深圳市大型公共建筑能耗监测情况报告(2022 年度)--深圳建筑科研院VIP专享VIP免费

深圳市大型公共建筑
能耗监测情况报告
2022 年度)
委托编制单位:
深圳市建设科技促进中心
深圳市建筑科学研究院股份有限公司
2023 8
I
本报告着重对全市接入能耗监测平台的国家机关办公
建筑和大型公共建筑 2022 年度电耗数据进行了总结、分析,
并面向社会予以公开。报告旨在为各区政府节能主管部门
了解辖区内及其他行政区国家机关办公建筑和大型公共建
筑电耗现状,开展建筑用能监管工作提供参考依据;供建
筑设计人员了解建筑运行电耗情况,进一步优化系统设计
及设备选型;供建筑业主、物业管理单位、社会节能服务
公司等进行横向比较对标,了解自身建筑电耗水平,以便
有针对性地优化节能管理,尤其是推动高能耗的建筑业主
或物业管理单位依据监测数据进行深度能源审计,采取有
效措施切实降低建筑运行能耗。
报告共分为四个章节,第一个章节主要介绍全市已监
测的国家机关办公建筑和大型公共建筑总体情况,包括接
入情况和总用电指标;第二个章节是各类建筑的用电指标
分析,分别对主要类型的公共建筑用电指标进行分析说明;
第三个章节是专题分析,分别进行了新接入建筑情况、建
筑分项用电负荷曲线、建筑峰谷用电、典型建筑变压器实
际运行数据分析、典型建筑尖峰负荷分布曲线等专题分析;
II
第四个章节是对 2016 年至 2021 年报告中逐年变化趋势均
保持一致的分析内容进行数据更新和提炼总结,形成具有
普适性的分析结论,供读者参考。
面对城乡建设领域碳达峰目标任务和当前电力供应紧
张的形势,智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵
活调节、虚拟电厂等技术正在大力推广应用,而新技术也
对建筑能耗数据的应用提出了更高要求,为了更好的提供
数据支撑,本报告在 2021 年报告的基础上拓展了深度和广
度。新增了建筑分项用电负荷曲线分析、典型建筑变压器
实际运行数据分析及典型建筑尖峰负荷分布曲线等专题分
析,并更新了历年报告中的具有普适性的分析结论,以便
社会各界更直接、清晰地获得深圳市公共建筑能耗监测平
台的数据价值成果。
由于接入能耗监测平台的各类公共建筑监测数量、地
区分布等均存在较大的差异,报告分析结果存在一定的局
限性,欢迎大家积极提出宝贵意见。
深圳市大型公共建筑能耗监测情况报告(2022年度)委托编制单位:深圳市建设科技促进中心深圳市建筑科学研究院股份有限公司2023年8月I前言本报告着重对全市接入能耗监测平台的国家机关办公建筑和大型公共建筑2022年度电耗数据进行了总结、分析,并面向社会予以公开。报告旨在为各区政府节能主管部门了解辖区内及其他行政区国家机关办公建筑和大型公共建筑电耗现状,开展建筑用能监管工作提供参考依据;供建筑设计人员了解建筑运行电耗情况,进一步优化系统设计及设备选型;供建筑业主、物业管理单位、社会节能服务公司等进行横向比较对标,了解自身建筑电耗水平,以便有针对性地优化节能管理,尤其是推动高能耗的建筑业主或物业管理单位依据监测数据进行深度能源审计,采取有效措施切实降低建筑运行能耗。报告共分为四个章节,第一个章节主要介绍全市已监测的国家机关办公建筑和大型公共建筑总体情况,包括接入情况和总用电指标;第二个章节是各类建筑的用电指标分析,分别对主要类型的公共建筑用电指标进行分析说明;第三个章节是专题分析,分别进行了新接入建筑情况、建筑分项用电负荷曲线、建筑峰谷用电、典型建筑变压器实际运行数据分析、典型建筑尖峰负荷分布曲线等专题分析;II第四个章节是对2016年至2021年报告中逐年变化趋势均保持一致的分析内容进行数据更新和提炼总结,形成具有普适性的分析结论,供读者参考。面对城乡建设领域碳达峰目标任务和当前电力供应紧张的形势,智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术正在大力推广应用,而新技术也对建筑能耗数据的应用提出了更高要求,为了更好的提供数据支撑,本报告在2021年报告的基础上拓展了深度和广度。新增了建筑分项用电负荷曲线分析、典型建筑变压器实际运行数据分析及典型建筑尖峰负荷分布曲线等专题分析,并更新了历年报告中的具有普适性的分析结论,以便社会各界更直接、清晰地获得深圳市公共建筑能耗监测平台的数据价值成果。由于接入能耗监测平台的各类公共建筑监测数量、地区分布等均存在较大的差异,报告分析结果存在一定的局限性,欢迎大家积极提出宝贵意见。目录前言........................................................................................................I一、总体情况.........................................................................................11.1能耗监测平台建设情况....................................................................11.1.1全市公共建筑接入情况.........................................................11.1.2各区公共建筑接入情况.........................................................31.2全市公共建筑用电指标....................................................................61.2.1总用电指标............................................................................61.2.2分项用电指标........................................................................61.2.3逐月用电指标........................................................................7二、各类建筑用电情况.........................................................................92.1国家机关办公建筑用电分析............................................................92.1.1总体情况................................................................................92.1.2分项用电情况......................................................................102.2商业办公建筑用电分析..................................................................122.2.1总体情况..............................................................................122.2.2分项用电情况......................................................................132.3商场建筑用电分析.........................................................................152.3.1