中國第一商城低碳能源站能源管理系統設備更換及節能改造項目

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一、案例名稱

中國第一商城低碳能源站能源管理系統設備更換及節能改造項目

二、案例業主

中國第一商城是集公寓、商城、寫字樓、超五星級酒店于一體的大型現代化高檔物業，其中商業總建筑面積12平方米并采用美國商業經營方式。

中國第一商城2號樓一層至三層及地下一層（部分）區域的冬季采暖、夏季制冷的商業中央空調機組更新改造及多級多區遠程智能控制，建筑面積約13000平方米。

三、案例內容

1.技術原理及適用領域

（1）空氣源熱泵。

空氣源熱泵原理就是利用逆卡諾原理，以極少的電能，吸收空氣中大量的低溫熱能，通過壓縮機的壓縮變為高溫熱能，是一種節能高效的熱泵技術。

（2）能源管理系統。

智慧·WESTAR能源管理系統是一個依托于“能源物聯網”概念，基于量化模型管理的持續優化分析平臺，平臺由中心的計算引擎、前端采集設備、后臺的專家系統組成，其中計算引擎是核心，采集技術是基礎，運行優化是本質，智能控制是關鍵，意在為客戶提供全面建筑能效規劃、系統的解決方案和持續優化的全程專業化服務。智慧·WESTAR能源管理系統把建筑內能耗設備的運行狀況集中采集并進行動態顯示，且通過優化分析平臺建模分析給出系統運行的最優節能策略，利用通訊下發至能耗設備，使其按照優化運行策略來高效運行，既節約能源又方便了管理。

（3）節能改造具體內容。

①空氣源熱泵系統作為提供冷熱源的主機設備，安裝于室外樓頂冷卻塔的位置，利用冷卻管道與原有系統的冷熱水管路進行連接。

②增加能源管理系統，對空調系統內設備進行優化管理，實現高效節能目的。

③設備安裝前，根據平面布置圖在設備基礎上劃出安裝基準線。安裝基準線包括：按建筑軸線劃定設備的縱向中心線；按建筑軸線劃定設備的橫向中心線；按標高基準線在基礎上引出安裝標高基準線。

熱泵機組安裝，在設備安裝前須仔細檢查基礎是否達到強度要求，表面的平整度、位置、尺寸、標高預留孔洞及預埋件是否符合要求。設備就位后，進行找正找平，其縱向、橫向水平度允許偏差均為0.5/1000。

四、項目年節能量及節能效益

1.年節能量

（1）改造前后系統（設備）用能情況及主要參數。

更換設備主要參數

（2）節能量計算方法及項目年節能量。

空氣源熱泵+水泵的運行費用（根據每小時的運行費用計算）。

①設備設計全負荷的運行費用。

制冷：空氣源熱泵+水泵的費用。

運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。制冷狀態下空調的最大制冷消耗功率為：每組制冷功率為38.5kW,共15組。

空調主機：1.0×38.5×15×0.75（運行負載率）=433.13元；

水泵：1.0×45×2×0.75=67.5元。

采暖：空氣源熱泵+水泵的費用。

運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。制熱狀態下空調的最大制熱消耗功率為：每組制熱功率為40.4kW，共15組。

空調主機：1.0×40.4×15×0.75=454.5元；

水泵：1.0×45×2×0.75=67.5元。

②設備正常運行的用電費用（根據第一商城項目使用要求數據測算）。

根據面積13000平方米，按照正常使用要求，需要的設計冷負荷為1300kW，空調的能效比為4.2，需要的輸入電功率為310kW。

按照正常使用要求，需要的設計熱負荷為1560kW，空調的能效比為4.2，需要的輸入電功率為：370kW。

制冷運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。空調的消耗功率為：

空調主機：1.0×310×0.85（運行負載率）=263.5元；

水泵：1.0×45×2×0.85=76.5元。

制熱運行時間按1小時計算，電費按照1.0元計算。空調的消耗功率為：

空調主機：1.0×370×0.85（運行負載率）=314.5元；

水泵：1.0×45×2×0.85=76.5元。

③添加WESTAR能源管理系統后，空調系統運行費用（預估值）。

制冷時：

空調主機：［1-（∑η/t×α+ξ）］×原系統能耗=[1-（80％×0.2+4％）]×263.5元=210.8元。

每小時可以節約的費用為：263.5-210.8=52.7元。

制熱時：

空調主機：［1-（∑η/t×α+ξ）］×原系統能耗=［1-（80%×0.2+4%）］×314.5元=251.6元。

每小時可以節約的費用為：314.5-251.6=62.9元。

其中，

η=［（每臺最佳COP/該機組原平均COP）-1］×該機組運行時間；

t=運行時間總和；

ξ=4%（環境補償系數）；

α=0.2（運行建筑能源管理系統達到最佳COP的比率）；

根據上述推算，每小時可以節約20%的費用。

運行費用按年計算，換算到元/月/平方米的運行結果。

設備每天的運行時間：8：00—20：00，共計12小時。冬季采暖季4個月，夏季制冷季4個月，建筑面積13000㎡。

④設備設計全負荷的運行費用：

（433.13+67.5）×12×30×4+（454.5+67.5）×（12+12×0.15）×30×4）/12/13000 =10.16元/月/平方米。

（夏季制冷費用+水泵費用）×每天運行時間×每月運行天數×運行月數+（冬季制熱費用+水泵費用）×（白天正常運行時間+夜間運行時間×設備使用率）×每月運行天數×運行月數）/按年的月數/建筑面積。

⑤設備正常運行的用電費用（根據第一商城項目使用要求數據測算）:

（263.5+67.5）×12×30×4+（314.5+67.5）×（12+12×0.15）×30×4）/12/13000 =7.11元/月/平方米。

（夏季制冷費用+水泵費用）×每天運行時間×每月運行天數×運行月數+（冬季制熱費用+水泵費用）×（白天正常運行時間+夜間運行時間×設備使用率）×每月運行天數×運行月數）/按年的月數/建筑面積。

⑥添加WESTAR能源管理系統后，空調系統運行費用：

（210.8+67.5）×12×30×4+（251.6+67.5）×（12+12×0.15）×30×4）/12/13000 =5.96元/月/平方米。

（夏季制冷費用+水泵費用）×每天運行時間×每月運行天數×運行月數+（冬季制熱費用+水泵費用）×（白天正常運行時間+夜間運行時間×設備使用率）×每月運行天數×運行月數）/按年的月數/建筑面積。

2．年節能效益

當地電價1元/kW·h，設備更換+能源管理系統后電費不變的前提下可預計節省總運行費用228萬元，減排折合標煤752噸。

五、商業模式

該項目為節能量保證型項目，合同期為2年，節能量保證20%。

六、融資渠道

該項目投資額共315萬元，其中100萬元為節能服務公司自有資金，215萬元來自融資渠道。