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高校新建校区节电途径研究
日期：2010-03-12来源：
江苏工业学院 汪国余 秦义
近年来，随着教育事业的发展，高校新校区的快速建成使得高校的能耗再次大幅度的增加。据统计，2004年上海高校总建筑面积达1700多万平方米，能耗费用超过2个亿。可见，高校是一块不可忽视，也不能忽视的重要节能领域和阵地。针对资源危机，党中央作出建设节约型社会的重大决策。胡锦涛总书记指出：“要牢固树立节约资源的观念。自然资源只有节约才能持久利用。要在全社会树立节约资源的观念，培育柔软节约资源的风尚。……坚决遏制浪费资源、破坏资源的现象，实现资源的永续利用。”面对迫在眉睫的节能要求，本文就高校新建校区节电途径进行研究。
一、高校新建校区在用电过程中存在的主要问题
首先，新建校区用电管网是从局部建设开始，并随建筑单体的建设逐步完善，容易产生局部管网用电低效能的情况。
其次，基建用电浪费严重。作为建设方，学校已依照定额将施工电费划拨给施工方，但施工单位往往借用学校的用电管网，有时计量装置不安装或不准确，施工现场电力使用经常疏于管理。
第三，由于新建校区基本建设时间紧，任务重，在设计和建造工程中，设计方往往重视建筑的使用功能而忽视今后学校管理对计量装置的需求，节电工作缺乏基础条件保证。
第四，在校区管理上，新建校区一般不自办后勤，而采用完全社会化的方式，引进社会第三产业参与后勤管理和服务。由于采用新的管理体制，管理制度没有及时得到跟进和完善，容易导致用电管理制度的缺失和监管、督察工作不到位。如由于没有将用电成本与管理绩效挂钩，物业公司往往以满足使用为原则，这样就容易出现公共部位用电消耗过大的现象。
第五，高校由于自身用电项目相对固定，用电负荷存在显著特点，如照明负荷大、设备利用率不高、寒暑假用电低谷、日用电规律相似、负荷率不高等。
二、对高校新建校区节电工作的几点建议。
1、科学合理的校园规划设计是最大的节约。
校园布局合理。在满足功能、外观等要求的同时，还要结合地区的气候因素和校园的地貌特征，依据当地太阳辐射的变化情况采用合理的朝向，根据室外风场分布合理布置建筑物[1]，依据建筑物的底层结构配置绿化。
校园电网节能。高校校园电网的特点是线路短且截面偏小，感性负载多，同性质负载分布相对集中，负载用电时间特别是高峰用电时间较为统一，功率因数较低。校园电网电能损耗主要分负载损耗、配变损耗和线路损耗三部分。负载损耗由其效率和效益决定，设计时应选用高效节能的负载，淘汰低效益的负载，如白炽灯。配备损耗分铁损和铜损，设计时要合理确定变压器的位置、大小、型号和数目，对于面积和容量较大的电网，可采用多变压器分区供电，同时应选择节能型变压器如S9系列和SH非晶合金系列。线路损耗主要决定于供电线路本身的电阻、负载的工作电流和线路的终端电压，设计时一是要合理确定供电线路的截面积，减少线路损耗，针对校园电网容易出现过负荷的现象，应适当增大截面积，虽然一次性投资增大，但降低了线路的压降和维修成本，长远效益明显。二是针对校园网常采用的干线、支线、分支线的放射结构，要优化供电线路的走向和负载的连接方式，使线路的负荷趋向平衡。三是采取电容补偿等减少线路损耗，提高负载的功率因数。
建筑设计节能。据统计，全国现有的400亿平方米城乡建筑中，99％为高耗能建筑，即使是新建建筑，单位建筑面积采暖能耗高达气候条件相近的发达国家新建建筑3倍左右[2]。由此，建筑节能势在必行。建筑节能，是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通过采用新型墙体材料，执行建筑节能标准，加强建筑物用能设备的运行管理，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道系统的运行效率，以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活动[3]。如采用节能墙体和屋面保温，采用门窗的密闭技术，避免过多采用大面积玻璃外装修和大面积玻璃窗方式等。
照明节能设计。据统计，我国照明耗电大体占全国总发电量的１０％－１２％。耗电达三峡水利发电工程全年发电能力（８４０亿度）的两倍左右。高校照明光效要求高，照明持续时间长，照明用量约占学校总用电量的50％左右，因此，在建筑照明设计中，做到用较少的电能，在保证满足标准要求的照度时，达到节约能源、保护环境、提高照明质量、实施绿色照明的宗旨。照明节能是一项系统工程，要从提高整个照明系统每个环节的效率来考虑。主要包括：一是使用高光效照明光源。如细管径（<
