【节能案例】济宁新城发展大厦节能改造项目

济宁新城发展大厦节能改造项目

业主单位为济宁市新城发展投资有限责任公司，项目位于太白湖新区的中部，地块西侧紧邻规划景观河，东临运河路，北靠京杭路，南侧与奥体路相连。项目占地168亩，总建筑面积177400㎡，建筑高度99米。地下1层，建筑面积40782㎡，主要为各类机电机房、厨房、餐厅等功能用房以及地下车库。地上建筑面积136618 ㎡，22层，主要为办公。新城发展大厦2011年开工建设，2016年6月竣工验收，2017年陆续入驻，到2018年后入住率上升且基本稳定，约为80%。目前固定办公人数约3000人。

同方泰德国际科技(北京)有限公司

案例内容

1. 技术原理

（1）中央空调系统冷热源改造技术

中央空调系统是一个较复杂的系统工程，主要包括冷机、输配系统、冷却塔、阀门等部分。要实现中央空调系统的最佳运行和节能，从局部去解决问题（如采用通用变频器PID控制）是不可能办到的，必须针对空调系统的各个环节统一考虑，全面控制，使整个系统协同运行，才能实现最佳综合节能。

本项目改造后的节能专家控制系统采用“集中管理、分散控制”的先进控制思想，采用计算机技术、智能控制技术、系统集成技术和变频调速技术，通过专家级节能优化策略，保障空调系统设备在变负荷工况下能高效运行，从而降低空调系统的能耗成本，提高系统运营效益。

（2）换热站改造技术

针对本项目，大厦供暖期间并非连续使用，可以通过分时分区控制，降低这些楼非采暖需求时间内的耗热量。具体方案：根据不同楼宇对空调采暖不同间歇性需求的特点，在室内设置温度传感器，在回水管上设置电动调节阀，根据供回水温度以及室温实测值智能设定空调、供热策略，根据此供热策略调节电动调节阀门的开度，主动减少供热量，以实现节能。

（3）空调末端改造技术

目前风机均采用定频，空调机组只通过调节电动水阀来调整送风温度，风机能耗巨大。实际运行过程中，大部分时间空调并没有运行在最大负荷，而对于输送相同冷量到室内，完全可以通过降低送风温度来减少送风量，从而大大降低风机能耗。控制系统采用串级控制、焓差控制、夜间通风等逻辑，将节能效果达到最优。

（4）照明改造技术

随着LED固体照明技术的突飞猛进，LED灯具已经大量应用于室内照明领域，其中LED荧光灯是由长条型的LED发光点阵，通过混光罩和导光板作用形成舒适环保的照明光源。LED光源为半导体固态芯片直接发光，光谱窄，色纯好，无闪烁，发热低，寿命长，无汞污染，是目前最理想的节能环保光源。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T8、T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：LED以绝对的光学参数和电学参数领先于这些传统灯具，并且LED灯具免维护、寿命长。因此本项目将节能灯具改为LED灯具。

（5）热水器改造技术

在热水器回路增设测控设备，测控设备连接至网络控制器，通过网络控制器的智能控制功能，对热水器用电回路进行自动切断与闭合，从而实现热水器的开关。减少待机电耗及反复烧开的浪费。

2. 适用领域

以上改造技术适用于商业办公、居住、工业车间等领域。

1. 节能诊断

（1）采暖通风空调系统诊断

大厦采用中央空调供冷供热，冷冻站、换热站改造前存在如下问题：

a. 冷站没有优化控制策略，冷机无群控，靠人工进行台数调节；

b. 冷冻泵虽然有变频，但基本运行在定频；

c. 在部分负荷时，无节能运行控制策略，导致大马拉小车，系统效率不高；

d. 冷站缺少能耗、能效等参数的监测，使得系统的运行效率、运行问题、机组健康状况等不能及时反映，影响了运维工作，不能有效提升系统的能效。

e. 换热站目前无优化控制策略。整个供暖季无气候补偿控制，存在一定浪费。

f. 采暖循环泵虽然有变频，但基本运行在定频；

g. 大厦晚上不运行，但供暖温度仍保持白天20℃左右的水平，存在较大浪费。

空调末端改造前存在如下问题：

a. 空调箱风机无变频，在部分负荷时无法通过改变风量来调节供冷供热量，风机电耗浪费较大；

b. 空调箱控制策略较常规，无焓差、CO2浓度等优化控制策略。

（2）生活热水系统诊断

大厦49台电热水器给办公人员提供生活开水，改造前无控制，存在反复烧开等现象，同时夜间不关闭，存在较大的浪费。

（3）供配电系统诊断

改造前大厦无分项计量系统，无法对用能系统进行监测、分析、报警预警和科学管理，存在一定的用能浪费。

（4）照明系统诊断

新城发展大厦照明改造前大部分仍采用T5节能灯，虽然比T8荧光灯光效有较大的提升，但仍不是最节能的灯具。由于大楼体量大，公共区域照明时间长，有较大的节能空间。

根据“JGJ176-2009标准”，公共建筑未采用节能灯具或采用的灯具效率及光源等不符合国家现行有关标准的规定，且改造静态投资回收期小于或等于2年或节能率达到20％以上时，宜进行相应的改造。

2. 改造内容

（1）对暖通空调冷站进行节能控制改造，通过增设冷冻站节能专家控制系统，实现对冷站主要设备（冷机、冷却塔风机、冷冻水泵、冷却水泵、电动阀等）的台数控制、冷冻水泵节能优化控制、冷却水侧节能优化控制、低负荷下节能控制等，按需供冷，保障最佳输出工况和最节能运行；增设冷站精准能效管理系统，实现冷冻站的用能监测、能效计算分析、问题诊断、节能管理、设备运维、个性化报警报表等功能，在保证冷站安全、舒适运行的前提下，大大提高管理水平，科学地、有效地提升冷站能效。

（2）对暖通空调系统换热站进行节能控制改造，通过增设换热站节能专家控制系统，实现采暖分时分区控制、气候补偿控制、采暖泵优化变频控制等，有效减少耗热量，并降低水泵运行电耗；

（3）对暖通空调系统的空调箱进行节能控制改造，通过增设风机变频装置、节能控制柜等，实现空调箱风机变频、串级控制、焓值控制、夜间通风等节能控制策略，有效降低风机能耗、减少冷量消耗；

（4）将大厦地下车库、公共区域T5荧光灯、紧凑型节能灯全部更换为更节能的LED灯具；

（5）增设热水器回路测控装置、网络控制器，对热水器进行时间控制、远程控制，减少反复烧开及待机等浪费现象。

（6）监测与控制系统。

本项目开工日期 2019年6月18日 ，竣工日期 2019年8月25日，软硬件运行良好。

项目年节能量及年节能效益

通过上述节能改造，大厦年节省电量88.72万kWh，折合标煤276809.02kg。节省热量12895GJ，折合标煤257902kg。总节能率约为20.2%。电平均单价0.9元/kWh，热单价62.5元/GJ, 合计年节省160.4万元运行费。

商业模式

本项目采用节能效益分享型合同能源管理模式，节能服务公司提供能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务，投入改造所需的全部技术和设备，并负责在合同年限内进行改造设备及系统的保养、维护和紧急维修，期间和新城发展大厦业主共享节能收益。合同期满后节能服务公司仍可继续提供有偿维护服务。

投资额及融资渠道

本项目总投资额420.5万元，采用节能服务公司自融资的模式。