总体情况..............................................................................152.3.2分项用电情况......................................................................162.4宾馆饭店建筑用电分析..................................................................182.4.1总体情况..............................................................................182.4.2分项用电情况......................................................................19三、专题分析.......................................................................................223.1新接入建筑情况分析......................................................................223.2典型日分项负荷曲线特性分析......................................................243.3峰谷用电情况分析.........................................................................263.4典型建筑变压器实际运行数据分析..............................................283.5建筑尖峰负荷分布曲线..................................................................29四、历年分析结论...............................................................................304.1典型类型建筑全年用电特征曲线..................................................304.2历年用电趋势分析.........................................................................314.2.1监测公共建筑用电强度分析...............................................314.2.2监测主要类型建筑用电强度分析.......................................324.3冷源装机容量设计及实际运行情况..............................................334.3.1冷源装机容量设计指标.......................................................334.3.2冷源装机台数及峰值负载率...............................................354.3.3冷水机组运行负载特性.......................................................384.4变压器设计及实际运行情况..........................................................394.4.1变压器设计容量指标...........................................................404.4.2变压器盈余台数及峰值负载率...........................................424.4.3变压器运行负载率分布.......................................................454.5常见运行问题.................................................................................474.5.1空调水系统运行异常现象...................................................474.5.2水泵常年定频运行...............................................................484.5.3设备夜间能耗浪费...............................................................494.5.4典型建筑变压器分析...........................................................504.5.5典型建筑冷机运行分析.......................................................534.5.6总结与建议..........................................................................55结语.....................................................................................................571一、总体情况1.1能耗监测平台建设情况1.1.1全市公共建筑接入情况截至2022年底,深圳市接入能耗监测平台的国家机关办公建筑和大型公共建筑累计1020栋,监测建筑总面积约6585万平方米。2022年新增监测建筑共134栋,新增监测建筑面积约1240万平方米。(1)建筑类型分布建筑类型涵盖了国家机关办公建筑、商业办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、文化教育建筑、医疗卫生建筑、体育建筑以及多功能混合的综合建筑1等。由于医疗卫生建筑、体育建筑以及其他建筑数量较少,本报告后续分析中将其统一归为其他类建筑进行统计。接入能耗监测平台的各类公共建筑分布情况如表1-1与图1-1所示。表1-1监测建筑的类型分布情况序号建筑类型数量(栋)建筑面积(万m2)面积比例(%)1国家机关办公建筑1252914.42%2商业办公建筑253204030.98%3商场建筑1346069.21%4宾馆饭店建筑723164.80%5文化教育建筑16473411.14%6综合建筑204214832.62%1综合建筑指同时具有两种或两种以上使用功能,且各功能面积占比均超过10%的综合性建筑。27医疗卫生建筑251852.81%8体育建筑9370.57%9其他建筑332233.39%合计——10206585100%图1-1接入能耗监测平台各类公共建筑数量与面积比例(2)建筑规模分布在单栋建筑面积分布方面,接入能耗监测平台公共建筑面积在2万平方米以上的建筑数量占比为80.4%,在2万平方米以下的建筑数量占比为19.6%。其中,分布在2~5万平方米之间的建筑数量最多,为380栋,面积占比18.9%;10万平方米以上的建筑为179栋,面积占比49.1%。接入能耗监测平台公共建筑面积分布情况如图1-2所示。