智慧樓宇節能低碳管理設計與實施 | 干貨分享

(一) “雙碳”戰略下的智慧樓宇節能綠色改造的緊迫性

在全球氣候變化與環境保護日益成為全球共識的背景下，中國提出了“碳達峰”與“碳中和”的宏偉目標，這不僅是對全球環境治理的積極響應，更是推動國內經濟社會高質量發展的內在要求?！?022中國建筑能耗與碳排放研究報告》的權威數據揭示了建筑業在能源消耗與碳排放中的巨大占比，尤其是建筑運行階段的能耗高達10.6億TCE，占全國能源消費總量的21.3%，凸顯了建筑領域節能減排的緊迫性和重要性。因此，智慧樓宇的節能綠色改造不僅是實現“雙碳”目標的關鍵一環，也是維護國家資源安全、促進經濟可持續發展的重大戰略舉措。

(二) 建筑節能改造的重要性及現狀挑戰

大型商業建筑作為城市經濟活動的重要載體，其能耗水平遠高于普通住宅，尤其是中央空調、給排水、照明及電氣系統等關鍵設備的能耗居高不下。隨著“雙碳”戰略的深入實施，傳統商業樓宇在能源管理上的短板日益凸顯：建造年代久遠、設計理念落后、節能技術應用不足、物業管理水平參差不齊等問題，導致能源浪費嚴重，既增加了企業的運營成本，也對環境造成了不可忽視的影響。因此，推行智慧樓宇節能低碳管理，不僅是提升能源利用效率、降低運營成本的現實需要，更是推動企業綠色轉型、實現可持續發展的必然選擇。

(三) 樓宇節能管理面臨的困境與解決方案探索

以某辦公樓宇為例，其近三年平均年耗電量高達465萬度，主要能耗集中于空調、照明和電氣系統。隨著業務擴張和人員加班需求的增加，能源費用持續攀升，成為企業運營的一大負擔。同時，樓宇內涉密區域較多，限制了全面智能控制改造的實施，導致節能管理手段有限，效果不佳。針對這一現狀，本文將深入探討如何通過構建科學的能效診斷方法、制定針對性的節能改造方案、創新項目推進模式等措施，有效破解樓宇節能管理難題，實現能碳雙降的目標。

內涵與主要做法

(一) 精準構建能效診斷方法，明確改造方向

全面調研與數據分析

為精準把握樓宇能源使用現狀，項目籌備組首先開展了深入的調研工作，收集并分析了樓宇地理位置、氣候條件、太陽能資源、用電峰谷時段、高能耗設備運行情況及近三年能源費用等數據。通過對比國家建筑能耗標準，采用數據模擬和圖表統計等方法，綜合研判了樓宇在空調、照明、電梯等關鍵用能設備上的能耗水平及節能潛力。

高耗能設備深度剖析

調研結果顯示，該樓宇的高耗能設備主要集中在空調系統、照明系統、配電系統和熱水系統等方面。其中，空調系統因采用人工手動運行模式，設備運行效率低下；照明系統則存在大量傳統熒光燈具，光衰嚴重；配電系統則因設備老化、管理不善等原因導致能耗偏高。針對這些問題，項目籌備組提出了針對性的節能改造思路。

(二) 打造以能碳雙降為核心的智慧樓宇節能改造方案

科學規劃降碳路徑

結合調研結果和節能需求，項目籌備組制定了能源供給清潔化、能源需求電氣化、整體能效提升及管理數字化四大實施路徑。在此基礎上，設計了包括照明節能改造、屋頂分布式光伏建設、制冷機房改造等在內的15個節能項目。為確保項目順利實施并達到預期效果，項目被劃分為近期、中期和遠期三個階段進行分步實施。

實施關鍵節能改造項目

制冷機房改造：針對空調系統能耗高的問題，項目首先對冷凍水泵、冷卻水泵進行了變頻控制改造，并增加了智慧控制系統。通過并聯改造和變流量噴嘴改造等措施，實現了對空調機組整體運行效率的提升。同時，安裝了計量表具和數據采集系統，實現了對空調系統能耗的實時監測和全局優化控制。

