上海虹口世紀大酒店綜合節(jié)能改造合同能源管理項目

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一、案例名稱

上海虹口世紀大酒店綜合節(jié)能改造合同能源管理項目

二、案例業(yè)主

上海虹口世紀大酒店隸屬上海虹口世紀大酒店有限公司，是一家涉外綜合四星級酒店，年營業(yè)額約為6500萬元人民幣，主要來自酒店營業(yè)以及寫字樓出租。建筑樓高31層、總高96米，總建筑面積約60000平方米，酒店建筑功能布局見表1。上海虹口世紀大酒店原主要用能為電、柴油（采暖、熱水）和城市煤氣（廚具），酒店原用能數(shù)據(jù)如表2所示。

表1  建筑功能布局

表2  能耗基準數(shù)據(jù)（2009—2010年）

三、案例內(nèi)容

該項目擬采用的技術、設備都是非常成熟的產(chǎn)品，其高效、可靠性等關鍵指標已經(jīng)在實際項目中得到過充分的驗證。基于上述數(shù)據(jù)和理由，該項目具有高度的可行性，能夠為酒店帶來顯著的經(jīng)濟效益。

該項目主要涉及以下能源系統(tǒng)的改造：采用風冷熱泵系統(tǒng)代替原柴油鍋爐，提供酒店冬季采暖；采用空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)代替原柴油鍋爐，提供酒店所需生活熱水；夏季回收冷水機組冷凝熱，輔助生產(chǎn)生活熱水，進一步降低熱水能耗；電機系統(tǒng)應用智能變頻控制技術，降低空調(diào)系統(tǒng)風機、水泵能耗；采用LED燈具替換原有燈具；采用變頻調(diào)節(jié)和能量反饋器技術和設備對電梯進行節(jié)能改造；采用高效節(jié)能爐芯對燃氣灶具進行節(jié)能改造；應用能源管理系統(tǒng)（EMS）代替人工巡檢和抄表，提高能源管理水平、效率和精確性，實現(xiàn)遠程化、實時化、可視化、智能化管理。

圖1  能源系統(tǒng)改造圖

1.空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)

圖2  熱泵熱水器系統(tǒng)制熱原理

熱泵熱水系統(tǒng)根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，機組以少量電能為驅動力，以制冷劑為載體，吸收空氣或自然環(huán)境中的低品位熱能，轉化為高品位熱能，再將高品位熱能釋放到水中制取熱水。由于熱泵技術利用熱泵循環(huán)，供熱的大部分熱量來自于環(huán)境空氣，因此能源利用率高。

酒店原熱水系統(tǒng)用柴油鍋爐制取，耗能大。采用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)改造后，節(jié)能效果顯著，熱泵熱水系統(tǒng)示意如圖3。與柴油鍋爐相比，熱泵熱水機組具有耗能低，能源效率高，無環(huán)境污染和安全可靠等特點。

圖3  空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)示意圖

熱泵熱水機組本身還具有以下幾個優(yōu)點：

（1）運行噪音小。

（2）產(chǎn)品模塊化，占地面積小，便于安放。

（3）模塊之間互備互用，便于調(diào)節(jié)負荷，使機組始終處于高效運行狀態(tài)。

（4）模塊之間交替化霜，提高系統(tǒng)運行安全性。

2.風冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)

酒店原采用廢舊離心機組提供夏季空調(diào)，設備陳舊，效率低耗能大，設備維護費用高。項目采用約克YCAE61RC模塊式風冷熱泵為建筑提供夏季空調(diào)和冬季采暖，機組分布示意圖如圖4，模塊式風冷熱泵并聯(lián)運行，分組控制，機組互為備用，在系統(tǒng)運行安全性上優(yōu)于選用大型的螺桿風冷熱泵。

與原系統(tǒng)的離心式制冷系統(tǒng)相比，風冷熱泵系統(tǒng)具有以下特點：

（1）系統(tǒng)冷熱源合一，更適合同時采暖和制冷需求的用戶，同時省去了鍋爐房。

（2)機組戶外安裝，省去了冷凍機房，節(jié)約了建筑投資。

（3）風冷熱泵機組的一次能源利用率可達90%，節(jié)約了能源消耗，大大降低了用戶成本。

圖4  風冷熱泵系統(tǒng)示意圖

3.LED照明系統(tǒng)

隨著技術產(chǎn)品的成熟、成本的不斷下降，以及市場認知度的上升，LED（Lighting Emitting Diode,發(fā)光二極管）光源逐步成為理想的節(jié)能、綠色光源。如表3所示，由于二極管發(fā)光機理與傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈有著本質(zhì)的區(qū)別，其電能轉化為光能的效率遠遠高于這兩類燈具；即使與用于普通建筑照明的三基色節(jié)能熒光燈相比，LED燈具仍然能夠節(jié)省約30%~40%的照明用電。此外，LED燈具還具有不含汞等重金屬、無頻閃等優(yōu)勢，故被稱為“綠色”照明。

表3 LED燈具替代其他類型燈具的節(jié)能效果

根據(jù)統(tǒng)計的燈具類型、數(shù)量、開燈時間，以及相應替換燈具的節(jié)能率，估算出照明系統(tǒng)改造前、后的電能消耗和支出費用。總共替換燈具5445盞，節(jié)能效果顯著。