12525313472164204259334.4%31.0%9.2%4.8%11.1%32.6%2.8%0.6%3.4%0%5%10%15%20%25%30%35%050100150200250300面积比例(%)数量(栋)数量面积比例3图1-2接入能耗监测平台公共建筑面积分布情况1.1.2各区公共建筑接入情况(1)各区接入的公共建筑情况2022年深圳市接入能耗监测平台的公共建筑涵盖了10个区,新增监测建筑面积为1554万平方米,占全市接入市级平台公共建筑总面积约23.6%。各区接入能耗监测平台公共建筑分布情况如表1-2与图1-3所示。表1-2各区接入能耗监测平台的公共建筑情况序号行政区总数量(栋)总建筑面积(万m2)面积占比(%)1福田区226137820.9%2南山区239155423.6%3龙岗区141102115.5%4罗湖区13069710.6%5宝安区12694414.3%6龙华区523785.7%7光明区342614.0%8盐田区331271.9%9坪山区291632.5%541463802611790.6%3.3%18.9%28.1%49.1%0%10%20%30%40%50%60%050100150200250300350400<1万平方米1-2万平方米2-5万平方米5-10万平方米>10万平方米面积占比(%)数量(栋)数量面积占比4序号行政区总数量(栋)总建筑面积(万m2)面积占比(%)10大鹏新区10631.0%合计全市10206585100%图1-3各区接入能耗监测平台公共建筑数量(2)各区接入的公共建筑功能分布各区接入能耗监测平台的各类建筑数量分布如表1-3与图1-4所示。从各类公共建筑分布比例来看,福田区主要接入的公共建筑类型为商业办公建筑、综合建筑和国家机关办公建筑,共计占全区接入公共建筑数量的70%;南山区接入平台的公共建筑主要为商业办公建筑、文化教育建筑和综合建筑,占全区接入公共建筑数量的72%;龙岗区主要接入的公共建筑类型为国家机关办公建筑、商场建筑和文化教育建筑,共计占54%。226239141130126523433291013781554102169794437826112716363020040060080010001200140016001800050100150200250300建筑面积(万m2)数量(栋)数量建筑面积5表1-3各区接入能耗监测平台的各类建筑数量分布(单位:栋)行政区国家机关办公建筑商业办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑文化教育建筑综合建筑其他类建筑福田区36692114185315南山区1677232058378龙岗区2423257272312罗湖区162718175425宝安区1425316152411龙华区211829137光明区29301451盐田区10723434坪山区43301324大鹏新区1203121注:因盐田区、龙华区、光明区、坪山区、大鹏新区目前接入平台的监测公共建筑数量较少,用电指标分析不具有代表性,故未纳入下文各区公共建筑用电指标分析中。图1-4各区接入能耗监测平台不同功能公共建筑分布情况0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%国家机关办公建筑商业办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑文化教育建筑综合建筑其他类建筑61.2全市公共建筑用电指标1.2.1总用电指标2022年深圳市全市监测公共建筑单位面积用电指标为95.8kWh/m2,相比2021年的112.6kWh/m2降低了约15.0%,相比于2020年的96.5kWh/m2能耗指标降低了约0.7%。初步判断2022年能耗下降的原因包括气温下降、疫情影响、空置率上升及新接入建筑用能偏低等。1.2.2分项用电指标2022年深圳市全市监测公共建筑分项用电指标中,照明与插座用电指标最大,为54.2kWh/m2,占总用电量比例的62.9%;其次为空调用电,单位面积用电指标为25.6kWh/m2,占总用电量比例的26.7%。部分建筑的照明插座用电包括了未计量的空调末端用电、动力用电及特殊用电,因此占比偏高。监测公共建筑的分项用电指标如图1-5所示。7图1-5全市监测公共建筑分项用电比例1.2.3逐月用电指标各月用电指标中,7月份用电指标最高,为11.7kWh/m2,2月份用电指标最低,为4.8kWh/m2。这是由于7月份室外平均气温最高,空调用电量最大,月度用电量最高,而2月份因春节假期影响,建筑使用强度最低,为最高月的41.1%,3~6月受气温2及疫情影响降幅较大。2依据《2022年深圳市气候公报》,2022年深圳国家基本气象站年平均气温23.2℃,较2021年(24.0℃)降低0.8℃,其中2~6月平均气温降幅达8.9%。照明插座用电62.9%空调用电26.7%动力用电3.6%特殊用电6.7%8从逐月用电指标变化趋势来看,逐月用电量的变化趋势与深圳市室外平均温度基本一致,2022年监测公共建筑全年逐月用电指标如图1-6所示。图1-6监测公共建筑全年逐月用电指标051015202530350.02.04.06.08.010.012.014.01月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月室外平均气温(℃)用电指标(kWh/m2)2021年用电指标2022年用电指标2021年室外平均温度2022年室外平均温度9二、各类建筑用电情况通过对能耗监测平台公共建筑监测数据梳理、总结和对比分析,2022年深圳市各类监测公共建筑的用电指标如表2-1所示,全市平均用电指标为95.8kWh/m2,其中商场建筑单位面积用电指标最高,为163.9kWh/m2,体育建筑单位面积用电指标最低,为58.0kWh/m2。因文化教育建筑、医疗卫生建筑和体育建筑的建筑数量较少,用电情况不做单独分析。表2-1各类监测公共建筑用电指标情况序号建筑类型指标(kWh/m2)1国家机关办公建筑88.52商业办公建筑89.33商场建筑163.94宾馆饭店建筑116.65文化教育建筑59.66医疗卫生建筑141.17体育建筑58.0平均值——95.8注:随着每年细分类建筑面积占比不同,单位建筑面积用电指标也会有所变化,尤其是文化教育建筑中2022年新接入大量的中小学建筑。2.1国家机关办公建筑用电分析2.1.1总体情况2022年,监测国家机关办公建筑单位面积用电指标为88.5kWh/m2,较2021年下降4.3%。其中,7月份为室外月平均气温最高的空调季,当月用电指标最高,为1010.9kWh/m2;2月用电指标最低,为4.3kWh/m2;其中5月用电指标下降明显,初步判断受气温及疫情影响较大。国家机关办公建筑逐月用电指标如图2-1所示。图2-1国家机关办公建筑逐月用电指标2.1.2分项用电情况从国家机关办公建筑分项用电构成情况分析,照明插座用电为国家机关办公建筑最大的用能分项,主要包括照明、插座、不能独立计量的其他用电等,用电量占国家机关办公建筑总用电量约为59.2%;其次为空调用电,占29.5%;动力和特殊分项用电分别占3.9%和7.4%。国家机关办公建筑分项用电构成如图2-2所示。051015202530350.02.04.06.08.010.012.01月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月室外平均气温(℃)用电指标(kWh/m2)2021年用电指标2022年用电指标2021年室外平均温度2022年室外平均温度11图2-2国家机关办公建筑分项用电构成在逐月分项电耗构成中,空调分项用电呈现较为明显的季节变化趋势,逐月用电量比例变化范围为8.9%~39.6%之间,其中7月份空调系统用电比例最高。由于照明插座、动力与特殊分项用电量受季节影响较小,逐月用电量相对较为稳定,用电比例变化范围分别为51.1%~77.2%、3.4%~4.6%与5.7%~10.8%之间。国家机关办公建筑逐月分项用电构成如图2-3所示。