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北京工业大学 教育节能 管理节能 技术节能

发布时间:2021-04-06 17:01

案例摘要:

北京工业大学将节能减排知识纳入学校教育培训体系,列为大学生政 治思想教育的重要内容,倡导以制度建设为保证,以技术应用为依托,搭 建有效实现节能效益的能源管理体系,形成校园节能新风尚。近几年,学 校实施了建筑物围护结构改造、太阳能光热系统、洗浴污水余热回收系统、雨水收集利用系统、中水管线改造、无负压供水系统改造、光伏发电系统、节能型中央空调系统改造等项目,不断提高建筑物和设备设施的节能效 益。进一步细化能源监控节点分布,在已具备实时监测、分析预测功能的 基础上,增加管控功能,实现系统主动巡检、自动判断、自动执行的智能 化管理,优化资源配置。2016 年学校通过了能源管理体系和碳排放体系认 证。在建筑面积、用能设备、师生人数不断增长的情况下,学校能耗总量 没有增加,用水总量逐年减少,由 2012 年的 63 万吨减少到 2015 年的 54 万吨,单位建筑面积能耗、人均能耗、人均用水量呈下降趋势,其节能实 践对全面、系统提升高校节能工作具有借鉴意义。

一、单位概况

北京工业大学创建于 1960 年,是一所以工科为主,理、工、经、管、文、法相结合的多科性市属重点大学。1981 年成为国家教育部批准的第一批硕士学位授予单位,1985 年成为博士学位授予单位,是国家 “211 工程”项目建设高校。学校一直秉承“不息为体,日新为道”的校训,努力提高核心竞争力,全面推进育人质量的提高,努力建成展现北京市属高校发展建设成果的示范窗口。学校本部位于北京市朝阳区,另有三个分校区,总占地面积 90.65 万平方米,建筑面积 116.43 万平方米。现有全日制学生20505 人,国际学生 1014 人,在职教职工 3020 人。

二、案例实施

(一)建章立制,落实管理节能

1.健全组织机构。学校成立了副校长任组长的节能工作小组,作为学校能源使用管理的决策机构。节能工作小组下设节能管理办公室,设置专职管理和技术人员,负责推进校园节能的具体工作;在此基础上,进一步组建由各二级单位“节能管理员”组成的节能管理队伍,配合学校节能管理部门做好所在单位节能工作的检查落实。形成了以学校为主导、职能部处为主体、全校师生员工共同参与和推进的工作格局。

2.完善管理制度。学校将节能工作纳入学校年度计划,并进行年度考核。制定了《北京工业大学校园绿色消费行为规范》、《北京工业大学水电管理办法》、《校内公共教室、办公等公共区域的节能管理办法》等管理制度,并通过了能源管理体系认证。推行二级单位用电公示制度,推动了全校师生员工用电习惯的改进、工作责任的落实和节能意识的建立。

3.建设监控平台。学校已建成数字化能源监控平台,实现对全校水、电等能源的实时监测与计量,以及多联机空调、低压变配电、学生宿舍预付费空调、校园路灯的智能控制,实现对学校用能的精细化管理。一是通过校园全覆盖的电能监测网络获取了全校用电实时数据与统计数据。基于完整的数据支持,学校已实施对二级单位的用电公示制度,为能源指标分解打下基础。二是对 VRF 空调系统的智能控制。实现了对空调开关状态、运行模式、温度的管控,保证运行温度符合国家要求,避免下班后忘记关闭空调造成电能浪费。三是路灯的远程控制。根据时间控制路灯开闭,辅以光照控制,弥补时间控制无法根据天气条件自动调节的缺点,从而实现路灯的分时分路控制,减少不必要的电能消耗。夜间关闭部分路灯后,单路路灯每天可节电 5.1 度。四是对用水瞬时流量的持续性监测,发现地下管线“跑冒滴漏”问题,年节省水费 60 万元。五是为学生的生活带来便捷。完成了学生宿舍预付费空调系统与校园一卡通系统的对接,实现了学生宿舍空调用电的全时段自助充值,节约了人力资源。

