陳 瑋,潘 旭,徐 亮
(1.中節(jié)能建筑節(jié)能有限公司,北京 100000;2.中節(jié)能城市節(jié)能研究院有限公司,江蘇 常州 213000)
中國(guó)既有建筑存量大,城市基礎(chǔ)建設(shè)工程不斷增加,建筑節(jié)能市場(chǎng)潛力巨大。國(guó)家通過(guò)政策扶持,鼓勵(lì)發(fā)展綠色建筑、低能耗公共建筑項(xiàng)目,大力推廣節(jié)能減排技術(shù),提升能源利用效率和環(huán)境效益[1]。近年來(lái),隨著生活標(biāo)準(zhǔn)的提高,冬季采暖、夏季供冷在營(yíng)造舒適生活環(huán)境的同時(shí),也帶來(lái)了巨大的能源消耗[2-7]。2011 年中國(guó)對(duì)合同能源管理(EMC,Energy Management Contracting)做出了具體規(guī)定,能源服務(wù)公司以節(jié)能環(huán)保為發(fā)展目標(biāo),與用能單位通過(guò)合同方式約定節(jié)能目標(biāo)。同時(shí),能源公司提供相應(yīng)服務(wù),為用能單位達(dá)到節(jié)約成本的目的。合同能源管理突出的特點(diǎn)是能源使用單位風(fēng)險(xiǎn)降低、成本可控性更高[8],也為該模式的應(yīng)用提供了優(yōu)勢(shì)。
本文以常州市某新建公共建筑實(shí)施的合同能源管理為例,通過(guò)投資、運(yùn)行及節(jié)能分析,為合同能源管理模式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)提供參考。
常州市某合同能源管理項(xiàng)目主體為一棟地上5 層、地下1 層的獨(dú)棟公共建筑,建筑用途為辦公用房,總建筑面積18 901 m2,其中供能面積為12 303 m2,用能需求為夏季供冷、冬季供熱,末端形式為風(fēng)機(jī)盤管。項(xiàng)目冷熱源由規(guī)劃區(qū)內(nèi)能源站提供。
經(jīng)計(jì)算,本項(xiàng)目的冷、熱負(fù)荷為:夏季冷負(fù)荷1 476 kW,冬季熱負(fù)荷738 kW。全年夏季總空調(diào)能耗約為137.01萬(wàn)kW·h,冬季空調(diào)總能耗約為47.94 萬(wàn)kW·h。
項(xiàng)目采用合同能源管理模式,節(jié)能服務(wù)單位負(fù)責(zé)能源站、市政一次管網(wǎng)、用戶換熱站的建設(shè)、運(yùn)行和檢修,向用戶收取能源配套費(fèi)及使用費(fèi),并提供夏季供冷、冬季供熱及日常運(yùn)維服務(wù);用能單位負(fù)責(zé)地塊二次管網(wǎng)及樓宇用能末端設(shè)備的建設(shè)、使用、檢修和維護(hù),并支付相關(guān)能源使用費(fèi)及服務(wù)費(fèi)。
對(duì)于有夏季供冷、冬季采暖需求的公共建筑而言,傳統(tǒng)的技術(shù)形式為“冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t系統(tǒng)”,這種方式的特點(diǎn)是能源系統(tǒng)配置較為簡(jiǎn)單,設(shè)備初投資小,只需要配置一定裝機(jī)容量冷水機(jī)組和燃?xì)忮仩t。從能源系統(tǒng)的輸入類別上分析,該方案夏季需要輸入電力能源,在滿足末端供暖負(fù)荷需求條件下會(huì)消耗大量的燃?xì)庾鳛榇鷥r(jià)。
傳統(tǒng)供能模式中,能源系統(tǒng)通常是由用能單位自建,具體包括能源機(jī)房土建、機(jī)電設(shè)備及安裝、機(jī)房至各樓棟二次管網(wǎng)、樓內(nèi)末端設(shè)備等。
相較于傳統(tǒng)供能模式,本項(xiàng)目采用“區(qū)域供能+EMC”新模式,項(xiàng)目所在地統(tǒng)一規(guī)劃,實(shí)行區(qū)域集中供能,即規(guī)劃片區(qū)內(nèi)有用能需求的各建筑業(yè)態(tài)均由能源站集中提供冷熱能量,本項(xiàng)目利用中水資源,采用“水源熱泵+動(dòng)態(tài)冰蓄冷”技術(shù)供冷供熱,以回收廢熱,充分調(diào)節(jié)峰谷用電,達(dá)到節(jié)能減排的效果。能源站產(chǎn)生的空調(diào)冷凍(采暖)水通過(guò)一次管網(wǎng)將冷/熱輸送至換熱站,通過(guò)換熱站換熱后將能量送至用戶戶內(nèi)。
“區(qū)域供能+EMC”供能形式投資界面的劃分為能源站、一次管網(wǎng)及換熱站由能源服務(wù)單位投資建設(shè),建筑內(nèi)部管路、樓內(nèi)使用末端由用能單位投資建設(shè)。因此,該形式可以大幅減少用能單位能源系統(tǒng)初投資。
“傳統(tǒng)供能”模式與“區(qū)域供能+EMC”模式初投資和運(yùn)行費(fèi)用的對(duì)比結(jié)果如表1 和表2 所示。
由表1 可知,在同規(guī)模的用能需求的前提下,采用“區(qū)域供能+EMC”模式,用能單位可以節(jié)省初投資約152.27 萬(wàn)元,投資節(jié)省約25.35%。
由表2 可知,對(duì)于用能單位而言,本項(xiàng)目采用傳統(tǒng)模式供能時(shí),全年運(yùn)行費(fèi)約84.85 萬(wàn)元;采用“區(qū)域供能+EMC”模式,全年運(yùn)行費(fèi)約為74.76 萬(wàn)元,系統(tǒng)每年減少運(yùn)行用費(fèi)10.09 元,節(jié)約率為11.89%。
表1 用能單位能源系統(tǒng)建設(shè)初投資對(duì)比
表2 用能單位年運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比
兩種模式下不同能源系統(tǒng)節(jié)能量和污染物排放量的對(duì)比分析分別如表3 和表4 所示。
由表3 和表4 可知,項(xiàng)目實(shí)施后,每年可節(jié)約標(biāo)煤70.58 t,減排二氧化碳175.95 t,減排二氧化硫1.16 t,減少氮氧化物排放1.10 t,減少煙塵排放0.68 t,節(jié)能效果顯著。
表3 節(jié)能量對(duì)比表
表4 污染物排放量對(duì)比表
本文介紹了常州某公建項(xiàng)目合同能源管理模式的新應(yīng)用,運(yùn)用“區(qū)域能源+EMC”新模式,用能單位可節(jié)省初投資152.27 萬(wàn)元,節(jié)約率為25.35%;年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約10.09萬(wàn)元,節(jié)約率為11.89%,一次能源節(jié)約總量70.58 t 標(biāo)煤,節(jié)能率為27.42%。
項(xiàng)目的實(shí)施既為用能單位節(jié)約了能源系統(tǒng)建設(shè)的初投資及運(yùn)行成本,又為能源服務(wù)公司達(dá)到節(jié)能創(chuàng)收的目的,實(shí)現(xiàn)雙贏。在目前國(guó)家能源緊張、能耗居高不下的大環(huán)境中,如何打造綠色宜居型城市是城市化進(jìn)程中最值得探索的問(wèn)題,本項(xiàng)目的成功實(shí)施具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。