照明插座用电59.2%空调用电29.5%动力用电3.9%特殊用电7.4%12图2-3国家机关办公建筑逐月分项用电构成2.2商业办公建筑用电分析2.2.1总体情况2022年,监测商业办公建筑单位面积用电指标为89.3kWh/m2,较2021年下降8.3%。其中,7月份为室外月平均气温最高的空调季,当月用电指标最高,为10.9kWh/m2;2月用电指标最低,为4.0kWh/m2;初步判断3~6月受物业空置率上升3和气温下降等因素影响,导致各月用电指标均有降低。商业办公建筑逐月用电指标如图2-4所示。3依据第一太平戴维斯发布的《深圳房地产市场2022年回顾与2023年展望》报告,截至2022年末,深圳写字楼空置率同比上升2.2个百分点。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月照明插座用电空调用电动力用电特殊用电13图2-4商业办公建筑逐月用电指标2.2.2分项用电情况从商业办公建筑的分项用电构成情况分析,照明插座分项用电为办公建筑最大的用能分项,主要包括照明、插座、不能独立计量的其他用电等,用电量占办公建筑总用电量为64.1%;其次为空调用电,占27.2%;动力和特殊分项用电分别占4.5%和4.2%。商业办公建筑分项用电构成如图2-5所示。051015202530350.02.04.06.08.010.012.01月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月室外平均气温(℃)用电指标(kWh/m2)2021年用电指标2022年用电指标2021年室外平均温度2022年室外平均温度14图2-5商业办公建筑分项用电构成在逐月分项电耗构成中,空调用电呈现较为明显的季节变化趋势,逐月用电量比例变化范围为11.9%~35.5%之间,其中7月份空调分项用电比例最高。由于照明插座、动力与特殊分项用电量受季节影响较小,逐月用电量相对较为稳定,照明插座用电、动力用电与特殊用电比例变化范围分别为57.0%~76.9%、3.9%~5.8%与3.4%~5.6%之间。商业办公建筑逐月分项用电构成如图2-6所示。照明插座用电64.1%空调用电27.2%动力用电4.5%特殊用电4.2%15图2-6商业办公建筑逐月分项用电构成2.3商场建筑用电分析2.3.1总体情况2022年,监测商场建筑单位面积用电指标为163.9kWh/m2,较2021年下降16.4%。其中,7月份为室外月平均气温最高的空调季,当月用电指标最高,为18.5kWh/m2;2月用电指标最低,为9.5kWh/m2;初步判断受疫情、零售物业空置率上升4及气温下降等因素影响,降幅较大。商场建筑逐月用电指标如图2-7所示。4依据第一太平戴维斯发布的《深圳房地产市场2022年回顾与2023年展望》报告,深圳市零售物业2022年第四季度全市空置率同比上升0.8个百分点。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月照明插座用电空调用电动力用电特殊用电16图2-7商场建筑逐月用电指标2.3.2分项用电情况从商场建筑分项用电构成情况分析,照明插座分项用电占比最大,为64.6%,其次为空调分项用电,占24.1%,动力和特殊分项用电分别占2.1%和9.2%。商场建筑分项用电构成如图2-8所示。051015202530350.05.010.015.020.025.01月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月室外平均气温(℃)用电指标(kWh/m2)2021年用电指标2022年用电指标2021年室外平均温度2022年室外平均温度17图2-8商场建筑全年分项用电构成从逐月分项用电构成分析,商场建筑空调分项逐月用电量体现了较强的季节性,空调季逐月用电量明显高于非空调季,商场建筑空调用电逐月占比在10.9%~30.8%之间。同时,由于商场建筑人流量较大,空调系统需要全年开启以保障室内新风供应,非空调季商场建筑的空调分项仍存在较大的用电量。由于照明插座、动力与特殊分项用电受季节影响较小,逐月用电量相对较为稳定,照明插座用电在59.2%~76.0%之间,动力用电在2.0%~2.3%之间,特殊用电在7.9%~11.5%之间。商场建筑逐月分项用电构成如图2-9所示。照明插座用电64.6%空调用电24.1%动力用电2.1%特殊用电9.2%18图2-9商场建筑逐月分项用电构成2.4宾馆饭店建筑用电分析2.4.1总体情况2022年,监测宾馆饭店建筑单位面积用电指标为116.6kWh/m2,较2021年下降12.5%。其中,7月份为室外月平均气温最高的空调季,当月用电指标最高,为14.1kWh/m2;2月用电指标最低,为6.2kWh/m2。初步判断受开房率降低5及气温下降等因素影响,能耗偏低。宾馆饭店建筑逐月用电指标如图2-10所示。5依据《深圳市2022年国民经济和社会发展统计公报》,2022年深圳市全年接待入境过夜游客比上年下降58.1%,国内过夜游客下降22.3%,宾馆、酒店、度假村开房率比上年下降7.0个百分点。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月照明插座用电空调用电动力用电特殊用电19图2-10宾馆饭店建筑逐月用电指标2.4.2分项用电情况从宾馆饭店建筑分项用电构成分析,照明插座用电占比最大,为53.9%,空调用电次之,为30.4%,动力用电占3.8%,特殊用电占11.9%。宾馆饭店建筑由于存在全天空调,洗衣房、游泳池、厨房等特殊用电,特殊用电占比较其他类型公共建筑相对较大,照明插座用电占比相对其他建筑类型偏小。宾馆饭店建筑分项用电构成如图2-11所示。051015202530350.02.04.06.08.010.012.014.016.01月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月室外平均气温(℃)用电指标(kWh/m2)2021年用电指标2022年用电指标2021年室外平均温度2022年室外平均温度20图2-11宾馆饭店建筑全年分项用电构成从宾馆饭店建筑逐月分项用电构成分析,空调用电构成比例在12.2%~38.6%之间,照明插座用电在48.5%~66.6%之间,动力用电在3.2%~4.7%之间,特殊用电在9.3%~16.9%之间。监测宾馆饭店建筑逐月分项用电构成如图2-12所示。照明插座用电53.9%空调用电30.4%动力用电3.8%特殊用电11.9%21图2-12宾馆饭店建筑逐月分项用电构成0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月照明插座用电空调用电动力用电特殊用电22三、专题分析3.1新接入建筑情况分析3.1.1新接入建筑功能分布2022年,平台新接入的建筑数量为134栋,面积合计1240万平方米,占平台监测总面积18.8%。其中,文化教育建筑接入的数量最多,共39栋,占总接入数量的29.1%;综合建筑接入的面积最大,约476.3万平方米,占总接入面积的38.4%。图3-1新接入建筑功能分布3.1.2新接入建筑区域分布2022年,平台新接入的134栋建筑中,南山区新接入共26栋,其中文化教育建筑和商业办公建筑分别为11栋3934308883220100200300400500600051015202530354045建筑面积(万m2)数量(栋)数量面积23和7栋;宝安区新接入建筑25栋,其中商业办公建筑和综合建筑分别为8栋和6栋;龙岗区新接入建筑23栋。各区新接入建筑分布详见图3-2。图3-2新接入建筑行政区分布3.1.3新接入建筑规模分布2022年,平台新接入的134栋建筑总面积约1240万平方米,规模主要在2万平方米以上,新接入建筑的平均面积约9.3万平方米;其中文化教育建筑主要集中在2-10万平方米的规模,商业办公建筑有76%超过5万平方米,29%超过10万平方米;文化教育建筑有49%超过5万平方米,21%超过10万平方米;综合建筑有90%超过5万平方米,50%超过10万平方米。