水電設備自動(dòng)化的程度并不高，水電設備的維護和稽查難度較大。能耗監管的平臺一體化建設雖能有效監控和掌握能源消耗情況，但是所需的資金較大，部分學(xué)校依靠部省市的專(zhuān)項資金難以做到“有點(diǎn)，有面"，造成能耗監管平臺建設相對尷尬。其次，部分高校在節約型校園建設過(guò)程中，對能耗監管平臺建設的基礎性和指導性的認識不足，沒(méi)能從體系化的角度進(jìn)行長(cháng)遠規劃，將能耗監管平臺作為一個(gè)獨立的項目實(shí)施，導致校園整體能耗監控系統性不強，增加了管理的成本和難度。

2.2 能耗監管平臺的管理意識不高

首先，不少學(xué)校在能耗監管平臺建設之初，對校園整體的能源管理需求把握不足，沒(méi)能根據校園實(shí)際情況對能耗監管平臺提出具有針對性的設計，在建設完成之后修正和調試的意識不高，造成能耗監管平臺服務(wù)水平較低。其次，部分學(xué)校在能耗監管平臺完成之后，缺乏相關(guān)的培訓，具備專(zhuān)業(yè)知識的管理人員欠缺，維護不能及時(shí)到位，影響能耗監管平臺作用的發(fā)揮。

2.3 未能形成以“能耗監管"為核心的長(cháng)效機制

在組織方面，各部門(mén)間沒(méi)有形成聯(lián)運機制，學(xué)校的部門(mén)與部門(mén)之間、部門(mén)內部科室之間缺乏協(xié)調和溝通 ，導致節能管理實(shí)施難度很大，一定程度上影響了工作進(jìn)度；在管理方面，無(wú)論是校園水電能耗的管理制度，還是節能改造的立項，亦或是節能成效的評估考核，均未能形成體系化的模式，“零閃化"、“任務(wù)性"的節能工作的現狀并未改變。純粹的數字化能耗監管平臺僅僅是一種準確反映能源校園情況的技術(shù)手段和方法，是能耗管理的基本保障。然而，將“能耗監管平臺"延伸的校園管理，就要以“能耗監管"為核心，展開(kāi)技術(shù)、制度 、文化等諸多方面的建設，才能形成校園節能工作的長(cháng)效機制，保障節能工作連續有效地開(kāi)展。

3 能耗監測管理體系建設與管理

從目前的高校節能工作現狀來(lái)看，如何進(jìn)行科學(xué)有效的能耗監管，加強能耗監測管理體系的建設，將水電管理向能耗管理有效轉變，形成“數字"、“管理"、“改造"和“評估"的四點(diǎn)一線(xiàn)的節能系統，確保水電服務(wù)，提升能耗利用率是所有高校面臨的難題。

粗放式的能源管理已經(jīng)不能適應當前高校的快速發(fā)展，全人工和半自動(dòng)化的管理模式效率偏低，未成體系的能耗平臺發(fā)揮空間有限，節能工作的突破關(guān)鍵就是加強能耗監管體系的建設，從技術(shù)、隊伍 、制度三個(gè)方面提升能源管理和信息化管理的水平，實(shí)現節能管理的科學(xué)化、精細化和規范化。

3.1 能耗監管平臺的體系架構

能耗監控管理體系建設的服務(wù)對象是能源消耗者和節能管理者，因此，針對能耗監控管理體系的“監"“控"“管"三要素，平臺功能應落實(shí)在“監測"，“控制"和“管理服務(wù)"部分，監測是基礎，控制是手段，管理服務(wù)是本質(zhì)，三者相互獨立，又相互依存。

能耗監控管理體系的建設之初，就應突出“監、控、管"功能區分和使用用戶(hù)的類(lèi)型。如，“監測"部分主要為日常能耗的統計、計算分析，服務(wù)于節能日常管理者；“控制"部分可根據實(shí)際用能情況，對違規使用的能耗進(jìn)行控制，可服務(wù)于節能部門(mén)，也可服務(wù)物業(yè)，維修等管理部門(mén)；“管理服務(wù)"是面向師生的渠道，直接面向師生的能耗服務(wù)，如購買(mǎi)水電能耗，查詢(xún)能耗消費等。

