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商业楼宇能源管理平台-用能控制系统 建设方案 PAGE PAGE 1 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、建设背景 1 二、系统定位与建设目标 2 （一）系统定位 2 （二）建设目标 2 三、重点工作任务 2 （一）物理场景分析 2 1.商业楼宇主要用能种类能耗情况分析 2 2.商业楼宇主要用电设备能耗分析情况 3 3.商业楼宇空调系统用能情况分析 4 4.商业楼宇用能控制存在的问题 5 （二）系统功能和架构研究 6 1.总体思路 6 2.系统架构 7 （三）数学模型及控制策略 8 1.空调用能优化控制模型及策略 9 2.参与电力需求响应的模型及控制策略 26 3.参与电力市场交易的模型及控制策略研究 33 （四）试点项目建设 35 1.步步高商超 35 2.北辰商务中心大楼 37 3.江宁金鹰天地广场 38 4.烟台中心大酒店 39 5.浦东新区商务楼宇 40 四、建设计划 42 （一）示范阶段 42 （二）推广阶段 43 附件1：商业楼宇空调用能控制系统主要设备表及供应商 1 附件2：商业楼宇用能控制系统主要设备信息模型表 4 附件3：商业楼宇用能控制系统数学模型清单 15 一、建设背景 在国家层面，目前建筑能耗约占我国全社会能源消耗的三分之一，随着经济快速发展，我国建筑体总量和能耗强度还在持续增长。据统计，2018年我国建筑总面积约为617亿平方米，年均增长率约4%，其中商业楼宇市场份额约占14%，年增长率约6%，单位能耗是其他建筑的2倍多。商业楼宇用能占比高，单位能耗高，开展商业楼宇用能控制系统建设能有效降低能耗、增强与电网互动，对全社会具有重要意义。 在公司层面，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网是公司的重要战略。作为建设泛在电力物联网的客户侧实践，建设商业楼宇用能控制系统可将楼宇群体用能设备整合为大规模可控柔性负荷，参与电网互动，实现资源优化配置。近期可参与电力需求侧响应，远期可参与电力市场交易，实现电网安全稳定可靠运行，为公司泛在电力物联网营销服务体系建设提供必要保障。 在客户层面，以数字化手段解决商业楼宇客户用能痛点是泛在电力物联网建设的重要着力点。针对目前商业楼宇自动化水平低，导致能源利用不充分、能耗高的普遍痛点问题，以建设商业楼宇用能控制系统为切入点，为客户提供抑制需求侧不合理能源消费的整体解决方案，可推动商业楼宇用能设备、系统间的泛在联接，提升商业楼宇舒适度与智控能力，降低用能成本，全面提高综合能效水平。 二、系统定位与建设目标 （一）系统定位 商业楼宇用能控制系统是，在满足特定目标条件下，连接建筑楼宇内的人员、空间环境，能源生产、传输、使用的所有设备，且可以与电网实施互动的用能控制系统，通过物理设备、信息空间、电网互动的智能感知与协同控制，实现能源优化配置与源网荷友好互动，提升建筑楼宇的综合能效水平。 （二）建设目标 构建物理设备、空间环境、用能系统的模型，基于状态感知、边缘计算和云边协同控制等手段，采取动态寻优的控制策略，实现就地实时控制和云边协同控制，降低楼宇能耗水平；对接电网供应能力和电力市场价格信号，建立需求侧响应和市场交易业务模型，参与电力需求侧响应和市场交易等新业务，优化能源负荷的调度，实现楼宇（集群）负荷与电网的友好互动，保障电网安全稳定运行。 三、重点工作任务 （一）物理场景分析 1.商业楼宇主要用能种类能耗情况分析 商业楼宇主要用能种类可分为电能和燃料（油、气、煤），这些能源服务于楼宇内部的用能系统，如照明、空调、采暖、电梯、给排水等。根据商业楼宇功能需求不同，电能和燃料使用比例也各有不同。住房和城乡建设部科技发展促进中心对全国16个城市共8012栋公共建筑能耗数据进行分析研究，得出电能在楼宇能源消耗总量占比最大，达93.82%。数据如表3-1所示。 表3-1楼宇各类能源消耗构成 能源种类 电力 煤炭 天然气 液化石油气 其他 消耗量 32.17×109kWh 1.39×107kg 1.47×108m3 2.39×104kg 折合一次能源为2.6×106kg 折合一次能源(107kg) 321.73 1.00 19.54 0.41 0.26 占能源消耗总量的比例(%) 93.82 0.29 5.70 0.12 0.07 2.商业楼宇主要用电设备能耗分析情况 商业楼宇主要用电设备包括空调系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统、电采暖等。不同类型、不同地域的商业楼宇用电设备能耗组成各不相同。通过对商场、写字楼和酒店等商业楼宇用电情况统计分析，空