新接入建筑规模分布详见图3-3。2625231413119751051015202530051015202530数量(栋)数量(栋)国家机关办公建筑商业办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑文化教育建筑医疗卫生建筑体育建筑综合建筑其他建筑建筑数量24图3-3新接入建筑规模分布3.2典型日分项负荷曲线特性分析为深入分析建筑柔性用电潜力,基于2022年典型建筑全年分项逐时能耗数据分析,针对不同类型建筑,聚类提取空调季工作日和非工作日、非空调季工作日和非工作日典型日的负荷曲线形态,为建筑用电负荷需求预测和设备节能运行管理提供数据参考,如图3-4所示。办公建筑工作日小时峰值用电强度大于非工作日,尤其是空调季差异较大,日用电差异率6达42%,办公类建筑的用电具有一定周期性。商场建筑、宾馆饭店建筑工作日与非工作日峰值小时6日用电差异率=(工作日-非工作日)/非工作日(备注:日用电量)051015202530354045数量(栋)<1万平方米1-2万平方米2-5万平方米5-10万平方米>10万平方米25用电强度差异较小。空调季非工作小时峰值用电量略多于工作日,其中空调用电差异较小,日用电差异率为12%,体现出商业建筑连续营业特征。医疗卫生建筑工作日小时峰值用电强度略多于非工作日,且在不同季节差异率明显较小,反映了医疗卫生类建筑运营的特殊性。26图3-4深圳市各类建筑典型日能耗强度特征曲线3.3峰谷用电情况分析根据深圳市供电局公开数据,深圳电网用电负荷再创新高,2022年深圳最高用电负荷达2142万千瓦,出现在7月25日13时47分。较历史最高负荷(2038万千瓦)净增104万千瓦,增幅达5%。结合监测平台监测数据,选取5%尖峰负荷日逐时用电数据进行峰谷用电情况分析,计算典型公共建筑峰时段用电总量与谷时段用电量比值。其中峰时段与谷时段分别按照最新深圳市工商业用电峰谷分时电价政策时段计算。各类建筑峰谷比如表3-1所示。商场建筑、国家机关办公建筑、商业办公建筑的峰谷比相对较大,低谷时段负载较低,削峰潜力大于其他类型建筑;宾馆饭店建筑、医疗卫生建筑因其24小时连续运行,谷时段用电需求超过其他类型建筑,导致峰谷比较小。27表3-12022年5%尖峰负荷日的监测建筑峰谷比情况序号建筑类型峰、谷、平占比平均峰谷比1国家机关办公建筑2.4:1:2.12.42商业办公建筑3.0:1:2.63.03商场建筑3.7:1:3.53.74宾馆饭店建筑1.4:1:1.71.45医疗卫生建筑1.2:1:1.31.26全市监测建筑/2.8注:1、峰谷比=峰时段用电总量/谷时段用电总量;2、高峰时段:10:00~12:00、14:00~19:00;低谷时段:0:00~8:00,其余时间为平段;峰、平、谷时长分别7h、9h、8h。典型类型建筑5%尖峰负荷日峰谷平段用电量分布统计如下图3-5所示。从图可知:宾馆饭店建筑、医疗卫生建筑谷时段用电量占比分别约为1/4、1/3,商场谷时段仅占12%。商场、办公建筑的峰时用电量与平时用电量基本持平,峰谷比值分别达到4倍、3倍。因此,可通过蓄电、蓄冷等储能措施和建筑需求响应等调节技术将日间高峰用电需求消减或转移至夜间,实现削峰填谷效果。其中商场和办公建筑调节潜力最大,应重点关注。28图3-52022年5%尖峰负荷日主要类型建筑峰谷平用电量占比分布3.4典型建筑变压器实际运行数据分析本节选取典型类型建筑实际小时用电负荷数据(2019年~2022年),统计分析各类建筑运行小时峰值用电负荷指标数据,从而直观得出各类建筑配电设计参考指标与实际运行用能指标偏离程度。基于典型类型建筑变压器实际监测运行数据统计得出变压器设计容量指标、变压器实际运行峰值用电指标值及运行峰值负载率范围,供设计参考,如表3-2所示。表3-2建筑变压器实际运行数据建筑类型变压器设计容量指标(VA/m2)变压器实际运行峰值用电值(W/m2)2019年~2022年平均长期运行峰值负载率国家机关办公建筑81~9939~4545%~49%商业办公建筑80~8937~4047%~51%商场建筑110~12863~6955%~59%宾馆饭店建筑76~9835~4541%~50%44%46%45%35%34%18%15%12%24%29%38%39%42%41%38%国家机关办公建筑商业办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑医疗卫生建筑峰时段谷时段平时段29注:①变压器负载率=有功功率/(变压器容量×功率因数),功率因数取0.9。②运行峰值负载率指在该类建筑正常营运时间段中,运行时间占比95%以上的运行负载率区间的上限峰值。3.5建筑尖峰负荷分布曲线根据监测平台公共建筑面积数据6585万m2,测算峰值负荷达1700MW,90%以上负荷运行小时数99h,占全年时间1%。如图3-6所示。尖峰负荷特征明显,建筑峰值负荷用电小时数占比较小,可通过建筑需求响应降低峰值负荷,减少电厂初投资规模,优化电网运行效率。图3-6联网建筑用电负荷分布曲线30四、历年分析结论深圳市大型公共建筑监测情况报告至今已发布2016~2021共六个年份的报告,本节将历年各类具有普适性的结论或经验进行总结,供政府管理部门、运行管理人员、行业设计人员参考。4.1典型类型建筑全年用电特征曲线选取典型类型样本建筑全年数据归一化7逐时用电曲线进行分析,各类建筑日常运行时间不一致,主要差异体现在关停时间不同;各类型建筑典型日逐时用电曲线呈现明显双峰特征,但峰值时刻位置不同。各类建筑典型日逐时标准化用电曲线如图4-1所示。国家机关办公建筑和商业办公建筑的工作日用电峰值出现在上午9点-11点左右,谷值出现在13点;商场建筑的用电高峰段持续时间较长,出现在10点-20点,谷值不明显,出现在14点;宾馆饭店建筑的用电峰值出现在10-13点及17-20点之间,谷值出现在15点;商场建筑和宾馆饭店建筑均具有明显的夜间用电特征,其中宾馆饭店建筑凌晨23点~2点夜间仍然存在较高比例基础用电;各类型建筑的用电谷值均在凌晨3-5点之间。7归一化:无量纲化数据,将数据缩放到一个特定范围(通常0到1之间),使不同特征和量级数据具有可比性。31图4-1各类型建筑全年归一化逐时用电曲线4.2历年用电趋势分析本章对平台监测建筑近六年的监测数据用电趋势进行综合分析。4.2.1监测公共建筑用电强度分析如图4-2所示,深圳近六年联网的公共建筑数量逐年递增,尤其2019年8月深圳市住房和建设局发布了《深圳市住房和建设局关于明确公共建筑分项能耗数据传入深圳市建筑能耗数据中心有关事项的通知》,自2019年10月1日起,要求新、改、扩建公共建筑均应按照要求由建设单位将分项能耗数据传输至数据中心。2022年监测建筑面积较2019年增加145%;历年联网监测公共建筑单位面积电耗呈现下降趋势,2022年公共建筑单位面积年平均用电量00.10.20.30.40.50.60.70.80.9101234567891011121314151617181920212223国家机关办公建筑商业办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑32为95.8kWh/m2,整体用电强度相比较往年平均用电强度有所下降。图4-22017-2022年监测公共建筑用电情况分析4.2.2监测主要类型建筑用电强度分析经统计,近六年国家机关办公建筑、商业办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑和综合建筑这5类监测主要类型建筑的单位面积电耗走势如图4-3所示。其中商业办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑呈下降趋势,国家机关办公建筑呈平稳趋势。