校園節能監管體系應包含以下功能：①實(shí)時(shí)監測建筑的用能情況，掌握建筑用能及其管理現狀；②實(shí)現遠程抄表的部分功能；③方便控制相關(guān)能源消耗指標 ；④指導建筑能源管理工作，如日常運行管理等；⑤提供同類(lèi)建筑的用能分析比較，尋找差距，不斷改進(jìn)；⑥提供節能改造效果評估的平臺。能耗監控管理平臺的組成包括：①前端采集系統。包括遠傳電表，水表、采集模塊、通信模塊，實(shí)現電表，水表數據的采集。②通信網(wǎng)絡(luò )。如 Zigbee，GSM，GPRS，RS485等進(jìn)行數據的傳輸。③主站管理系統。通過(guò)數據接收裝置接收數據，對接收到的數據進(jìn)行存儲、分析，實(shí)現用戶(hù)信息管理等。④ WEB訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。通過(guò) WEB訪(fǎng)問(wèn)平臺，實(shí)現管理部門(mén)、用戶(hù)實(shí)時(shí)查詢(xún)，水電監控情況，并管理部門(mén)的數據共享等功能。⑤系統功能。實(shí)現數據的采集與發(fā)送，遠程監控管理實(shí)現數據的收集、存儲、分析等。

3.2 能耗監控管理體系的制度建設

能耗監管體系構建的關(guān)鍵在于發(fā)揮平臺的作用，產(chǎn)生切實(shí)的效益，這就需要在學(xué)校根據實(shí)際情況，圍繞能耗監管為核心，制定詳細的運行和管理制度，擺脫傳統的思維模式，探索新的發(fā)展空間。

能耗監管體系的數據支撐為節能管理工作的開(kāi)展、節能制度和辦法的制訂提供了提供切實(shí)的依據。節能監控管理體系制度建設分為四個(gè)層面：

3.2.1 促進(jìn)水電管理向能源管理過(guò)渡。

傳統的水電管理立足于校園水電服務(wù)，保障水電正常供給和運行。在當前高校規模不斷擴大、基礎設施不斷增加、人員流動(dòng)頻繁的情況下，針對查表、計量、考核、數據統計、收繳費用等方面建立相應的能源管理的機制，包括表計管理、設備管理、技術(shù)分析，以切實(shí)的數據提高結算的準確率，提升管理水平。

3.2.2 行政管理模式向承包管理模式轉變。

當前，仍有部分高校水電管理主要采用行政管理模式，水電管理沒(méi)有獨立的核算也沒(méi)有采取承包管理模式。在這種水電管理模式下高校中的各個(gè)二級單位的水電費全部由學(xué)校負擔，水電使用并沒(méi)有得到合理的規劃和制約，導致許多高校水電費開(kāi)支的繼續增長(cháng)。目前，部分高校水電管理開(kāi)始嘗試 由撥款服務(wù)制逐步向收費服務(wù)制轉變，核定各部門(mén)、單位的水電消耗標準的制定，實(shí)行水電定額管理，取得一定的經(jīng)濟效益。

3.2.3 建立健全節能成效的評估和考核機制。

節能工作不僅要有科學(xué)合理的管理辦法，節能成效的評價(jià)考核機制也是督促管理人員和全體員工培養和形成節約意識的重要手段和辦法。目前，大部分高校水電管理的成效與職工利益之間幾乎不掛鉤，難以調動(dòng)職工節能積極性。因此，有必要建立一套良性的節能成效評價(jià)和考核機制。節能成效的考核指標應涵蓋能耗水平和服務(wù)評價(jià)兩方 面。能耗水平指標通過(guò)客觀(guān)數據考核節約能源體系和業(yè)績(jì)，節能服務(wù)從節能管理角度考核，包括節能資金成本的投入，師生對節能產(chǎn)品和服務(wù)的滿(mǎn)意度、認知度等。

3.2.4 建立健全能耗監管平臺的管理規范。

能耗監管平臺作為能耗監控管理體系的核心，科學(xué)建設與有效管理并重顯得尤為重要。能耗平臺的管理規范包括：定期檢查計量點(diǎn)保證數據傳輸的準確率；在使用過(guò)程中，發(fā)現軟件問(wèn)題及時(shí)更新維護和升級，以適應不斷提升的管理需要；定期對數據進(jìn)行保存、歸檔和分析，確保數據的完整性和準確性，是不斷挖掘節能潛力的基礎。只有發(fā)揮能耗監管體系的作用，才能促進(jìn)節能效益的達成。

