合同能源管理对建筑能耗的应用研究

1 前言

在建筑使用过程中，建筑能源的消耗占到社会能源使用的50%左右，国家对碳排放的要求不断提高，如果能降低建筑能耗，能较大的促进社会的发展。近几年合同能源管理的普遍使用对降低建筑能耗起到了重要的作用，合同能源管理（EMC）是一种基于市场的节能机制，由节能服务公司（ESCO）为用能单位提供节能诊断、设计、融资、改造、运行维护等服务，用能单位以节能效益支付服务费用。它为用户提供节能诊断、投融资服务、项目改造、运营管理，降低客户投资和技术风险的同时，获得节能带来的政策补贴及收益分享。同时也提供新能源服务，包含光伏发电、风力发电等。本文针对合同能源管理的应用，包括工业园区、医院、学校、场馆、办公室等场所，介绍了它们的应用情况及效果。

2 合同能源管理的特点及价值

2.1 核心特点

1)节能服务公司主导：能承担项目主要风险和前期投入，包括资金、技术和人力。

2）效益分享为核心：项目实施后，双方按合同约定分享节能带来的经济效益，

3）全流程服务：覆盖从节能方案设计到项目运维的全生命周期，确保节能效果。

2.2 价值

1）实现节能降耗

通过节能分析诊断实施节能改造、能源策略分析指导，智慧运营实现节能降耗，无人或少人值守节约人力。2）保障碳排放指标

碳控官通过碳排放数据监测及计算，控制碳排放配额度，根据碳排放数据指导碳交易和碳排放计划。

3）国有资产不流失

若进行设备升级，合同到期后设备所有权归用能单位所有，实现资产升级，并通过优化管理延长资产寿命。

3 应用案例分析

3.1 智慧园区—某市轨道交通集团光合谷旅游度假区项目

某市光合谷旅游度假区是大型文化休闲产业园区，总建筑面积29 万平米，涵盖酒店、国际青少年交流中心、动物馆、住宅、教学楼等多种建筑业态，温泉酒店建筑群沿光合岛依次布置并独立分区。能源站存在耗能大、“大马拉小车”、地热井超采等众多问题。

3.1.1 具体建设内容：

1）综合能源应用

专业的节能诊断团队通过能源规划技术，实现水源热泵、锅炉、单冷机组、空气源等多种用能系统综合应用，节能降耗。

2）智慧运营管理

碳控官覆盖暖通、给排水、电力、消防等业务，通过精细化管理实现节能降碳，节人节费。碳控官可实现各系统联动，便捷管理、保障安全。

3.1.2 成果：

1）节能降耗，便捷管理

通过节能改造提高运行效率，通过碳控官平台提供能源系统监测、分析、调度、决策等智慧能源服务，实现安全守护与降本增效，形成用能系统智能化、集约化、流程化、规范化管理。

2）全新模式，效益共享

通过合同能源管理模式，降低用能客户的风险，实现节能降碳同时，与客户实现效益共享。该项目申报获得天津市公共建筑节能改造政府奖金。

3）绿色低碳，示范园区

该项目经过智能化运营空调节能率达 44% ，综合节能率达 16.85% ，节约标准煤98 吨，降低碳排放261 吨。助力“双碳”目标，实现社会效益。

3.2 智慧医院—某区人民医院

医院是所有建筑中使用功能最为复杂的公共建筑之一，用能需求大，一些重要科室对空气洁净度及温湿度要求极高。某区人民医院建筑面积16 Hm^∗ 。在建成初期考虑到便于管理、以及稳定用能等问题一直使用单一设备进行供冷，存在建筑单位耗能大，资源闲置等问题，智能化水平亟待提升。

3.2.1 项目解决方案亮点

1）陈塘科智慧能源管理平台搭建使用

布局碳控官综合能源管理平台，对水、电、气、冷、热等用能数据进行纵向对比、损耗分析、定额管理、考核管理、碳排放核查，发现设备异常及设备能耗过高等情况及时进行报警推送，保障设备的稳定运行。

2）供冷供热设备的错峰高效利用

根据院区供冷供热需求，将现场的用能设备进行合理组合，充分利用，高效利用地热井及水源机组等设备安全稳定，清洁环保。

3）智慧能源管理平台搭建使用

布局碳控官综合能源管理平台，对水、电、气、冷、热等用能数据进行纵向对比、损耗分析、定额管理、考核管理、碳排放核查，发现设备异常及设备能耗过高等情况及时进行报警推送，保障设备的稳定运行。

4）三级运维管理体系为医院正常运行保驾护航

根据医院复杂的用能特点，采用三级运维管理体系，保障现场用能及用能精细化管理，保证医院24 小时不间断用能，满足了医院的复杂用能需求及对空气质量和温湿度的高要求。

3.3 智慧学校——某地职业技术学院

某地职业技术学院是面向全国招生的公办全日制高等职业院校。依托行业优势，以能源、建筑、城市管理三大类专业建设群为主。学院总建筑面积为10 万平方米，对校园内主要建筑能耗和清洁新能源设施进行能源监测。建立了一个集能耗监测、光伏、风电、井盖监测等多种能源形式的校园能源监测系统，兼顾教学和参观功能。

3.3.1 项目解决方案亮点

1）搭建校园能耗监测系统

高校具有人群密集、用能时间固定且波动幅度大等特点。校园建筑功能复杂，用能种类繁多，华德智慧安装了针对不同用能情况对应的智能计量仪表实现对分类能耗进行在线计量。 校园能耗监测系统主要包括监管控制中心、网络通信部分、数据现场采集部分，主要应用于校园内的教学区、办公区、宿舍。