236023802683345653456585115.7115.3119.9106.5116.495.8020406080100120140010002000300040005000600070002017年2018年2019年2020年2021年2022年单位面积监测电耗(kWh/m2)联网面积(万m2)联网面积公共建筑单位面积监测电耗33图4-32017-2022年主要监测类型建筑单位面积电耗走势4.3冷源装机容量设计及实际运行情况4.3.1冷源装机容量设计指标国家住房和城乡建设部发布的《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调动力-2022》中提供了按照总建筑面积估算的民用建筑夏季冷负荷指标(下文简称“设计措施估算指标”),考虑此部分指标作为估算使用,故本报告结论中的相关指标数据仅供参考。如表4-1所示。表4-1各类建筑物单位建筑面积冷负荷指标建筑类别冷负荷指标(W/m2)办公建筑90~110商场建筑110~150宾馆饭店建筑80~100本节所指的冷源装机容量设计指标为建筑所有空调主78.583.688.788.696.588.595.095.298.592.697.789.3220.7220.1231.5198.1219.2163.9149.9146.6145.5114.3122.0116.62017年2018年2019年2020年2021年2022年国家机关办公建筑办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑34机的制冷量除以总建筑面积,通过统计空调主机设备信息,得到的单位建筑面积设计指标。按照25%~75%的四分位进行统计,各类公共建筑的冷源装机容量设计指标如箱型图4-4所示,结论如下:(1)办公建筑的冷源装机容量设计指标平均值为112W/m2,95%CI8值范围为106~118W/m2,办公建筑冷源装机容量指标超出设计措施估算指标建议范围。(2)商场建筑的冷源装机容量设计指标平均值为179W/m2,95%CI值范围为164~196W/m2,商场建筑冷源装机容量指标远超出设计措施估算指标建议范围。(3)宾馆饭店建筑的冷源装机容量设计指标平均值为116W/m2,95%CI值范围为102~130W/m2,宾馆饭店建筑冷源装机容量指标超出设计措施估算指标建议范围。(4)综合建筑的冷源装机容量设计指标平均值为103W/m2,95%CI值范围为94~114W/m2。895%置信区间(CI)是指由样本统计量所构造的总体参数的估计区间,用来估计参数取值范围的方法。35图4-4各类建筑冷源装机容量设计指标4.3.2冷源装机台数及峰值负载率(1)冷水机组运行台数分析在建筑空调系统的设计过程中,通常会进行逐时冷负荷计算,空调主机的装机容量一般会参考最大冷负荷,并根据冷负荷全年的分布情况等因素确定空调主机数量和规格。定义冷高峰盈余台数百分比为在用冷高峰时,未开启空调主机数量与空调主机总数量之比。经过统计分析,建筑的冷源主机盈余台数如图4-5所示。36图4-5建筑峰值用电时刻的冷机盈余台数情况从图中可知,超85%以上的建筑冷源在用电最大时刻仍然存在一定程度盈余台数设计。其中一半以上建筑的平均盈余水平为1台,22%的建筑冷源设计盈余2台,甚至存在4%的建筑冷源设计盈余2台以上。(2)冷源峰值负荷率本节所指的冷源运行峰值负荷率为全年建筑空调冷源系统运行最大冷负荷除以该建筑冷源装机容量,计算未考虑无法拆分计量的分体空调、VRV等设备负荷。如图4-6所示,主要结论如下:盈余0台14%盈余1台60%盈余2台22%盈余>2台4%盈余0台盈余1台盈余2台盈余>2台37图4-6各类建筑冷源峰值负荷率建筑数量占比统计从图4-6中可知,各类建筑的冷源峰值负荷率均大于25%,其中:办公建筑的冷源峰值负荷率平均值为56%,95%CI值范围为54%~59%。39%的办公建筑峰值负荷率不大于50%,仅15%的办公建筑峰值冷负荷达到设计冷负荷的75%以上;商场冷源峰值负荷率平均值为61%,95%CI值范围为54%~57%。46%的商场建筑峰值负荷率处于[50%,75)区间,存在26%的商场建筑峰值冷负荷达到设计冷负荷的75%以上;宾馆饭店冷源峰值负荷率平均值为60%,95%CI值范围为54%~66%。38%的宾馆饭店峰值负荷率不大于50%,25%的宾馆饭店峰值冷负荷可达到设计冷负荷的75%以上;0%0%0%0%39%28%38%34%46%46%38%51%15%26%25%15%0%20%40%60%80%100%办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑综合建筑负荷率<25%25%≤负荷率<50%50%≤负荷率<75%负荷率≥75%38综合建筑冷源峰值负荷率平均值为59%,95%CI值范围为53%~63%。34%的综合建筑峰值负荷率不大于50%,15%的综合建筑峰值冷负荷可达到设计冷负荷的75%以上;从以上统计结果来看,办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑及综合建筑的冷源实际运行峰值冷负荷率均低于设计冷负荷,最大峰值平均负荷率均在60%左右。建议新建建筑空调冷负荷计算结合实际建筑冷源峰值负荷率及入住率情况,合理地优化冷机配置和运行模式。4.3.3冷水机组运行负载特性冷水机组运行负载特性指单台冷水机组在全年运行小时的负载率分布情况,本节将负载率按IPLV的25%、50%、75%、100%进行区间划分。统计分析启用冷机的逐时运行负载数据,如图4-7所示,相关结论如下:(1)办公建筑运行的冷机中,全年约66%时间的负载大于50%,约34%时间的运行负载达不到50%。(2)商场建筑运行的冷机中,约75%时间的负载大于50%,约25%时间的运行负载达不到50%。(3)宾馆饭店建筑运行的冷机中,约76%时间的负载大于50%,约24%时间的运行负载达不到50%。(4)综合建筑运行的冷机中,约59%时间的负载大于50%,约41%时间的运行负载达不到50%。39图4-7各类建筑启用冷机逐时运行负载率分布时间占比从以上对负载率分段统计时间来看,各类建筑冷机的运行负载率主要分布在(50%,75%]区间;各类建筑冷机的低负载率(≤25%)运行时间占比小于7%,其中商场建筑低负载率区间运行时间最少,其次是办公建筑,综合建筑最长;办公建筑、商场建筑、宾馆饭店的冷机运行在50%负载率区间以下的时间占比分别为34%、25%和24%,各类建筑的冷机运行模式控制合理。4.4变压器设计及实际运行情况变压器是从发电、供电到建筑需求侧用电的重要设备,公共建筑通常会配置多个变压器,富余总容量较大。变压器运行会存在能源损耗,所以在配电系统中,变压器运行5%29%37%29%2%23%39%36%6%18%42%34%7%34%36%23%负载率<25%25%≤负载率<50%50%≤负载率<75%负载率≥75%办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑综合建筑40分析对公共建筑节能运行具有重要意义。国家住房和城乡建设部2019年发布的《民用建筑电气设计标准》(GB51348-2019)建筑电气节能章节规定中对各类建筑物的变压器容量指标提供了参考数值,包括限定值和节能值,变压器容量指标对应单位建筑面积最大视在功率即建筑内变压器总安装容量与建筑面积的比值,单位为VA/m2,如表4-2所示。表4-2各类建筑物变压器容量指标建筑类型限定值(VA/m2)节能值(VA/m2)备注办公11070对应一类和二类办公建筑商业170110对应大型商场建筑旅馆12580对应三星级及以上宾馆本报告以办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、综合建筑、文化教育建筑为例,相关分析数据供建筑设计人员和运维人员参考,希望对未来的设计、运营有所帮助。