基于实测数据的北京市公共建筑电耗限额制定优化方法研究

作者:周浩;林波荣;李嘉麒;薛军;刘斐;李超;田昕;邱伟国;李鑫; 刊名:暖通空调 上传者:冠生

【摘要】基于目前北京市公共建筑电耗现状及限额制定方法的分析,提出了"制定定额""限额与定额相结合"及"限额与定额相结合基础上补充定额"3种电耗限额制定优化方案。其中,定额采用基于大量实测数据的统计分析法确定,限额则以建筑自身历史数据为基准确定。探讨了定额制定过程中异常值剔除、样本正态性检验等所用方法,并比较了所得定额值与全国约束值。基于对公共建筑电耗历年波动情况的统计分析,探讨了定额和限额水平的取值。经过3种方案考核结果的对比,提出了对北京市公共建筑电耗限额制定方法的建议。

全文阅读

0 引言 据统计,北京市公共建筑电耗约占全市建筑能耗的1/3,占全市社会终端能耗比例超过13%。截至“十二五”末期,公共建筑面积达到3.16亿m2,其中仍有53%的建筑为非节能建筑[1]。为控制公共建筑用能,北京市以公共建筑用电量为切入点,采集公共建筑电耗,形成能耗限额管理“大数据”,并搭建了北京市公共建筑能耗限额管理信息系统(以下简称“能耗限额管理系统”)[2]。基于此“大数据”和能耗限额管理系统,制定“用能红线”(限额),对公共建筑进行考核并对用能优秀或“超红线”建筑实行奖惩机制[3]。经过连续几年的考核期,北京市公共建筑总用电量的快速增长趋势得到有效遏制,节能效果明显。北京市公共建筑能耗限额管理工作对北京市公共建筑的能效提升发挥了积极作用。 然而,笔者所在团队通过对近2年北京市公共建筑能耗限额管理的政策发展、实施方案的研究及北京市公共建筑能耗现状的分析,发现2016年以后年度的限额继续沿用2014,2015年的“以自身历史数据”为基准的电耗限额制定方法,存在优化改进空间。现阶段,电耗限额主要是依据《北京市公共建筑电耗限额管理暂行办法》(京建法[2014]17号)(以下简称《暂行办法》)制定的,该办法的第13条规定了2014,2015年公共建筑电耗限额的确定方法——将2011年和2013年的电耗进行比较后确定其中一个为基准年制定限额,并指出2016年以后年度的限额另行制定。由于暂未出台新的法规,2016年的电耗限额实际上沿用了2015年的限额。然而,由于建筑业务的快速发展和功能变更等原因,可能会造成近几年公共建筑电耗的剧烈波动,特别是2016年与2011年相差较远,部分建筑这2年的电耗量相差悬殊,在实际考核过程中发现个别建筑的超限额率(实际耗电量超出限额值的比例)甚至达到了几万。此外,对于一些电耗强度(单位面积电耗)较小的建筑,稍微进行一些业务扩展,就会因与自身历史数据相比较而超限额,即使其电耗量远小于同类建筑的平均水平,也会与电耗量大的超限额建筑一起被考核通报,容易限制其发展。 由于目前国内主要有限额和定额2种能耗管理方式,因此,笔者所在团队以能耗限额管理系统为数据源,在这2种方式的基础上,针对北京市电耗限额算法的优化方法,提出了3种方案:一是基于同类建筑的能耗水平,制定公共建筑电耗定额;二是以“自身历史数据衡量为主、以同类建筑电耗水平比较为辅”为原则,将限额与定额相结合;三是在方案2的基础上,再补充定额考核。最后,基于上述3种方案的验证结果,提出了适合于北京市公共建筑的电耗限额制定建议。 1 方案1:制定公共建筑电耗定额 《暂行办法》的限额方法将各建筑的历史数据作为考核依据,由于不同的建筑各年的波动幅度也不同,很难统一确定以哪年的数据作为限额基准。因此,不考虑各建筑自身用能在年份上的波动,每年为各类建筑划定一个统一的“红线”,即定额,是最直接、也是常用的能耗管理方式。本文按照制定基准的不同,对限额和定额的定义进行区分,即:以建筑自身历史数据为基准划定的“红线”为限额,以同类建筑平均水平划定的“红线”为定额。 确定建筑能耗定额的方法主要有专家咨询法、统计分析法和技术测算法3种。其中:专家咨询法基于专家的经验判断确定定额,简单易行,但易受专家主观因素的影响,较片面和盲目;统计分析法是一种基于大量实测数据的数据驱动的方法,客观性强,更符合实际,但需要大量的数据样本;技术测算法则基于标准建筑模型的能耗模拟结果制定定额,这种方法会对建筑的几何模型与边界条件作一定的理想简化,模型的验证与修正工作较为复杂。由于能耗限额管理系统已拥有较大的数据量,因此本

参考文献

引证文献

问答

我要提问