(二)科技引领,开展技术节能

 近年来,学校共开展节能技术改造共计 30 余项,涵盖水、电、气、暖等多个领域。

1.空调系统节能改造

(1)第三教学楼更换新型水源热泵空调系统

学校第三教学楼建筑面积 20080 平方米。改造前,教学楼原空调系统 夏季制冷最大功率为861KW,冬季制热最大功率为 784KW,能效比约为 3.71。学校采用新型水源热泵空调系统替换原空调系统,新空调系统制热能效比 达到 5.88,制冷能效比达到 5.0。同时,新空调系统运行更加稳定,机房 噪音降低,保证了教学正常进行。

投资回收期:项目总投资 518.83 万元,年节电 150.2 万度,节约电费 76.6 万元,投资回收期 6.77 年。

(2)信息中心更换新型风冷模块机组

信息中心原空调系统仅用于夏季制冷,运行时间为 5 月-9 月(共 153天),每日 24 小时运行。改造前空调系统能效比为 2.6,改造后能效比达到 3.5。

投资回收期:项目总投资 93.02 万元,年节电 16.83 万度,节约经费8.58 万元,投资回收期 9.22 年。

2.建设浴室太阳能光热+空气源热泵热水系统

在学校奥运餐厅楼顶安装了太阳能重力集热管 207 组,集热面积828m2 ,每天可提供 55℃热水 70 吨。阴天时,采用 7 台空气源热泵辅助加热;冬季时,采用自然回流方式防冻;节假日期间,水箱采用表冷器强制散热实现高温保护。在 12 号学生宿舍楼顶安装了太阳能光热系统,集热面积 384m2 ,每天可提供 55℃热水 40 吨。两套系统的热水实现连接共用,提高了热水的使用效益。

投资回收期:项目总投资 520 万元,年节约天然气量约为 871372m3 ,节省经费 247.9 万元,投资回收期为 2.1 年。

3.建设洗浴污水余热回收系统

学校安装 3 台污水余热回收机组,采用水源热泵技术从洗浴废水中提取热量,用来预热洗浴用水。同时,增加了冷源利用,为学校综合商店、实验厂房生产车间、浴池更衣室等部门 2000m2 建筑面积提供夏季制冷。该系统实现了能量的阶梯利用,比原有天然气锅炉节能 60%以上。

投资回收期:项目总投资 99 万元,年节约经费 24 万元,投资回收期4.1 年。

4.更换节能灯具

2016 年,学校将知新园、第一教学楼、第二教学楼等建筑内的 T8 日光灯和部分路灯更换为 LED 灯,共计更换 LED 灯 32550 支,实现节电率59.57%。改造后,年节电约 157.73 万度,节省经费 80.44 万元。

5.建设电动汽车群充电系统

2015 年,学校建设了电动汽车群充电系统。一期工程配置 1 台 630kVA 箱式变电站、40 个车挡式交流充电终端、10 个落地式直流充电终端,可 同时满足 10 辆小客车直流快充和 40 辆电动车交流慢充的充电需求。二期 工程配置 2 台纯低压箱体、4 套交流充电终端、3 套落地式直流充电终端、12 套落地式直流充电终端,可同时满足 3 辆大巴车、12 辆乘用车直流快 充以及 4 辆乘用车交流慢充的充电需求。对车辆和充电终端进行实时监控,包括车辆行驶状态、充电电压、电流等,通过对数据信息进行分析处理, 提供故障诊断、报警功能,延长车辆使用寿命,保障车辆安全运行。

 6.安装光伏发电系统

在学校奥林匹克体育馆南广场安装了光伏发电系统,年发电量约 8500度,为场馆周边照明路灯供电;博雅路全部路灯使用太阳能路灯,利用太阳能电池板为路灯供电。

7.食堂节能改造

更换节能燃气灶 51 台并购置 25台新型燃气灶,节气率达到 34%,减少了污染物排放量。购置 3 台节水洗菜机,节水率达到 30%。购置 13 个节水洗地龙头,相比传统的人工冲水方式,节水率达到 50%;购置 2 条自动米饭生产线,实现标准化、规范化的米饭烹饪,不仅节约了能源资源,还减少了食品安全隐患。购置 2 套超声波洗碗机、10 台蒸汽机和 1 座蒸汽消毒库,实现了餐具的自动清洗、消毒、配送流水作业。其中,1 座蒸汽消毒库的效率相当于 20 余台传统消毒柜,节电率达到 90%。通过多种节能节水设备的投入使用,不仅减少了能源资源消耗,降低了人工成本,还大幅提高了炒菜、售饭服务的效率与质量。

