Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность

НП "Энергоэффективный город" представляет портал "Энергосовет" - всё об энергосбережении в интернете

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 1 (38) за 2015 г

Скачать номер в формате pdf (3747 kБ)

Опыт проведения энергетического обследования на объектах университетского кампуса на острове Русский



Рубрика: Энергетические обследования и энергоаудит
Автор: Г.А Богданович, В.А. Жуков, Г.Н. Баскова
Технология: Проведение энергетического обследования / энергоаудита
Эффект от внедрения:
- для объекта повышение надежности и качества энергоснабжения, снижение затрат на энергоресурсы, снижение платы за энергетические ресурсы;
- для муниципального образования улучшение качества и надежности теплоснабжения начеления и муниципальных объектов, снижение аварий, уменьшение выбросов в атмосферу, снижение тарифов на энергоресурсы, снижение расхода топлива.
Объекты внедрения: Промышленность, Насосные станции, Котельные, РТС, КТС, ТЭЦ, Тепловые сети, в т.ч. системы ГВС.

К.э.н. Г.А Богданович, доцент, директор; к.т.н. В.А. Жуков, доцент кафедры Электроэнергетики и электротехники, специалист; Г.Н. Баскова, аспирант, ведущий специалист; Центр энергоэффективности ФГАОУ ВПО ДВФУ, г. Владивосток

 

В статье описан опыт проведения энергетического обследования и внедрения энергетического менеджмента в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» в кампусе на о. Русский. Раскрыты цели внедрения и задачи системы энергетического менеджмента.

  Кампус ДВФУ

 

Для эффективного управления потреблением топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) корпусами кампуса ДВФУ на о. Русский руководство университета приняло решение о внедрении системы энергетического менеджмента.

Надежная оптимизированная работа энергосистемы и эффективное использование энергетических ресурсов - основная цель системы энергетического менеджмента ДВФУ.

Кампус Дальневосточного федерального университета по праву считается лучшим в России и одним из лучших в мире. Он расположился на территории в 800 тысяч квадратных метров, на берегу красивейшей бухты Аякс в экологически чистом районе острова Русский. Это настоящий студенческий город, построенный по последнему слову техники, отвечающий самым современным стандартам.

Кампус Дальневосточного федерального университета - это 11 комфортабельных общежитий, современные учебные корпуса и лаборатории, океанариум ДВО РАН для совместного с ДВФУ использования в научной и образовательной деятельности, технопарк и студенческий центр. Это стадионы, спортзалы, бассейны, теннисные корты, игровые площадки для волейбола и баскетбола, парк и прибрежная зона с крупнейшей набережной, пляжем и яхт-клубом, столовые, кафе и рестораны, ночные клубы, творческие центры.

По примеру лучших мировых вузов в кампусе ДВФУ реализована система Smart Сampus, предназначенная как для управления учебным и административным процессом, так и инфраструктурой. Она включает интегрированную информационную систему университета: универсальную электронную карту, сервисы электронного университета, корпоративный и образовательный порталы.

В кампусе Дальневосточного федерального университета действует современный выставочный центр, в котором проводятся конгрессы, выставки, фестивали, в том числе и международные. Кроме того, для жителей и гостей кампуса работает два больших концертных зала на 700 и 900 мест.

Кампус будет расти и развиваться дальше: в рамках второй очереди запланировано строительство совместных учебно-научных лабораторий университета и ДВО РАН.

 

 

Целями внедрения системы энергетического менеджмента в университете являются:

  • уменьшение потребления энергетических ресурсов при достаточном комфортном проживании и нормальном обеспечении учебного процесса;
  • улучшение имиджа ДВФУ в направлении энергоэффективности и его развития через вовлечение студентов и сотрудников университета в процесс энергосбережения;
  • подготовка и обучение сотрудников, обеспечивающих эффективное внедрение в практику энергосберегающих мероприятий.