4.4.1变压器设计容量指标结合监测建筑的变压器数量、铭牌信息,将监测建筑的变压器设计容量指标按办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、综合建筑及文化教育建筑进行统计分析。各类型建筑变压器容量设计指标分布如图4-8所示。结论如下:41图4-8各类建筑变压器设计容量指标办公建筑实际设计容量平均值为85VA/m2;其中,41%的办公建筑小于节能值70VA/m2,13%的办公建筑大于限定值110VA/m2。商场建筑实际设计容量平均值为119VA/m2;其中,15%的商场建筑小于节能值110VA/m2,12%的商场建筑大于限定值170VA/m2。宾馆饭店建筑实际设计容量平均值为86VA/m2;其中,9%的宾馆饭店建筑小于节能值80VA/m2,9%的宾馆饭店建筑大于限定值125VA/m2。表4-3各类建筑变压器容量指标范围建筑类别95%置信区间(VA/m2)置信区间取整(VA/m2)办公建筑81.3~89.581~89商场建筑110.2~128.0110~128宾馆饭店建筑76.0~97.776~98综合建筑72.5~82.973~83文化教育建筑60.5~70.861~7142总体来说,商场建筑和宾馆饭店建筑的实际设计容量大部分都超过设计规范的参考节能值,41%的办公建筑实际设计容量在设计节能指标范围内;至少9%的办公、商场及宾馆饭店建筑设计容量超出设计标准限定值。利用Bootstrap法9分析:办公建筑变压器容量指标为81~89VA/m2;商场建筑变压器容量指标为110~128VA/m2;宾馆饭店建筑变压器容量指标为76~98VA/m2;综合建筑变压器容量指标为73~83VA/m2;文化教育建筑变压器容量指标为61~71VA/m2。4.4.2变压器盈余台数及峰值负载率(1)变压器盈余台数分析在建筑配电变压器容量的设计过程中,变压器容量不宜过大,以免增加投资,合理确定变压器容量规格和数量能提高运行效率,减少电能耗损,节约运行费用。定义变压器盈余台数百分比为在建筑全年最大用电量的时刻,统计建筑变压器未开启数量与装机总台数,分析变压器盈余台数情况。经过统计分析,建筑变压器台数盈余百分比分布如图4-9所示。9Bootstrap法:统计学习中一种重采样(Resampling)技术,对给定数据集进行有放回的重抽样以创建多个模拟数据集,生成一系列待检验统计量的经验分布,可以计算标准误差、构建置信区间。43图4-9建筑峰值用电时刻的变压器盈余台数情况从图中可知,45%的建筑变压器设计未冗余设计,34%的建筑变压器盈余1台,13%的建筑变压器盈余2台,8%的建筑变压器盈余超过2台。综上,建筑的变压器在用电最大时超过一半的建筑变压器存在一定的盈余设计。(2)变压器运行峰值负载率各类建筑的变压器峰值负载率,用每栋建筑全年最大小时的用电量除以变压器设计容量来计算,计算剔除少量极值、非空调季异常峰值点,统计结果如图4-10所示。变压器全开45%盈余1台34%盈余2台13%盈余>2台8%44图4-10各类建筑全年峰值负载率数量占比统计从图4-10可知,除商场建筑外,其他各类建筑的峰值负载率主要集中在[25%,50%)区间,其中:办公建筑的变压器峰值负载率平均值为48%,95%CI值范围为47%~50%。63%的办公建筑变压器峰值负载率主要集中在[25%,50%)区间,有32%的办公建筑变压器峰值负载率处于[50%,75%)区间。商场建筑的变压器峰值负载率平均值为57%,95%CI值范围为55%~59%。56%的商场建筑变压器峰值负载率主要集中在[50%,75%)区间,有32%的商场建筑变压器峰值负载率处于[25%,50%)区间。宾馆饭店建筑的变压器峰值负载率平均值为46%,95%CI值范围为41%~50%。79%的宾馆饭店建筑变压器峰值负载率主要集中在[25%,50%)区间,有13%的宾馆饭店0%0%0%0%63%32%79%70%32%56%13%30%4%12%9%0%0%20%40%60%80%100%办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑综合建筑负载率<25%25%≤负载率<50%50%≤负载率<75%负载率≥75%45建筑变压器峰值负载率处于[50%,75%)区间。综合建筑的变压器峰值负载率平均值为44%,95%CI值范围为40%~48%。70%的综合建筑变压器峰值负载率主要集中在[25%,50%)区间,有30%的综合建筑变压器峰值负载率处于[50%,75%)区间。综上,既有建筑的变压器容量通常按设计规范的上限值进行设计。而实际变压器的运行负载率偏低。63%的办公建筑、79%的宾馆饭店建筑、70%的综合建筑及32%的商场建筑变压器全年峰值负载率小于50%;仅商场建筑平均峰值负载率超过50%。建议未来新建建筑变压器容量设计参考本文实际用电分析数据,合理地降低变压器设计容量。综上,各类建筑变压器在峰值用电时,大部分负载率小于50%,而此时变压器全部开启的情况较多,建议结合变压器经济运行的负载率区间和现场变压器联络送电进行调节,提升变压器经济运行减少变压器基础电费。4.4.3变压器运行负载率分布民用建筑的配电变压器均为双绕组变压器,据许多学者研究,双绕组变压器负载率通常运行在50%左右。双绕组变压器的经济运行与变压器的综合功率损耗有关,根据标准《电力变压器经济运行》GB/T13462-2008,综合功率损耗与变压器实际运行负载率存在非线性关系,负载率过46高和过低均会导致变压器损耗增加。取25%、50%、75%作为负载率分界点,结合监测建筑的变压器全年逐时运行电耗和变压器容量、功率因数信息,对各台变压器近四年的运行负载率分析。如图4-11所示,结论如下:(1)办公建筑变压器平均14.5%(95%CI值范围为14%~15%)的时间运行负载率在[25%,50%)区间。(2)商场建筑变压器平均36.9%(95%CI值范围为35%~39%)的时间运行负载率在[25%,50%)区间。(3)宾馆饭店建筑变压器平均20.6%(95%CI值范围为16%~25%)的时间运行负载率在[25%,50%)区间。(4)综合建筑变压器平均12.6%(95%CI值范围为10%~15%)的时间运行负载率在[25%,50%)区间。(5)以上各类建筑变压器运行负载率大部分时间处于50%以下区间运行;较少时间处于高负载率(>75%)区间运行。47图4-11各类建筑变压器各负载率区间运行时间占比从以上对负载率分段统计时间来看,办公建筑和综合建筑处于低负载率(<25%)运行的时间占比最长,均超过了80%,其次为宾馆饭店建筑,接近80%。因绝大部分时间变压器运行负载率达不到50%,既有建筑可在运行时考虑优化供配电模式,新建建筑可在设计时考虑合理降低变压器容量。4.5常见运行问题本节基于监测系统服务中建筑自身能耗运行数据,对建筑重点用能设备如变压器、空调、水泵等运行过程中存在的一系列的典型问题排查诊断分析方法总结,以帮助企业通过监测系统加强建筑节能运行管理。4.5.1空调水系统运行异常现象84.3%14.5%1.2%0.0%58.4%36.9%4.5%0.1%79.0%20.6%0.5%0.0%86.5%12.6%0.9%0.0%负载率<25%25%≤负载率<50%50%≤负载率<75%负载率≥75%办公建筑商场建筑宾馆饭店建筑综合建筑48水泵一般与主机开启时间对应,有时候为节能运行也会适当延长冷冻水泵的运行时间,但主机与冷却水泵的关停时间通常保持一致。从个别建筑中会发现在主机关停时,冷却水泵仍保持运行状态,导致能源浪费,如图4-12所示。图4-12某建筑空调冷却水泵运行异常现象示意图(单位:kWh)4.5.2水泵常年定频运行冷水机组负载率下降时即表明当前时间冷负荷需求下降,空调水泵具备变频节能的潜力。