2）清洁能源建设与监测

该校园拥有较多的太阳能资源，日照稳定，且具有足够空间作为储能蓄电池室和控制室。基于这些条件华德智慧搭建了光伏发电系统、太阳能热水系统、风力发电系统并对系统内重点设备、运行状态等相关重要参数进行实时监测，自主推送能耗预警，故障报警等保证系统安全。

3）产学研一体，校园低碳教育

华德智慧为学校建设了教学展厅，结合系统平台，学生们可以通过观测生动地、沉浸式地了解相关知识。系统平台引入减排二氧化碳量和节约标准煤的概念，将绿色低碳教育数据化，更清晰明确，在寓教于乐的过程中，提高学生的低碳意识。

3.3.2 项目成果

1）能源监测

用数字化对各用能系统进行管理科学节能，改变原有的数据管理形式。搭建完善能耗统计计量平台和变化状态，提高能源数据的准确度。

2）优化能源结构

光伏发电与风电作为用电高峰时能源补充，太阳能热水系统为校园提供部分生活热水，减轻用电压力，减少用电费用，优化能源结构，节能降碳。

3.4 智慧办公—天某市区政府办公楼

《某市公共建筑能效提升重点城市实施方案》规定了到2020 年底全市公共建筑节能改造面积及改造项目平均节能率和通过合同能源管理模式实施节能改造的项目比例。某区政府办公楼率先以合同能源管理模式进行了节能改造。某区政府办公楼建筑面积超过7 万平米，建筑用途主要为办公楼和会议中心，主要能源站涵盖了电力、暖通供热机房、给排水机房。建筑使用年限长，存在能源消耗大、资源集约差、智能水平低、安全隐患多等问题。

3.4.1 项目解决方案亮点

1）搭建碳控官管理平台

进行数字化管理体系、电力系统、暖通系统搭建，实现能源管理智能化升级，对能效水平、节能潜力等提供一定的数据支撑。

2）智能供热输配中心建设

变市政供暖为自主供暖，有效解决了市政供暖的缺陷，采用集装箱结构布置，可以无限扩容、方便移动，实现了机房的快速部署。

3）用电安全监管

部署安全用电智能断路器平台，为政府搭建用电安全系统，实现用电安全监管。智能断路器云平台采用“智能断路器”设备，从配电室走至楼宇末端，颗粒度更细地保障电气安全和节能节费。进一步提高用电系统的智能化水平和自动化控制程度。

3.4.2 项目成果

多次接待公共机构参观，分享合同能源管理经验，推广创新模式。 荣获国家机关事务管理绿色低碳公共机构认证； 入选天津市低碳(零碳)应用场景； 入选京津冀绿色低碳技术典型案例。

数字化管理升级

实现智慧暖通、智慧电力等板块智能化可视化管理，通过精细化管理实现节能降碳，节人节费。

3.5 智慧场馆—某地轨道交通集团光合谷旅游度假区项目

某地体育基地包括比赛场馆区、训练场馆区和生活区，比赛场馆区建有自行车馆、射击馆、综合体育馆、新闻中心等场馆设施，训练场馆区建有综合训练馆、田径训练场以及科研大楼、教学楼等设施，生活区建有各类宿舍楼、餐厅、医务中心、物业中心以及青少年体育培训中心等设施，总建筑面积 51.3Hm^∗ 。

3.5.1 项目解决方案亮点

1）常规性维修维保

空调、给排水、热水、动力及照明、机电、景观灯、充电桩系统、地热井等十余个系统维修维保2）搭建聆灵息集成管理平台

实现能耗实时监测、用能分析、负荷预测、预警告警、远程控制、 策略优化。

3）供配电系统

1 个 35KV 主站，13 个 10KV 子变电站智慧运维

4） 智慧冷暖系统

3 个能源站智慧运维

3.5.2 项目成果

实现智慧运营和精细化管理，综合节能率达17%智慧综合运维，人员复用， 运维费用环比下降15%保障地热井不超采，实现地热资源可持续开发利用保障运动员训练舒适度，提升运动员训练体验.

3.6 智慧工厂—某地海洋装备智能制造基地

项目占地 20.49 万平米，建筑面积10.58 万㎡。内有五座车间，包含油套管加工制造车间、电泵集成制造车间、电气设备集成制造车间、电气设备集成测试车间、透平测试维修车间、两栋研发楼，以及公共辅助设施。搭建聆灵息集成管理平台，实现园区集成管理平台45 个子系统建设。

3.6.1 项目解决方案亮点

1）决策闭环

2）业务协同

能源高效利用、安防立体管控、运维智能响应、员工服务及生产监测，构建全要素联动的智能生态。3）智造升级

“指挥大脑”通过设备互联、数据整合与智能决策，综合调度园区与车间的协同作业提高生产效率

4）智能对讲

和 deepseek 融合，打造虚拟数字人系统，实现智能语音对讲。

4 结语

本文针对合同能源管理的应用，包括工业园区、医院、学校、场馆、办公室等场所，介绍了它们的应用情况及效果，为各种不同的建筑类型的应用提供了良好的参考价值。

参考文献

【1】王云. 合同能源管理的选用研发及应用[J].工业发展，2023（6）：11-15

【2】周军. 浅谈合同能源管理的发展现状和发展前景展望[J]. 工业制造设备， 2024（22）：