Задачами системы энергетического менеджмента университета являются:

  • разработка и внедрение организационных мер, направленных на оптимизацию энергозатрат в системах отопления, электропотребления, водопотребления объектов кампуса ДВФУ;
  • контроль выполнения разработанной энергетической политики по энергосбережению и повышению энергетической эффективности эксплуатируемого оборудования;
  • проведение полного энергоаудита с анализом потребления, фактической энергоэффективности объектов кампуса и разработкой рекомендаций по снижению энергетических и финансовых затрат;
  • проведение энергетического мониторинга.

В соответствии со стандартом ISO 5001 одним из важных направлений внедрения системы энергетического менеджмента является проведение энергетического обследования на первоначальном этапе - энергоаудит первого уровня.

Основными целям энергоаудита первого уровня объектов кампуса являлось:

  • получение объективных данных об объеме используемых энергетических ресурсов;
  • определение показателей энергетической эффективности электропотребляющего оборудования зданий кампуса;
  • определение потенциала энергосбережения и повышения энергетической эффективности эксплуатации инженерных систем зданий;
  • разработка перечня типовых общедоступных мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности и проведение их стоимостной оценки.

Энергетический менеджмент на таком огромном объекте, как кампус ДВФУ подразумевает планирование и контроль каждого энергоресурса. Для внедрения и успешного использования энергоменеджмента потребовалось проведение подготовительной работы, связанной с обучением и подготовкой кадров обслуживающих инженерные системы различного технического направления.

 

История Дальневосточного университета ведет свое исчисление с 1899 г., когда было открыто во Владивостоке первый Восточный институт - высшее учебное заведение. История университета на острове Русском началась в 2007 г., когда было принято решение провести Саммит АТЭС 2012 в Приморском крае. Вот именно тогда правительство задумалось о продвижении региона, что и повлияло на развитие ДВФУ на острове Русском.

Идея заключалась в слиянии совсем незатронутой природы с грандиозными планами человека, и уже сейчас мы можем наблюдать, что получилось из этого. Остров соединен с Владивостоком современным мостом. Поездка через пролив Босфор занимает всего 10 минут, хотя когда-то она длилась чуть больше часа на пароме. С сооруженного моста раскрывается шикарный вид на окрестности.

По задумке, в ДВФУ на острове Русском должны были войти четыре высших дальневосточных учреждения - Дальневосточный государственный университет, ДГТУ им. Куйбышева, Тихоокеанский государственный университет экономики и УГПИ. Заведение должно было иметь единую инфраструктуру кампуса, по примеру лучших университетов Европы, где вся жизнь студентов закручивается в одном месте. Благодаря ДВФУ остров Русский должен стать своего рода, интеллектуальным мини-центром всего Дальневосточного региона. Общежития кампуса ДВФУ на острове Русский рассчитаны приблизительно 11000 преподавателей и студентов.

Новоселье на острове Русский в кампусе ДВФУ состоялось в конце лета 2013 года. Первого сентября в кампусе ДВФУ начался учебный год, с которым всех жителей «студенческой столицы» поздравил В.В. Путин.

Дальний Восток за последнее время стал местом реализации крупнейших инвестиционных проектов России. Глобальные и порой эксклюзивные сооружения создают новый имидж города и привлекают туристов, бизнесменов, зарубежных инвесторов. О городе Владивостоке узнал мир, что несомненно повлияет на развитие края.

 

 

Строительство кампуса началось в апреле 2009 г., и закончилось к сентябрю 2012 г. Всего за 3 года была построена большая по объему инфраструктура, состоящая из комплекса инженерных систем различного функционального назначения:

  • 5 учебных корпусов общей площадью 153 284 м2, причем, каждый учебный корпус - это уникальное архитектурное сооружение сложной формы. Весь комплекс предполагает единовременное нахождение до 50000 студентов, преподавателей и обслуживающего персонала.
  • 11 общежитий гостиничного типа (трех видов), способных вместить и обеспечить комфортными условиями единовременно 12000 проживающих;
  • спортивный комплекс и 2 физкультурно-оздоровительных корпуса с бассейнами;
  • 3 крытые многоуровневые парковки;
  • стадион со спортивными площадками.