2、节能新技术、新产品和新工艺推广应用是节电的有效手段。
管理系统更新。如采用能源管理系统（EMS）管理用电管网，监控整个校园的温度、压力、湿度、电压、电流及通断状况等很多参数，直接通过削峰减少电力成本，并供一系列能源消费效率分析报告；采用公寓用电控制系统，实现定时开关、计量、限流及计费等功能；采用楼宇自控系统（BAS）对楼宇内各耗能单元进行智能化管理等。
控制方法更新。在楼道、走廊、厕所等部位使用感应或声控开关，做到人走灯熄；教室和图书馆阅览室内安装光点时钟控电系统，做到灯光分区自动控制；对校园路灯采用光感和分时分区相结合的系统控制方式。
耗能设备更新。利用光化学转换、光电转换和光热转换原理，在游泳馆、公共浴室等部位积极采用太阳能等可再生能源应用技术及设备，推广集中供热和热、电、冷联产联供技术。在校园水泵房采用电动机变速拖动的方式，减少在阀门等装置上的能源损耗。
3、管理方法创新是节电的重要途径。
学校要建立健全节能管理网络，根据不同的用电需求采取相应的管理方法。
定额管理：学校应制订年度用电计划，区分教室、公寓、办公场所、运动场所、教学实验室等不同使用情况，对物业公司或相关部门事先核定用电指标，超支不补，节余有奖，通过经济杠杆对用电过程和结果进行调控；对引进的大耗能设备，增加用能指标审批程序。
合同管理：对于科研用房、食堂、建设工地、零星维修项目等，采用单独计量，定期缴费的合同化管理方式，依照“谁使用谁付费”的原则，及时回收学校的资金成本。
4、用电过程的精细化管理是节电的基本要求。
学校要成立能源管理机构，既要在宏观上制订长期的节能规划和制度配套，也要从操作层面开展精细化管理。学校用电管理网络分中心变电所、区域、楼宇、楼层、室内等五个等级，日常的管理是动态的和多层次的。就学校用电管理部门而言，以下工作是必须的。
校正功率因素，降低变压器损耗。在交流系统里，有部分交流电流在负载里循环不传输电能，它使视在功率大于实际功率，实际功率等于视在功率乘以功率因素。要及时进行无功补偿和限空载装置的投入, 调整变压器负荷，防止“大马拉小车”。通过校正功率因素到90％以上，减少电流浪费，增加设备使用寿命，降低维护费用。在用电高峰和寒暑假，要及时调整变压器使用状态。
监控与测算日常用电。日常数据的积累是有效开展用电管理的基础，通过供用电平衡测试，定期测试总表与分表和之间的差距，及时解决损耗因素，保证供电质量；定时、定点记录电能耗，做出相应的负荷曲线，找出高能耗点。
专项管理大耗能设施。如电热洗澡水系统可采用谷底电加热，对照室外温度和使用量严格控制加热水量；中央空调采用集中控制，除做好日常的维护保养外，还要严格限定启用时间、控制室内温度和湿度的调整幅度、根据室外焓值调节新风量；根据季节特点调整室内游泳池开启时段，配备净化、消毒、循环设备，将游泳池的补充量控制在5％～10％左右等。
动态管理公共部位用电。如楼内公共部位按时段送电，室外路灯可根据学生作息时间逐步调整。
培养师生养成节约习惯。通过宣传教育，让广大师生认识电力资源的商品属性，意识到节约的紧迫性、重要性以及涉及的巨大的经济效益，逐步养成节约的习惯。如公寓内不使用电水壶等大功率电器，电脑、电热水器不长时间待机，随手关灯等。对水电管理人员开展技能培训。
5、计量装置配备到位是节电工作的基本保障。
计量是科学管理电力资源的重要手段，计量数据是统计核算的主要依据。计量装置的建设应遵循以下原则：一是网络健全，要建立三级以上计量网络；二是计量准确，要做到计量装置型号合理、表计接线和倍律合理、安装位置合理；三是抄收方便，即获取计量数据简便，有条件的可采用网络控制或无线抄表；四是维护简单，定期的维护和检测是保证计量装置正常运转的必要措施。
参考文献：
［1］夏博，刘加平．高校学生公寓节能设计研究［J］．低温建筑技术，2004，(5)：82－84
［2］涂逢祥．建筑节能现状及发展趋势［J］．住宅科技，2004，（9）：8－11
［3］民用建筑节能管理规定（2005），中华人民共和国建设部令，第143号，
作者简介：
汪国余（1974- ） 副研究员 江苏工业学院武进校区主任 主要从事高教教育管理研究
秦义 （1978- ） 助理研究员 江苏工业学院武进校区后勤管理部部长