物业单位或使用单位后续可进一步对空调冷冻泵和冷却泵开展变频改造,监测主机与水泵的相关性,通过楼宇智能控制系统实现水泵变频控制,达到最优节能运行,如图4-13所示。49图4-13某建筑空调水系统逐时监测用电情况示意图(单位:kWh)4.5.3设备夜间能耗浪费夜间属于建筑用电低谷时段,除医院、酒店等24小时运营的建筑,办公、商场等建筑的非特殊用能设备应处于关闭或待机状态。通过设定参考阈值统计分析计算,从监测系统上仍能发现部分建筑的设备存在夜间能耗浪费现象。通过加强物业单位或使用单位的节能管理培训,充分利用能耗监测数据,实现节能运行管理的精细化,如图4-14所示。50图4-14某商业办公建筑饮水热水器逐时监测用电情况示意图(单位:kWh)4.5.4典型建筑变压器分析A建筑为某商业办公建筑,于2009年建成,总建筑面积为8.8万m2,空调系统形式为中央空调,系统冷源为水冷式冷水机组,末端为风机盘管加新风系统。依据设计图纸资料,该建筑配置变压器容量为11660kVA,设计负载率约为80%。A建筑2021年单位面积电耗指标为260.7kWh/m2,高于全市同类限额值及平均水平,变压器设计容量指标为132VA/m2。其全年变压器实际用电运行曲线分布如图4-15所示。51利用CDF10(概率累积分布函数)分析数据集分布情况,累计分段概率值就是所有比给定x(这里指用电量)小的数在数据集中所占的比例。对比不同年份建筑变压器运行数据分布特征曲线。从图中可知:A建筑变压器2019年总运行负载率100%的时间未超过50%,峰值负载率为36%,有80%的时间在低负载率区间(<25%)运行;2021年总运行负载率接近100%的时间运行负载率未超过50%,峰值负载率为55%,相比2019年低负载率区间运行时间减少27%。图4-15A建筑变压器实际总用电运行曲线分布情况(2021年与2019年)将全年逐时平均负载率按时刻统计,横坐标表示0时~23时二十四个时刻,纵坐标表示在各时刻的平均负载率,10能完整描述一个实数随机变量x的概率分布,是概率密度函数的积分。随机变量小于或者等于某个数值的概率P(X<=x)即:F(x)=P(X<=x)。52如图4-16所示。从图中可知:A建筑变压器总负载率2019年最大平均负载率低于25%,2021年最大平均负载率32%左右,高负载区间主要发生在7点至22点,属于此楼正常办公和夜间加班时间。图4-16A建筑变压器各时刻平均负载率分布以此商业办公建筑为例,变压器设计负载率约80%,2019年实际运行负载率80%时间处于25%以下,峰值负载率为36%,2021年用能水平相比2019年增长25%,峰值负载率为55%,低负载率区间运行时间相应减少27%。设计值超过实际最大值1.5倍。建议设计人员合理地降低变压器设计容量,减少工程造价的同时也提高变压器的实际运行负载率,促进变压器经济运行。0%5%10%15%20%25%30%35%01234567891011121314151617181920212223负载率(%)时刻2019年2021年534.5.5典型建筑冷机运行分析D大厦为某商业办公建筑,于1993年建成,总建筑面积3.0万平方米,地上二十六层,地下一层,空调系统形式为中央空调,末端为风机盘管加新风系统。根据现场设备铭牌及资料,该建筑配有3台制冷量为400RT的离心机,冷源装机容量指标为139W/m2。根据监测数据发现,该建筑空调季用冷高峰同时开启2台离心机,除湿季一般开启1台离心机,通风季开启1台离心机。结合监测数据进行统计,该建筑全年逐日最大负荷率不超过30%,最大负荷率发生在6月21日,该日开启的2台离心机负载率分别为43%和45%。D大厦全年逐日平均负荷率如图4-17所示。图4-17D大厦全年逐日平均负荷率从能耗监测数据来看,1#空调主机仅6月高峰期启用,0%5%10%15%20%25%30%建筑逐日负荷率(%)54与另外一台离心机同时运行;2#空调主机为主要制冷主机,同时开启辅机,5月~11月运行;3#空调主机在1月~4月、12月单独运行,7~10月与另外一台离心机同时运行;剔除待机能耗和未满1小时的冷机监测数据后,结合冷机铭牌参数获得D大厦3台冷机的全年逐时运行数据,其中对比分析空调主机包含待机能耗运行曲线差异,如图4-19所示。(由于主机全年运行时间不同,这里定义运行时间折算系数以对实际运行时间进行估算。运行时间折算系数=按主机非待机用电运行天数/365。)从图4-18中可知:从单台主机运行负载情况来看,3#空调主机相对1#、2#空调主机处于低负载率时间更长,基本处于50%负载以下区间运行,最大峰值负载率为62%;从主机整体性能情况来看,总的最大峰值负载率为36%,80%以上的时间空调主机负载率低于25%;对比实际包含待机能耗情况可知,存在较长时间待机能耗,平均基础待机功率在40kW以下,经测算年待机用电量约为3.2万kWh左右。整体来说,三台主机运行负载率低于50%,考虑到冷水机组设备使用超过25年,额定COP为3.8,低于现行标准,且待机能耗较高,建议检测3台冷机的实际运行COP,并进行高效冷机改造提高冷机运行能效。55(备注:实际运行时间=时间折算系数×365)图4-18D大厦冷水机组全年逐时实际用能运行曲线4.5.6总结与建议1、空调系统运行策略优化方面。空调水系统运行过程应重点关注冷却水泵运行异常现象,建议物业管理单位从监测数据及时发现空调主机与冷却水泵的关停时间不一致的情况,避免冷却水泵延时关闭导致能源浪费。2、空调系统节能改造优化方面。空调水泵常年定频运行情况,具备一定变频改造优化空间,建议物业管理单位从监测数据监测主机与水泵用能的相关性,及时发现楼宇智能控制系统水泵变频控制的有效性,保持空调主机与水泵达到最优节能运行。3、设备节能运行管理提升方面。由于管理不到位,设备夜间可能存在能耗浪费现象,建议物业管理单位开展节56能管理培训,充分利用能耗监测数据,统计对标夜间用能基准能耗水平,提升数字化节能运行管理水平。4、变压器运行优化方面。基于建筑变压器实际监测运行数据分析,峰值负载率远低于设计负载率,建议设计过程中合理地考虑降低变压器设计容量,减少工程造价的同时也提高变压器的实际运行负载率,促进变压器经济运行。5、空调运行优化方面。基于建筑冷机的全年逐时运行数据,对比分析空调主机能耗运行曲线差异,空调主机存在较长时间待机能耗且主机运行负载率低于50%,建议检测冷机的实际运行COP,并进行高效冷机改造提高冷机运行能效。57结语深圳市接入联网的监测建筑数量逐年增加,在逐年研究分析全市监测数据的基础上,为进一步拓展数据广度和发挥数据价值,在深圳市住房和建设局指导下,深圳市大型公建能耗监测平台从2016年开始已连续7年发布监测情况报告,报告在业内广为传播,得到行业的认可。同时,为增强平台的使用便捷性,提升政府、企业的建筑节能管理及公众的能耗管理体验,推出了平台的手机小程序,可实时掌上查看及管理建筑能耗。小程序包括管理端、物业端、用户端三个不同角色版本,供市区级政府管理人员、建筑业主物业和建筑租户用户免费使用,其二维码图片分别如下所示:2019年8月深圳市住房和建设局发布了《深圳市住房和建设局关于明确公共建筑分项能耗数据传入深圳市建筑能耗数据中心有关事项的通知》,自2019年10月1日起,58要求新、改、扩建公共建筑均应按照要求由建设单位将分项能耗数据传输至数据中心。(建筑接入申请网址:https://www.ibronline.cn/)由于监测数量有限,建筑功能、地区分布不均,报告分析结果存在一定的局限性,欢迎大家对监测报告、政策标准、平台使用提出宝贵意见。联系方式:监测报告、政策标准:深圳市住房和建设局,0755-83786612;平台接入、小程序使用:深圳市建筑能耗数据中心,0755-23931845;欢迎关注平台微信公众号:“建筑能耗管理系统”。

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