Все эти объекты в годовом исчислении потребляют в сумме 70 966 т у.т., из них 183 223 000 кВт*ч (21 986 т у.т.) приходится на электропотребление, а 351 090 Гкал (48 998 т у.т.) на потребление тепловой энергии.

Как известно, проведение энергоаудита на вновь построенном объекте с имеющимся Энергопаспортом, в соответствии с Федеральным законом № 261-ФЗ от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении...», допускается через 5 лет. И хотя класс энергоэффективности большинства объектов кампуса ДВФУ - «В», руководством ДВФУ было инициировано проведение энергоаудита кампуса ДВФУ, тем более что штат профессионалов Центра энергоэффективности ДВФУ укомплектован необходимым оборудованием и имеет за плечами опыт проведения энергоаудитов на объектах материковой части Университета (общежития, учебные корпуса, библиотека и даже собственный театр), а также многих бюджетных организаций города Владивостока и Приморского края.

В первую очередь было проведено обследование электрических сетей и электрооборудования:

  • 119 вводно-распределительных устройств (ВРУ) в корпусах;
  • 6 главных распределительных устройств (РУ);
  • 20 трансформаторных подстанций (ТП);
  • 22 индивидуальных тепловых пункта;
  • 22 000 метров наружных кабельных трасс;

Надо отметить, что еще при строительстве корпусов кампуса ДВФУ о. Русский вопрос энергоэффективности инновационного объекта рассматривался Президентом РФ Путиным В.В.

В техническом вооружении учебных корпусов, гостиничных комплексов использовалось новейшее электротехническое оборудование. В трансформаторных подстанциях и входных распредустройствах (ВРУ) установлены автоматические выключатели с компьютерными блоками управления и настройки.

От ламп накаливания было решено отказаться, в итоге на кампусе установлены «энергосберегающие» компактные люминесцентные лампы типа КЛЛ и ЛЛ, что позволило значительно уменьшить электропотребление на освещение. Однако опыт эксплуатации ламп КЛЛ (мощность 32 Вт), ЛЛ (мощность 36 Вт) показал, что они в редких случаях отвечают предъявленным требованиям, а именно по сроку службы 8 000 часов. Анализ экономических показателей эксплуатации ламп свидетельствует, что следует отказаться от этого типа ламп и переходить на использование светодиодов. Большим достоинством светодиодов является малая потребляемая мощность (Led - 12 Вт, Led- 18 Вт) при том же световом потоке, которое эквивалентно лампе накаливания мощностью 130 Вт., большой срок службы - 50 000 часов, возможность диммирования.

Для электроприводов, используемых в системах отопления и вентиляции, которые в целях энергосбережения управляются от частотно-регулируемых преобразователей, составлены таблица расхода теплоносителя и таблица производительности системы вентиляции в зависимости от режимов использования. Таблица расходов будет использована для составления алгоритма автоматического управления системами.

Обследование электрических сетей начали с проведения замеров электрических потерь в кабельных линиях от трансформаторных подстанций до ВРУ корпусов с целью установления расчетного процента потерь электрической мощности (для внесения в договор электроснабжения). Проводились замеры качества электрической энергии (напряжения, частоты, «доза флика», сos j) с внесением в базу данных. По всем ВРУ и ГРЩ фиксировалось количество оборудования различного функционального назначения, паспортные данные оборудования, тип и вид потребителей (неотключаемые, отключаемые), нагрузка присоединяемых электрических групп систем освещения с занесением в базу данных для проектирования системы автоматического измерения и автоматического управления с диспетчеризацией всей инженерии зданий кампуса. Осуществлены замеры уровня освещенности в аудиториях, лабораториях учебных корпусов, в гостиничных комплексах, в технических помещениях различного назначения.

