智能建筑需求侧能源管理技术.pdfVIP

智能建筑需求侧能源管理技术 阮国章，缪希仁 (福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108) 摘要：介绍电力需求侧管理技术，提出在智能建筑基础上引入需求响应机制，建立一个基于建筑侧需求响应的能 源管理平台。这个平台充分发挥了智能建筑系统集成技术的优势，通过将多协议互联技术、网络通信技术 和基于专家知识的能耗及其经济效益分析技术等有机结合，特别是采用了基于XML协议、B／S结构的Web化 能源控制管理技术，使用户能够以能源市场为导向，就地或远程的对分布于智能建筑内的不同功能的智能 化子系统进行能耗跟踪及节能控制，达到了提高建筑能源利用效率、有效减少环境破坏，实现供需资源的 协同优化整合以及激励民众主动参与节能环保的目的，为实现国家能源可持续发展战略提供了技术支持， 必将成为智能建筑未来的发展方向。 关键字：智能建筑节能需求响应能源管理平台Web化 1．引言 能源作为经济发展的战略重点直接关系到我国现代化建设的进程。改革开放以来，随着我国国 民经济的高速发展，一方面以电力为代表的传统能源需求增长过快，供需矛盾尖锐，另一方面，过 度的能源消耗也带来了许多环境危机，节能节电已成为中国社会经济可持续发展的必然要求。 建筑业作为用能大户，其能耗水平、能源利用效率如何直接影响着电力等能源的供应，大力推 进建筑节能，是缓解我国能源供求紧张状况的有效途径。发展日益成熟的基于系统集成技术的智能 建筑正好能为这场建筑节能运动提供强有力的技术支持。而目前被广泛应用于电力市场的需求侧管 理(DSM)技术，则可以大幅度提高全社会能源的利用效率，有效减少资源、环境和资金的代价，实 现供需资源的协同优化整合，激励民众直接参与到国家的“可持续发展战略”的实施之中。 为此，本文把“需求侧管理”的思想引入到建筑节能中去，提出了建立一种基于系统集成技术 的智能建筑能源管理平台的构想。这个平台将网络通信、系统集成、基于专家知识能源分析等有机 结合，通过将历史及实时的能源数据转换成专家知识，以优化智能建筑的运行管理，达到降低能源 费用、提高智能建筑应用效益的目的。 2．电力需求侧管理 电力需求侧管理(DSM)是指通过采取有效措施，引导电力用户提高终端用电效率，改变用电方式， 优化资源配置，在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求。简而言之，就是要节约用电， 科学合理用电，利用有限的电力资源来满足尽可能多的用电需求。 173 与传统的节电工作相比，DSM有以下优势： (1)DSM的技术范围更加宽广。技术手段是指针对具体的管理对象、生产工艺和生活习惯的用 电特点，采用先进的管理技术、节电技术及相应设备，改变用电负荷特性，提高用电效率。常用的 技术手段主要包括改变客户的用电方式(包括削峰、填谷、移峰填谷)和提高终端用电效率两个方面。 提高终端用电效率的措施多种多样，概括起来有：选用高效用设备，实行节电运行，采用能源替代， 实行余热和余能回收，采用高效节电材料，进行作业合理调度以及改变消耗行为等几个方面。 (2)DSM具有现实的社会和经济效益。它通过一定的经济措施激励和鼓励用户主动改变消费行为 和用电方式，减少电量消耗和电力需求。特别是在DSM基础上发展起来的需求响应(DR)机制，它 使用户能够通过自己的用电方式主动参与市场竞争，获得相应的经济利益，而不是单纯的价格接受 者。鼓励用户积极改变用电方式，提高用电效率，科学实施DSM。 (3)促进资源合理配置。DSM把终端用户通过提高能效和优化用电方式所节约的电力和电量作为 一种资源纳入到电力综合规划，进行统筹管理，合理调配。 (4)减少大气污染物的排放。DSM是减少大气污染物和二氧化碳排放的最现实、最经济的途径之 一o 3．智能建筑的能源需求响应 在智能建筑中，节约能源是最重要确问题之一，节能可以说是建筑智能化系统的出发点和归宿。 众所周知，在智能建筑中，电能消耗要占到大楼能源消耗总能量的极大部分比例。特别是冷却塔、 各类水泵、空调机组、新风机组和灯光照明等都是消耗电能的主要设备。采用最优化的节能控制模 式来满足建筑的功能要求，不仅为物业管理带来很大的经济效益，而且还可使系统在较佳的工况下 运行，从而延长设备的使用寿命。 然而一谈到智能建筑的节能，我们往往会局限于这样的理解：智能建筑就