表4  燈具數(shù)量統(tǒng)計和節(jié)能量計算

4.節(jié)能爐灶

灶具通常分成兩種，炒菜灶和蒸灶。節(jié)能炒菜灶具的構造如圖5所示，一般比普通爐芯節(jié)能15%~30%。灶具也是酒店常見的用能設備，目前灶具的節(jié)能改造主要通過更換爐芯和改善控制兩種方式。傳統(tǒng)爐芯的燃燒方式為燃料和空氣邊混合邊燃燒，易造成燃燒不完全，造成“化學熱損失”。

圖5 節(jié)能灶具構造

節(jié)能灶具的原理和特點如下：

（1）全預混技術：特殊爐芯結構設計，使燃氣和空氣在燃燒之前得到充分的預混和取得最佳的空燃比。

(2)強力的火力狀態(tài)：燃燒腔側旋氣流噴射設計，使燃燒過程中火焰對鍋底的沖刷有力，傳熱迅猛，爆發(fā)力強，充分滿足廚師對火力的要求。

（3）優(yōu)越的實用性：爐芯用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制造，經(jīng)久耐用，使用壽命長；廚師在操作中無需改變操作習慣。

蒸灶通常通過蒸汽發(fā)生器的優(yōu)化和改造達到節(jié)能的目的。具體的措施和特點包括：微電腦管理供水，精確控制、蒸汽常壓供應；燃氣尾氣余熱回收；不改變蒸箱結構，與原蒸箱燃燒器互為備用。

5．電梯

電梯傳統(tǒng)制動方式均采用傳統(tǒng)的電阻制動方式，電梯下行時的勢能轉換產(chǎn)生的電能都通過電阻散熱排放。該項目擬采用變頻能量反饋制動裝置回收電梯下行時的勢能，其原理如圖6所示。電梯下行的勢能首先通過制動裝置轉換為直流電，經(jīng)能量儲存裝置、AC/DC轉換器轉換成交流電，最后經(jīng)過濾波整形反饋到電網(wǎng)。

圖6  電梯能量反饋制動裝置的原理

6.EMS系統(tǒng)

EMS能源管理系統(tǒng)由能源管理平臺、采集設備、終端計量設備三部分組成，其原理示意圖如圖7。通過采用實時能源監(jiān)控、分項能源統(tǒng)計分析、重點能耗設備監(jiān)控、能耗費分析等多種手段，使應用者對能源成本比重和發(fā)展趨勢有準確的掌握，制定有的放矢的節(jié)能策略，并將節(jié)能指標分解到各個部門，使節(jié)能工作責任明確。

圖7 EMS原理示意圖

項目各改造系統(tǒng)自2011年簽訂合同開始正式進入施工期，順利竣工，各系統(tǒng)竣工時間見表5。

表5  各系統(tǒng)施工與竣工時間

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.項目總體節(jié)能量和節(jié)能效益

表6  節(jié)能量和節(jié)能效益統(tǒng)計

2.各系統(tǒng)節(jié)能量計量方法

空調(diào)、熱水系統(tǒng)：新系統(tǒng)的耗電量由分時電表記錄，電費以分時耗電記錄和約定的分時電價計算確定，節(jié)能量基本形式即基準柴油費用減去熱泵熱水器、風冷熱泵系統(tǒng)的電費。

照明系統(tǒng)：由原燈具功率減去替換的新的LED燈具功率，統(tǒng)計替換燈具數(shù)量、開燈時間即可計算出照明系統(tǒng)的節(jié)能量。

電梯：電梯的節(jié)能來自于能量反饋器回收的電量和節(jié)省下來的電梯設備空調(diào)的能耗，能量反饋器回收的電量使用單獨的電表計量，原設備空調(diào)按照其冷量、功率、運行時間測算。

五、商業(yè)模式

該項目采用“合同能源管理模式”，效益分享期為6年，按下述約定分享節(jié)能效益：

第一至第三年：業(yè)主分享節(jié)能效益的20%，節(jié)能服務公司分享節(jié)能效益的80%。

第四至第六年：業(yè)主分享節(jié)能效益的40%，節(jié)能服務公司分享節(jié)能效益的60%。

在該合同期限內(nèi)，業(yè)主享有30%，節(jié)能服務公司享有70%。合同結束之后，該項目涉及的碳排放相關經(jīng)濟利益歸業(yè)主所有。

六、融資渠道

該項目初投資533萬元，由節(jié)能服務公司負責100%投資。該項目以合同能源管理未來收益為質(zhì)押，由上海市再擔保公司提供擔保，由招商銀行提供500萬元貸款，保障了項目順利實施。

七、優(yōu)惠政策

根據(jù)《合同能源管理財政獎勵資金管理暫行辦法》（財建[2010]249號）和《上海市合同能源管理項目財政獎勵辦法》（滬經(jīng)信法[2010]833號），通過第三方審計機構上海建筑科學研究院的審核，項目按照上述政策節(jié)能服務公司獲得165.9萬元的財政獎勵，同時業(yè)主方獲得上海市虹口區(qū)的相關節(jié)能獎勵。

該項目被上海市發(fā)改委和經(jīng)信委授予“2012年度上海市合同能源管理示范項目”和“2012年度上海市樓宇節(jié)能改造合同能源管理示范項目”。