日前,重庆市公安局合同能源管理项目入选2021-2022年度公共机构能源资源节约示范案例。
重庆市公安指挥中心采用合同能源管理的模式进行综合节能改造,改造面积11万平方米,从中央空调冷热源设备重建、综合能源管控、照明灯具更换、电梯更换与节能群控、供配电变压器调配、食堂灶具更换等方面实施节能改造,改造后的用电设备通过建设的综合能耗管理监测系统,实现对用电分项能耗的统计分析。通过节能改造节约标准煤约974吨/年,综合节能率约27%。
案例详情:
一、基本情况
重庆市公安指挥中心是重庆市公安工作的领导和指挥机关,座落于重庆市渝北区黄龙路555号,于2005年建成投入使用,办公楼包含主办公楼、北业务楼、南业务楼、办证楼、后勤楼、武警楼、大门楼、老干楼、信访楼共9栋建筑,总建筑面积11万平方米。指挥中心总用能人数3915人(含临时人员),公务车辆480余辆。
重庆市年平均气温16~18℃,最热月份平均气温26~29℃,最冷月平均气温4~8℃,年平均相对湿度多在70%~80%,年日照时数1000~1400小时,日照百分率仅为25%~35%。重庆公安指挥中心能源资源消耗以电力、燃气、水为主。其中电力能耗主要用于公安专用设备、空调、照明、动力、办公等;燃气用于食堂;水为生活用水。项目改造前以2015年能耗数据作为基准:其中电力14624469kWh/年,燃气101034m³/年。
二、推进措施
(一)能耗分项计量
结合国家和重庆市有关技术政策,设置电能计量装置,实现市公安局建筑区域照明插座用电、空调用电、特殊用电、动力用电的分项计量。现场总计对变压器后端的总进线开关安装多功能计量装置11个;变压器和电网后端所带的负荷安装计量装置20个。
能耗分项计量现场接线
能耗分项计量柜
▲能耗分项计量监测系统
(二)中央空调系统冷热源设备重建
结合市公安局空调使用特点及运行问题,为提高系统运行效率和系统舒适性,对中央空调系统进行了以下几方面的改造:
1.根据主楼与南、北业务楼的实际负荷,与空调实际使用状态,采用集合程度更高、调控精度更准、节能潜力更大、抗干扰能力更强的离心机组加锅炉的冷热源形式将原空调系统冷热源进行替换,现场将原有42台老旧性能衰减的风冷热泵机组采用4台变频离心机组及2台冷凝真空燃气锅炉替代,重新建设能源站和输配系统,同时对6台冷温二级泵加装变频控制器,并在二次侧供回水总管处安装温度传感器和靶流开关。
2.采用自力式流量调节阀对原空调管路分区进行流量调节,尽量使得水量均匀分布在管网各个分支。
3.将新安装的冷温二次泵进行变频控制调节,较少部分负荷下的空调运行能耗,实现流量按需供给。
4.对新安装的两台锅炉安装2台烟气余热回收装置。
更换的离心水冷机组
更换后的锅炉
更换后水泵
水泵变频控制柜
▲空调系统改造
(三)供配电系统
根据建筑配电屏测试情况,1#至9#变压器的输出电压,高于额定电压的5%,不满足规范要求,电压不平衡度为0.67%,满足2%限定值规范要求,通过对1#至9#变压器进行降压处理,调整变压器的抽头来降低输出电压,使变压器的输出电压下降2.5%,提高电能利用效率。
(四)照明插座系统
建筑内原使用能耗高、光效低的双端荧光灯和节能筒灯,在满足照明要求的同时,减少照明功率密度,改造将原有灯具都更换为高效节能的LED灯具,从而降低照明功率,现场完成灯具更换24280盏,并对部分区域采用声光控及人体感应控制。
针对现有建筑办公电器非工作时段待机能耗测试值较大的问题,运用可识别功能的节电插座,在下班无人使用时,实现自动切断电脑等附属设备,饮水机、空调等的电源,降低待机能耗。
改造更新节能插座1600套,大大减少了部分设备待机能耗。
改造后照明
建筑安装的节电插座
▲照明系统改造
(五)动力系统
在动力系统的电能消耗中,由于建筑内配置13台老式电梯,使用时间长,功率因数很低,电能利用效率不高,因此动力系统的改造重点就要依托在减小电梯用电上,项目改造将建筑内13部老式电梯替换为自带电能回馈装置的新型节能电梯。
电梯动力装置
电梯电能回馈装置
▲动力系统电梯改造
(六)特殊用能系统
由于厨房原有灶芯老旧,浪费燃气,因此对建筑区域食堂20台灶芯进行新型节能灶芯的更换。
▲更换后的节能灶芯
三、成果效益
重庆市公安指挥中心改造项目采用合同能源管理的模式,于2018年4月完成改造。项目竣工验收后经由第三方审核机构根据《重庆市公共建筑节能改造节能量核定办法》进行节能量核定,较改造前基准年综合节能率为27.09%。
通过节能改造,大大降低了公安指挥中心的建筑用能,截止2019年8月,项目累积节省电费开支224万元,累积节约电能271万度,折算节约标煤约974.67吨,减少二氧化碳排放2704.7吨,社会与经济效益显著。
四、经验总结
机关办公类建筑普遍具有公共建筑的一般特征,也具备固有特点:功能区域多且相对独立,用能时间长,且存在规律性的间歇使用。结合本项目节能工作的成果经验,总结以下具有同类项目的推广价值。
(一)能源管控
通过对办公建筑的用能设备实行能源管控,减少长待机、无人运行的现象,能够有效的降低能耗。
办公类建筑内大部分为独立分区。各区域的用电设备一般有:电脑、打印机、风机盘管、饮水机等,这些设备存在长待机、部分漏关现象。将用电设备进行分类,设置管控系统,制定设备作息时间表,通过对分类回路的通断电来控制相应室内用电设备的运行状态;远程集中控制或设定时间或触发程序进行通断,能够实现单位下班或者休假期间管控节点的相关用电设备处于关机状态。
(二)照明节能
办公类建筑一般照明标准设置较高,照明设施使用时间长,占能耗总量的15%以上。照明系统的节能改造因投资少、节能贡献率高、实施难度小,在已实施节能改造的项目中被广泛应用。在对建筑照明技术进行梳理后,提出采用高效节能照明光源和高效的灯具,选取合理的智能控制方式的综合照明等节能改造技术路线。建筑能耗可以通过降低照明功率或者减少使用时间来降低能耗。具体体现在以下几个方面:
1.采用高效LED灯具替代效率较低的光源;
2.节能灯具,开敞式替代保护罩式,反射率可以提高20%以上,但需与装修同步进行,节能改造采用较少;
3.局部开关,分区设回路,充分利用自然光,减少大范围的空间照明;
4.房间空闲时关闭的照明电路,可与管控系统配合使用。
(三)电梯节能
办公类建筑电梯一般使用频率高,使用时间较有规律性,通过群控调配以及增加节能装置能够进行节能。
群控调配:就是将多台电梯组成一组,采用分布式控制系统,根据大楼交通的情况,对各电梯进行协调控制,采用最优化的输送方式。电梯群控是为了提高一个建筑物内多部电梯同时服务时的运行效率、缩短电梯对召唤的响应时间,并合理调配电梯来达到节能高效的目的。
电梯节能装置:对于直梯一般为电能回馈装置,已逐步应用到电梯领域。通过自动检测变频器的直流母线电压,将变频器的直流环节的直流电压逆变成与电网电压同频同相的交流电压,经多重噪声滤波环节后连接到交流电网,从而达到能量回馈电网的目的,有效节省电能。

