大型公建能量系统管理应用研究

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1、大型公建能量系统管理应用研究第1章绪论1.1我国能耗现状及节能政策分析改革开放以来，我国经济社会发展取得了举世瞩目的成就，国民经济总量已位居世界第二。然而，伴随着消费水平的不断提高，自然资源的消耗和污染物排放也日益增加，造成资源的大量消耗和环境的恶化。目前，我国能源消费总量已超过13亿吨标准煤，约占到世界能源消费总量的10%，居世界第二位。在未来一段时期内，我国的经济仍将会保持7%以上的较快增加，城市化进程也会加快，由此造成的能源消费继续增长的情况将不会改变。在能源供给难以有效提高的情况下，将面临能源长期紧张的局面（如图1.1）。另一方面，我国的能源利用率仍处于较低的水

2、平，能效问题非常突出。从能源消耗强度来看，我国比世界平均能效水平高2.2倍，比欧美等发达国家48倍（如图1.2）[2,3]。据发改委统计数据显示，我国目前的能源利用效率仅为33%，低于发达国家近10个百分点。其中，钢铁、有色、电力、化工、建材、石化、轻工、纺织等主要行业工业产品单位能耗比国际先进水平平均高40%。因此，如何应对经济发展与能源需求的矛盾，是我国未来长期需面临的非常巨大挑战。从我国的能源发展战略来看，节约能源是解决我国能源消耗快速增长问题的主要途径。国家在十一五规划中明确提出，单位GDP能耗降低20%、主要污染物排放总量减少10%左右的强制性约束指标。国家各

3、级职能主管部门都规定了，工业企业、政府机关或其他企事业单位都有义务做好节能工作，并制定了具体的实施措施和管理办法。..1.2综合节能三项典型技术研究与应用现状针对不同类型的用能单位研究相应的综合节能解决方案，以综合节能核心技术研究为基础，通过整合部分国内外相对成熟的节能技术和产品，实现建筑的管理降耗、技术节能和结构节能的科学发展。本文重点研究了大型公共建筑综合节能研究的三个关键技术方向：即以电力电子技术为基础的电能质量治理控制和优化关键技术、智能化综合能效管理关键技术、公共机构及大型公建综合节能关键技术。电力电子技术是一种利用电力电子器件实现对电能进行变换和控制的新技术

4、，使电网的工频电能转换成不同性质、不同用途的电能，以适应用电装置的需要。其基本功能包括：整流（交流变成直流）、逆变（直流变成交流）、斩波（直流变成直流）、变频（改变供电频率）、开关和智能控制等。电力电子装置主要分为变频器、电能质量类产品和电子电源产品三类。其中电能质量类产品（含无功补偿SVC、高压直流输电HVDC、柔性交流输电FACTS（包括连续动态无功发生器、静止相位补偿器、功率流控制器等）、有源电力滤波APF、蓄能电站用交流励磁系统等）正成为节电技术的热点。智能化综合能效管理技术是一种管理节能的综合技术，它综合应用了计算机网络、通讯、数值处理和数据库等信息技术，通过

5、对水、电、油、气、热、蒸汽等综合能源数据的自动采集、传输、存储、统计分析，实现精细化能源管理，帮助用能单位建立综合能源检测体系、统计指标体系和考核体系，最终达到提高能源利用效率、提供用能质量、降低用能成本、减少能源损耗的节能降耗目标。它适用于大型工业企业、公共机构及大型公共建筑以及居民水电气管理，是用能单位通过管理的手段实现节能目标的关键技术。它为用能单位从前期的能源审计、能效检测诊断，到中期的能效管理与考核，到后期的节能改造效果评估，提供了全方位的指导，是用能单位全面系统性综合节能的重要基础。目前国内大型高耗能企业逐步认识到能效管理的重要性，钢铁、有色、电力、石油石化

6、、化工等行业中越来越多的企业开始引入智能化综合能效管理的理念。特别是随着低压电力载波技术、GRPS/CDMA、3G、WLAN等通信技术的快速发展，很多大型企业开始建立企业级能源管理系统。..第2章大型公建综合节能典型技术理论及应用研究2.1电能质量治理控制与优化我国长期处于缺电状态，电力供应部门处于强势地位。大中城市中拉闸限电的情况时有发生，对于电能供应首先需要解决的就是有没有的问题，而不是好不好的问题，所以电能质量问题一直以来并没有引起足够的重视，相关的工作不到位，致使电能质量治理控制技术和设备的发展以及电力部门的思想观念都无法适应新时代的要求。由于技术先进，大部分科

7、技成果还是刚刚从纸上走向现实，从实验室走向工厂，因此相关产品的发展环境和市场认可度还不高，相当多的客户还不了解相关的技术，从事该行业的企业不多，交流、竞争不充分，国家缺乏相应的国家标准和行业规范，这些不利因素都对电能质量治理控制产品的发展带来了困难。电气行业在湖南发展水平有限，相关的配套厂家不多，配套价格和生产能力方面难以满足要求，这也给相关产品的工程化、产业化带来了困难。电力电子行业是新兴交叉学科，至今仍在蓬勃发展中。行业发展的状态，尤其是电力系统的复杂性导致了该领域的人才匮乏，培养周期和成本高企，发展后劲堪忧。相关产品的市场价格过高，