照明節能改造：將傳統熒光燈具更換為LED節能燈具，不僅提高了照明舒適度還顯著降低了能耗。據統計，更換后的燈具年節電量可達37萬度。

屋頂分布式光伏建設：充分利用樓宇屋頂面積及良好的光照條件建設了150kWp分布式光伏系統。該系統采用“全部自發自用”模式運行，不僅降低了對電網的依賴還實現了綠色發電。

智能能耗監測與環保宣傳

通過物聯網、大數據和人工智能等技術建設了建筑能源管理系統（EMS），實現了對樓宇內各項能耗數據的實時采集、統計和分析。同時，在樓宇大廳設置顯示屏幕動態展示能源數據波動情況，增強辦公人員和來訪人員的節能意識。

(三) 創新能源費用托管模式推動項目落地

構建“雙贏”模式

針對節能改造專業化人員不足、技術不夠先進等問題，項目采用了能源費用托管模式。由第三方節能公司出資進行節能改造并負責后續運維管理。雙方約定總能源托管費用基準及每年節能費用共享節能效益。合同到期后節能設備及后續產生的節能收益歸企業所有實現了企業與第三方節能公司的“雙贏”。

明確節能基準量與目標

結合建筑用能設備設施、用能時段、用能人數等因素進行節能量預測，以常規辦公狀態下的用能數據作為基準量。通過節能改造設計方案進行模擬測算和運維費用確認與第三方節能公司約定托管范圍、托管期限、托管費用及節能目標。

(四) 健全項目實施與數字化運維能力

建立安全事故專項排查機制

在項目實施過程中嚴格執行安全環保協議，加強施工現場監督與檢查定期開展項目重大事故隱患專項排查。同時加強對節能產品型號和安全性耐久性的檢查審核確保項目高質高效安全完成。

搭建數字化節能管理平臺

利用能源管理平臺的數據采集優勢實現能耗統計數據的周期性展示與分析。通過外部專家研討模式對無規律數據進行專業節能診斷和運行指導提高能源管理水平和使用效率。

節能效果與影響

(一) 實現能源供給清潔化轉型

通過屋頂分布式光伏系統的建設實現了對化石燃料的替代，大幅度降低了環境負荷。項目運行以來已實現光伏發電3萬多度并全部消納預計首年將減少碳排放約160噸。同時屋頂分布式光伏系統還提升了建筑防雨防曬效果使樓宇降溫節能效果更佳。

(二) 降低整體運行能耗提升能源利用效率

通過制冷空調改造、照明節能改造等措施將建筑能耗水平降至理想狀態實現年節約電量61萬度節約標煤209噸二氧化碳減排615噸二氧化硫減排18噸。同時提高了機電系統運行效率構建了可持續可再生的能源消費模式。

(三) 助力節能管理向精細化轉變

通過建設建筑能源管理平臺實現了對建筑運營情況、設備運行狀態、能源消耗數據等多維度信息的可視化展示。使節能管理工作更加數據化科學化智能化形成了消潔多元綠色低碳的能源體系進一步提升了辦公空間品質。

(四) 推動能源托管模式創新應用

能源費用托管模式的成功應用不僅激發了市場主體在能碳雙降方面的活力還推動了綠色低碳技術的廣泛應用。通過市場化機制減少了能源消耗和運行中不必要的能源資源保障支出減輕了節能改造資金壓力。

(五) 實現企業降本增效與可持續發展

結合能源托管模式實施的制冷機房照明燈具等節能改造項目預計合同期內總節約電費500余萬元共計獲得節能收益148萬元綜合節能率達到11%左右。這一成果不僅降低了企業的能源消耗和成本還帶來了長遠的經濟效益實現了生態效益與經濟效益的相統一。同時為企業樹立了綠色發展的良好形象增強了市場競爭力為企業的可持續發展奠定了堅實基礎。