【解決方案】上海地區(qū)高校學(xué)生宿舍生活熱水能耗現(xiàn)狀

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

   上海屬于夏熱冬冷氣候區(qū)，四季分明，除去每年*熱的7月、8月（平均*高氣溫31.6℃，平均氣溫27.8℃）外，其余時間洗澡皆需要熱水，熱水的使用量較大，在熱水器的選擇上需要綜合考慮安全、投入及運營成本。

   能耗如此高，如此集中，節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材的節(jié)約型校園需求勢在必行。上海地區(qū)生活水平較高且高校云集，各高校新校區(qū)及部分老校區(qū)基本實現(xiàn)宿舍附帶獨立衛(wèi)生間，大部分的學(xué)生宿舍都安裝有電加熱器，每年校方以及學(xué)生本人在此處的電費支出較大，與使用集中浴室的學(xué)生相比，高出幾倍。但集中浴室大多在宿舍外，洗澡hen不方便，這跟日益提高的生活水平相矛盾，越來越多的學(xué)生已經(jīng)感覺到不適應(yīng)，迫切希望足不出戶即能解決洗澡問題，并且教育部、教委也在積極地推動提高學(xué)生生活質(zhì)量的政策與部署，顯然集中浴室也非長久之計。目前需要尋求一種既能符合高校學(xué)生日益增長的物質(zhì)文化生活需求，又具有安全、高*、節(jié)能的宿舍熱水系統(tǒng)。本文就傳統(tǒng)熱水加熱方式之電加熱器能耗現(xiàn)狀進行分析，探尋學(xué)生宿舍高能耗源頭，量化熱水節(jié)能潛力，將為下一輪的校園節(jié)能改造點提供依據(jù)。

   恰逢上海某高校學(xué)生宿舍洗澡使用電加熱器和使用公共浴室兼而有之，從能源拿到了2010年7#～15#樓以及16#～20#樓兩組宿舍組團電耗，兩個組團內(nèi)都混合了使用電加熱器的和未使用電加熱器的樓棟，通過多元統(tǒng)計分析法和上門訪問問卷調(diào)查法對以下數(shù)據(jù)進行分析，分離出有無電加熱器兩種情況的實際電耗。

1宿舍電耗現(xiàn)狀淺析

   用電設(shè)備包含：電熱水器、電腦、照明、風(fēng)扇、插座。2月、7月、8月正值假期，用電量為留校生產(chǎn)生，因人數(shù)不確定，地點不集中，不足以衡量所有學(xué)生用電情況，暫不參與分析。3月～7月、9月～1月為學(xué)習(xí)期間，1月、3月、4月、10月、11月、12月這幾個月用電量從圖1中可看出遠高于9月，根據(jù)上海氣候以及生活習(xí)慣，除了7月、8月會洗冷水澡外，其余月份基本洗熱水澡，較冷的3月、4月、11月、12月尤為突出，從表1中看到用電量明顯高于其余月份。以12月為例，其耗電量甚至是9月的2倍，7月份的3倍。通過圖1、表1分析，可初步判斷，電熱水器耗電量在學(xué)生宿舍電耗中的比例遠高于其他電器的電耗。

2有無使用電加熱器宿舍電耗分離

   在16～20#樓內(nèi)，其中16#～18#樓無電加熱器，洗澡依賴公共浴室；19#、20#樓有電熱水器，如果能將這兩種情況進行拆分，即可得到本研究想要的數(shù)據(jù)。

2.1電器功率多元統(tǒng)計分析法

   16#～18#樓宿舍類型一致，用電設(shè)備包含：電腦、照明、風(fēng)扇、插座，現(xiàn)對宿舍各種電器通過電功率以及每天使用運行時間進行分析。

2.2上門訪問問卷調(diào)查法

   在對這3棟公寓120個宿舍、235人的隨機調(diào)研的過程中，有82個宿舍明確告知了每個月的電費繳費情況，總和平均之后，算得每個人月均繳納電費(M)10元。

2.3兩種方法對比、分析

  功率多元統(tǒng)計分析法*終算得2010年T1總電費為137478元，上門訪問問卷調(diào)查法*終算得2010年T2總電費為152640元。兩種算法相差15162元。由于功率多元統(tǒng)計分析法在計算過程中，插座無規(guī)律可循，暫未考慮在內(nèi)，可將兩種算法的差價定義為插座電耗，因此，16～18#學(xué)生公寓樓2010年總電耗為247390kW·h，電力總消費為152640元(不含寒暑假)。

3 電加熱器電耗現(xiàn)狀分析

4AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺

4.1平臺概述

   AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統(tǒng)計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網(wǎng)、荷、儲、充”多個角度解析高校當(dāng)下及未來的用能問題及用能需求，在統(tǒng)一的需求下“實現(xiàn)能源互補、信息互通”等管理模式。助力學(xué)校管理智能化、數(shù)字化、綜合化，實現(xiàn)節(jié)能校園、綠色校園、低碳校園。

4.2平臺組成

   AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層組成。平臺融*電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計、電氣安全、電能質(zhì)量分析及治理、智能照明控制、預(yù)付費等功能，用戶通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可全局、整體的對企業(yè)用電進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運維，同時滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、高*、有序的要求。

4.3平臺架構(gòu)

圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構(gòu)拓?fù)?/span>

5高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監(jiān)控與運維

集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動運維，班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。

5.2后勤計費管理

   采用先進的網(wǎng)絡(luò)抄表付費管理技術(shù)，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設(shè)置、賬單統(tǒng)計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。

5.2.1宿舍用電管理

  針對學(xué)生宿舍用電進行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；

  可進行惡性負(fù)載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄；

5.2.2商鋪水電收費

   針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預(yù)付費管理

5.2.3充電樁管理平臺

   充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充”信息能源結(jié)構(gòu)中是必*。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中的一部分。

5.2.4智能照明管理

   通過對高校路燈的全局監(jiān)測，提供對路燈靈活智能的管理，實現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時開關(guān)、強制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高*節(jié)能。

5.3能源管理系統(tǒng)

  針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(tǒng)計分析，包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

  按校園建筑的分類進行采集和統(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。

   構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫，能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告，能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達到節(jié)能目的。

5.4智慧消防系統(tǒng)

   智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。

6平臺部署硬件選型

6.1電力監(jiān)控與運維平臺

6.2后勤計費管理

6.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費平臺

6.2.2充電樁管理平臺

6.2.3智能照明管理

6.3能源管理系統(tǒng)

6.4智慧消防系統(tǒng)

6.4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.3防火門監(jiān)控系統(tǒng)

6.4.4消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

作者介紹

未曉妃，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為微電網(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。