4 安科瑞電氣針對高校能源管理推出能效管理解決方案--AcrelEMS -EDU校園綜合能效管理平臺

4.1平臺概述

AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網(wǎng)、荷、儲、充"多個(gè)角度解析高校當下及未來(lái)的用能問(wèn)題及用能需求，在統一的需求下“實(shí)現能源互補、信息互通"等管理模式。助力學(xué)校管理智能化、數字化、綜合化，實(shí)現節能校園、綠色校園、低碳校園。

4.2平臺組成

AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開(kāi)放的分層分布式網(wǎng)絡(luò )結構，主要由設備層、傳輸層、數據層、應用層組成。AcrelEMS-EDU高校綜合能效平臺提供校園用能實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控、能耗數據統計分析、空調智能管理、用能排名、節能評估、宿舍惡性負載監管等功能。

4.3平臺架構

圖1 安科瑞能效管理方案架構拓撲

5 高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監控與運維

集成設備所有數據，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動(dòng)運維， 班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。

5.2后勤計費管理

采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )抄表付費管理技術(shù)，實(shí)現電、水、氣等能源綜合計費，實(shí)現遠程抄表、費率設置、 賬單統計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設置補貼方案。通過(guò)能源付費管理方式，培養用能群體和部門(mén)的節能意識。

5.2.1宿舍用電管理

針對學(xué)生宿舍用電進(jìn)行管理控制：可批量下發(fā)基礎用電額度和定時(shí)通斷功能；

可進(jìn)行惡性負載識別，檢測違規電氣，并可獲取違規用電跳閘記錄。

5.2.2商鋪水電收費

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個(gè)體的水電用能進(jìn)行預付費管理

5.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務(wù)中必*一部分。

5.2.4智能照明管理

通過(guò)對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實(shí)現校園內任一線(xiàn)路，任一個(gè)路燈的定時(shí) 開(kāi)關(guān)、強制開(kāi)關(guān)、亮度調節，以及定時(shí)控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節能。

5.3能源管理系統

針對校園水、電、氣等各類(lèi)接入能源進(jìn)行統計分析，包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

按校園建筑的分類(lèi)進(jìn)行采集和統計的各類(lèi)建筑耗電數據。如辦公類(lèi)建筑耗電、教學(xué)類(lèi)建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數據分門(mén)別類(lèi)的分析，提供領(lǐng)導決策，提高管理效能。

構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，能自動(dòng)完成能耗數據的采集工作，自動(dòng)生成各種形式的報表、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態(tài)，設置控制策略，達到節能目的。

5.4智慧消防系統

智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等現代信息技術(shù)，將分散的火災自動(dòng)報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網(wǎng)絡(luò )，并對這些設備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識別、定位，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集消防信息，通過(guò)云平臺進(jìn)行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現科學(xué)預警火災、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責任監管等目標。實(shí)現了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯(lián)動(dòng)，在統一的系統大平臺內運行，用戶(hù)、安保人員、監管單位都能夠通過(guò)平臺直觀(guān)地看到每一棟建筑物中各類(lèi)消防設備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現細節隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時(shí)間內，相關(guān)報警和事件信息通過(guò)手機短信、語(yǔ)音電話(huà)、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。

6 平臺部署硬件選型

6.1電力監控與運維平臺

6.2后勤計費管理

6.2.1宿舍/商業(yè)預付費平臺

6.2.2充電樁管理平臺

6.2.3智能照明管理

6.3能源管理系統

6.4智慧消防系統

6.4.1電氣火災監控系統

6.4.2消防設備電源監控系統

6.4.3防火門(mén)監控系統

6.4.4消防應急照明和疏散指示系統

7 結束語(yǔ)

高校肩負著(zhù)人才培養和文化傳承的雙重使命，校園的節能減排對社會(huì )節能減排具有重要的示范作用。高校應以傳播節約理念，倡導節儉風(fēng)尚為表率，充分發(fā)揮 自身科技創(chuàng )新的優(yōu)勢。勇于創(chuàng )新和推廣新能源和新技術(shù)，擺脫傳統的水電管理模式，是建立新型能源管理模式、“建設節約型社會(huì )"和 “建設節約型高校"的必然要求。在新形勢下，高校實(shí)行以能源監管體系建設為核心，加強科技、人才、文化、制度建設，探索能源管理的新途徑，推動(dòng)校園的可持續發(fā)展，對推進(jìn)全社會(huì )的節能減排具有積極影響。

參考文獻

[1]高校能源監控管理體系的建設與研究.孟繁榮

[2]王佼佼，青芬，辛歡等．基于南京郵電大學(xué)的高校節能管理規劃方案探討[J]．價(jià)值工程，2013(27)：14—17.

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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)選型手冊2021.10版