Обследование зданий по эксплуатации системы освещения установило:

  • Уровень освещенности от искусственного освещения в жилых комнатах гостиниц-общежитий находится в пределах от 50 до100 лк, при норме 150 лк. В кабинетах, преподавательских - уровень освещенности от 150 до 200 лк, при норме 300 лк.
  • Автоматическое управление освещением предусмотрено по проекту. Оно установлено, но во многих зданиях на практике не применяется. Используется частично: схемы смонтированы, но их работа не отлажена. Установленные датчики освещения (фотодатчик) срабатывают только на уровень освещенности в отдельных помещениях. На присутствие, отсутствие студентов такая схема управления не реагирует. После окончания мероприятий (занятия) требуется выключать освещение или местно (через выключатель) или от ВРУ (автоматом), что во многих случаях не делается. Датчики контролируют только заданный уровень освещенности, без передачи информации на более высокий уровень (диспетчеризация). Введение в эксплуатацию, настройка автоматического управления освещением до конечной стадии на объектах не доведена. Вследствие этого имеет место расходование электрической энергии не по назначению.

Составлена таблица нагрузок офисного оборудования (компьютеры, принтеры), электрооборудование бытового назначения (холодильники, электронагревательные приборы, вентиляторы), которая будет использована для установления лимита потребления электрической энергии. Осуществлен замер температурного поля в различных помещениях, перед включением системы отопления и в момент ее настройки, который показал, что в некоторых учебных аудиториях температура некомфортна. Типовая схема размещения корпусов кампуса - торцы зданий расположены на запад и восток, окна на юг и север. Если окна здания «смотрят» на север, то температура в некоторых помещениях понижена, если выходят на юг, то температура в помещениях завышена, что является причиной разбалансировки системы отопления и системы вентиляции.

Одновременно с обследованием электроустановок проводилось обследование систем водоснабжения. Описывались все водомерные узлы, проверялись счетчики воды, системы водоподготовки, фиксировалось оборудование насосных станций и тепловых узлов (ГВС).

Особенностью водоснабжения кампуса ДВФУ на о. Русский является наличие единственного источника пресной воды - опреснительной установки мембранного типа, производительностью 10 000 м3/сутки.

В соответствии с методологией проведения энергетического обследования Центр энергоэффективности ДВФУ также осуществил:

  • определение доли энергозатрат в суммарных затратах школами университета (электроэнергии, тепловой энергии и воды);
  • выявил динамику изменения доли затрат.

По результатам энергетического обследования разработана Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности объектов ДВФУ по следующим направлениям:

  • энергоаудит и энергосервис. Учет и регулирование потребления энергоресурсов;
  • повышение энергоэффективности зданий методами строительной физики;
  • интеллектуализация зданий и управление инженерным оборудованием;
  • инновационные технические решения и повышение энергетической эффективности систем снабжения тепловой и электрической энергией;
  • перспективные направления для систем автономного и децентрализованного энергоснабжения и водоснабжения;
  • концепция повышения энергоэффективности на базе альтернативной энергетики.

Так как процессы энергопотребления отличаются непрерывностью и быстротечностью, причем точки сбора данных о параметрах этих процессов нередко удалены на значительные расстояния от рабочих мест (длина территории расположения зданий кампуса ДВФУ вдоль бухты Аякс составляет около 5 км), что требует увеличения персонала, занятого в сфере энергоснабжения. Решение проблем энергоучета потребления энергоресурсов объектами ДВФУ на кампусе о. Русский требует создания автоматизированной системы контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ).

В структуре планируемого АСКУЭ целесообразно выделить четыре уровня:

первый уровень - первичные измерительные приборы (ПИП) с телеметрическими или цифровыми выходами, осуществляющие непрерывно или с минимальным интервалом усреднения измерение параметров энергоучета потребителей (потребление электроэнергии, мощность, давление, температуру, количество энергоносителя, количество теплоты с энергоносителем) по точкам учета (фидер, труба и т.п.);

второй уровень - устройства сбора и подготовки данных (УСПД), специализированные измерительные системы или многофункциональные программируемые преобразователи со встроенным программным обеспечением энергоучета, осуществляющие в заданном цикле интервала усреднения круглосуточный сбор измерительных данных с территориально распределенных ПИП, накопление, обработку и передачу этих данных на верхние уровни;

