中国建筑电气节能的现状及发展趋势【清华大学刘一力】-中国

中国建筑电气节能的现状及发展趋势清华大学建筑节能研究中心李一力一、我国建筑能耗的现状面积（亿m2）目前能耗状况农村生活用能(不包括非商品能)2400.4亿吨标煤/年，900亿度电/年北方城镇采暖651.3亿吨标煤/年城镇建筑非采暖用能住宅用电952600亿度电/年一般公共建筑501500亿度电/年大型公共建筑5900亿度电/年总量1505000亿度电/年能耗总量标煤1.7亿吨,占2004年总煤耗的12％；电力5900亿度，占2004年电力消费量的27％1kg标准煤折合为3.695kwh的电农村20%北方采暖40%城镇住宅21%一般公共建筑12%大型公共建筑7%我国的建筑能源消耗分类和现状（2004年）各类建筑能耗所占比例住宅(kWh/m2·年)（含炊事）一般公共建筑(kWh/m2·年)中国（2004年）2730美国（2003年）97318日本（2003年）-303德国（2003年）73-中美日德四国住宅与一般公共建筑除采暖外的能耗对比(数据来源：2005BuildingsEnergyDataBook,D&RInternational,Ltd.,2005)世界各国建筑单位面积年能耗比较（kWh/m2.年)1872021781463065070140210美国加拿大日本西欧中国中国城镇由上图得出的结论：北方建筑采暖能耗高、比例大，应为建筑节能的重点；住宅及一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处在较低水平，但增长趋势显著；大型公共建筑能耗浪费严重，节能潜力大，新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势；政府办公楼甲级写字楼酒店商场中央空调30405080照明15302065办公设备2020510电梯551015饮水机及电开水器5－－－生活热水循环泵－－10－全年总用电量（不包括特殊功能性房间的用电）759595160北京市大型公共建筑的参考用电指标（单位：kWh/(m2.年)）北京大型公共建筑能耗比例商场空调50%照明40%其他10%商场开水器10%电梯8%电脑29%照明27%空调系统26%政府办公楼空调系统26％照明27％电梯8％电脑29％开水器10％宾馆空调44%照明25%办公设备4%电梯9%其他18%宾馆写字楼空调37%照明28%办公设备22%电梯3%其他10%写字楼二、我国建筑存在能源浪费的原因（不包括：建筑、结构存在的不节能问题）a.不合理的设计导致空调能耗高不合理的建筑设计与建筑通风导致空调冷量过高。在能耗较高的一些办公楼和综合商厦等建筑中发现，由各种方式（如开窗通风、机械排风等）造成的室内外通风换气形成的冷负荷，有时可占总的冷负荷的50%以上。因此，在满足室内空气质量的前提下在炎热季尽可能减少各种原因造成的室内外通风换气，可以有效减少空调耗冷量；b.不合理的系统等原因造成空调能耗高不合理的系统和设备选型以及运行方式，导致空调系统效率过低。例如，由于设计不合理和缺少有效的调节手段，使冷机、水泵、风机长期在偏离高效点的状态下工作，导致其能源利用率不足高效工况点下的50％；停止的冷机未能及时关闭水回路，使得相连接的循环水泵只能多台运行，水泵的能耗增加一倍；承担能量输送功能的风机水泵由于设计偏大，实际上长期小温差运行，使风机水泵能耗高于正常状况一倍或更多。c.不合理的运行制度导致空调能耗高不合理的运行制度导致空调系统运行时间过长。下班后系统继续运行，或部分设备持续运行，消耗大量电力。此外，由于极少部分建筑在夜间要继续使用，导致整个系统24小时连续运行，也造成巨大的浪费。d.其它设备存在着能耗高的现象采暖、通风、给水、排水等设备都存在设备选型和运行方式的不合理从而导致能耗高的的情况。e.照明系统存在着能耗高的现象照明光源、控制方式选择的不合理导致照明系统能耗高照明系统存在着盲目的提高照度标准的情况，现在为了节能有许多建筑又取下一些光源三、监测建筑电气能耗的手段供电系统的分项计量为了能够全面掌握建筑物的耗能情况，从2006年开始，清华大学建筑节能研究中心，开始在中央国家机关和北京市的20栋大型公建进行供电系统分项计量试点工作。其中包括：办公楼、写字楼、酒店、商业、综合楼等。通过分项计量，可以得到各供电子系统的实际耗电量为下一步的节能诊断和节能改造奠定坚实的基础网关箱多功能表电能表分项计量传输结构图。分项计量的传输系统图大型公建能耗模型建筑总用电暖通空调系统照明系统普通照明综合服务系统室内插座和线路设备机械通风机电梯办公设备电损常规用电特殊区域用电计算机房厨房冷热站设备末端设备集中引用热水设备计算机等设备空调设备炊事设备通风和空调设备冷机冷却塔风机冷却泵冷冻泵热水循环泵热源设备空调箱、新风机组风机分体空调风机盘管给排水泵其他设备其他设备应急照明室外夜景照明四、分项计量结果分析某写字楼：空调系统电耗比例大五、电气节能的发展趋势通过调研、分析、研究我们认为电气节能的发展方向是：通过对设备和运行方式的调整达到节能的目的通过采用低耗能设备，降低电能消耗通过采用节能装置，降低电能消耗进行节能宣传，通过行为节能降低电耗六、电气节能的方法提高变压器负荷率，当变压器负荷率较低时轮换使用变压器将现有变压器更换高效节能变压器调整三相负荷使其尽可能平衡将耗能大的设备改为节能设备增加新型功率因数补偿电容器增加谐波滤波器消除线路上的谐波电流将发光效率低的光源更换为高效光源将电感式镇流器改为电子式镇流器调整灯具的数量，满足照度标准照明系统的自动控制（声、光、时控）调整电气设备的使用时间（风机盘管、开水器、电梯、泛光照明）谢谢！