投资回收期:购置蒸汽机、自动米饭生产线、超声波洗碗机、蒸汽消 毒库、洗地龙头等设备设施总投资 160.73 万元,预计年节省经费 80 万元,回收期 2 年。

8.其他高耗能系统节能改造

2015 年,学校对电动机、变压器进行了普查,淘汰了高耗能变压器 1 台,高耗能电动机 14 台,有效减少了电能消耗。2016 年,学校将金工楼、数理楼和环能楼的 3 部老旧电梯更换为新型电梯,降低了电梯能耗,同时 保证了电梯运行的安全性。

 9.建设雨水收集利用系统

 学校建设了雨水收集利用系统,实现对北校区 13 万 m2 汇水面积雨水的收集、处理、储存,年收集雨水量 7000m3 ;位于东南校区的月亮湖可实现对周边路面雨水的收集、储存,年收集雨水量 3000m3 。收集的雨水用于绿地浇灌、道路喷洒降尘、冲厕、景观用水、回补地下水等,不仅节约了水资源,而且对防洪排洪起到缓冲作用。

10.引入市政中水

学校在绿地浇灌、环境景观、冲厕等的用水引进使用市政中水,使用市政中水的范围覆盖了学校近 95%的建筑。近三年共使用市政中水约 100万吨,累计节约自来水费约 500 万元。

投资回收期:中水管道建设投资 369 万元,年节约自来水 30 余万吨,节约自来水费 150 余万元,投资回收期 2.46 年。

11.安装无负压供水系统

对人文楼、交通楼、基础楼、10 号学生宿舍楼和 11 号学生宿舍楼的水泵房进行改造,更换了无负压供水设备。通过加压供水机组直接与市政供水管网联接,在市政管网剩余压力基础上串联叠压,为高层用户供水;取消了水箱,避免水质受到二次污染,保证了供水卫生和安全。

(三)持续发展,重在教育节能

一课堂教育。一是将节能减排纳入大学生专业教育体系。学校开设了《能源战略和科技发展》、《信息与能源新技术》等课程。建筑、环能、交通等专业在教学过程中,结合学科特点和专业课程进行节约资源、保护环境的教育;2015 年,学校成立了京津冀地区首家交通节能减排实验室。二是将节能减排列为思想政治教育的重要内容,在学生思想道德教育切实体现节能环保理念和要求。

二是宣传教育。借助节能宣传周、中国水周、地球一小时等主题活动,让广大师生面对面地了解学校的节能技术。通过展板、海报、公益广告、宣传标语的形式,倡导节能减排、绿色生活理念。借助有线广播、电视、校园网、微信,开展经常性的节能宣传。鼓励学生代表走进后勤,体验节能工作者的日常工作,使节能真正深入到师生的日常生活中。

三是实践教育。组织学生参加各类节能活动和比赛,增加学生的亲身体验,从内心去感知节能。学校本科生参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛,2010 年获特等奖 1 项、二等奖 1 项、三等奖 4 项,2011 年获二等奖 1 项、三等奖 6 项,2013 年获三等奖 3 项,学校连续两年获得优秀组织奖。2015 年,环能学院博士研究生获得“北京市节能环保低碳创业大赛”团队组冠军;2016 年,学校参赛队获得“丹佛斯杯”第十届华北地 区大学生制冷空调科技竞赛(北京赛区)一等奖。建规学院本科生运用绿色创新理念设计的老旧民宅改造作品获得“2016年北京市大兴区绿色建筑创新创业设计大赛”一等奖。

三、综合收益

(一)节能效益

通过一系列的节能管理、改造、宣传工作,极大地推动了学校节能工 作的开展和节能指标的落实。在建筑面积、用能设备、师生人数不断增长 的情况下,学校能耗总量没有增加,用水总量逐年减少,由 2012 年的 63 万吨减少到 2015 年的 54 万吨。单位建筑面积能耗、人均能耗、人均用水 量呈下降趋势。按照 2015 年能源价格计算,学校年节约资金 667.52 万元,总投资收益率达到 18.8%。

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单位建筑面积能耗                               人均能耗

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人均用水量

(二)社会效益

学校履行了大学在节能方面的社会责任,培养具有节能意识、掌握节 能技术的人才,为社会提供先进的节能产品和技术,并发挥示范辐射作用,近 3 年接待 70 多家单位来校学习调研节能工作。

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