третий уровень - персональный компьютер (ПК) или сервер центра сбора и обработки данных со специализированным программным обеспечением АСКУЭ, осуществляющий сбор информации с УСПД (или группы УСПД), итоговую обработку этой информации как по точкам учета, так и по их группам - по подразделениям и объектам предприятия, документирование и отображение данных учета в виде, удобном для анализа и принятия решений (управления) оперативным персоналом службы главного энергетика и руководством предприятия;

четвертый уровень - сервер центра сбора и обработки данных со специализированным программным обеспечением АСКУЭ, осуществляющий сбор информации с ПК и/или группы серверов центров сбора и обработки данных третьего уровня, дополнительное агрегирование и структурирование информации по группам объектов учета, документирование и отображение данных учета в виде, удобном для анализа и принятия решений персоналом службы главного энергетика и руководством территориально распределенных средних и крупных предприятий или энергосистем, ведение договоров на поставку энергоресурсов и формирование платежных документов для расчетов за энергоресурсы;

Все уровни АСКУЭ связаны между собой каналами связи. Для связи уровней ПИП и УСПД или центров сбора данных, как правило, используется прямое соединение по стандартным интерфейсам (типа RS-485, ИРПС и т.п.). УСПД с центрами сбора данных 3-го уровня, центры сбора данных 3-го и 4-го уровней могут быть соединены по выделенными, коммутируемыми каналам связи или по локальной сети.

Создание АСКУЭ на кампусе ДВФУ максимально облегчит доступ и восприятие информации об этих процессах, а также обеспечит возможность текущего контроля достоверности данных для своевременного выявления и устранения неисправностей таких систем.

Планируется осуществить запуск системы АСКУЭ на кампусе ДВФУ о. Русский по всем приборам учета электроэнергии в ВРУ корпусов (более 400 штук), по приборам учета тепловой энергии, а также создание единой диспетчерской службы, где будет аккумулироваться информация о потреблении всех видов ресурсов кампуса.

При создании АСКУЭ для реализации элементов разных уровней системы можно использовать различные технические решения от различных поставщиков. За счет этого можно минимизировать стоимость элементов создаваемой системы. Однако наиболее предпочтительным является использование технических решений, которые позволяют строить АСКУЭ как однородную систему, т.е. установить в каждом объекте учета одинаковое программное обеспечение, базирующееся на однородных аппаратных средствах. Это дает возможность поэтапной автоматизации бизнес-процессов, связанных с учетом электроэнергии и контролем ее параметров, возможность поэтапного построения АСКУЭ и введения ее в промышленную эксплуатацию, уменьшает стоимость пусконаладки системы, т.к. программное обеспечение начинает работать сразу и сразу предоставляет требуемую информацию, уменьшает стоимость эксплуатации АСКУЭ. По мере роста системы, реализации связи между центрами сбора данных, они гарантированно включаются в единый технологический процесс.

Результаты учета энергоресурсов с помощью системы АСКУЭ будут использованы при внедрении энергосберегающих мероприятий, которые позволят повысить эффективность использования энергетических ресурсов, а также установить экономически обоснованные лимиты потребления, снизить затраты на энергоресурсы и воду.

В результате проведенной работы, можно резюмировать, что ощутимого результата на пути к энергоэффективности можно добиться только при условии системного подхода в реализации разработанных мероприятий в рамках энергоменеджмента всего Университета, используя знания и опыт сотрудников, передовые технические достижения в области энергосбережения и энергоэффективности.

 

Список литературы

  1. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»
  2. ИСО 50001:2011 «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению»

 

Все статьи рубрики Энергетические обследования и энергоаудит

Посмотреть данную технологию более подробно,
Вы можете в Каталоге энергосберегающих технологий

Статьи по темам

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38) , №2 (39), №3 (40), №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44), №3 (45), №4 (46),

Выпуски за 2017 год: №1 (47), №2 (48), №3 (49), №4 (50),

Выпуски за 2018 год: №1 (51), №2 (52), №3 (53), №4 (54).


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2019
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей