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兰州理工大学 发扬红柳精神创建绿色校园

发布时间:2021-04-06 17:09

案例摘要:

兰州理工大学运用了现代通信与控制技术,构建校园智能化节能管理系统,从宣传育人、管理规划和节能改造入手,全方位推进绿色节约型大学校园建设。近年来,学校先后完成了供暖分时分区远程流量控制、锅炉常温排烟深度余热回收、太阳能浴室热水供应系统、教室照明系统改造、能源监控平台、校园路灯节能改造、卫生间节水器具安装、绿化滴灌等多项节能改造项目。学校始终以“艰苦奋斗,自强不息,求真务实,开拓创新”的红柳精神,不断学习探究,运用节能新技术、新产品和节能项目,优化校园供能设施。同时,加强能源管理体系建设,巩固能源管理组织机构,细化能源管理制度,开展多种方式的节能教育与宣传。

学校在建筑面积、用能设备逐年增加的情况下,能源消耗年均减少1000 余吨标准煤,平均节能率 6.25%。节约用水 36200 吨,节水率 3.28%,每年减少排放二氧化碳 2600 吨,二氧化硫 22.8 吨,氮氧化物 20.5 吨。

一、学校概况

兰州理工大学原名甘肃工业大学,坐落于甘肃省省会兰州市,是国家“中西部高等教育振兴计划”重点建设高校,“国家大学生创新型实验计划”和教育部“卓越工程师计划”入选高校,甘肃省人民政府与国家国防科技工业局共建高校,中国人民解放军后备军官选拔培养基地,东南大学对口支援高校。学校现有两个校区,占地面积 2430 亩,校舍建筑面积 108 万平方米;全日制在校生 27599 人,在职教职工 2309 人。

二、案例实施

(一)全面加强节能管理体系建设

1、组建节能领导小组

加强节能常态化组织机构建设。学校成立了以分管副校长为组长的节能领导小组,下设领导小组办公室,后勤管理处处长兼任办公室主任,并实行院系二级节能管理体制,在学校节能领导小组的管理、指导和监督下开展工作。学校印发了《兰州理工大学节能管理办法》、《兰州理工大学节约能源资源实施细则》等节能管理制度办法,实现了各部门强化管理、分层落实,全员参与的工作格局和运行机制。其中,后勤管理处重在通过行政、经济手段,优化资源配置;能源服务中心在精细化管理上下功夫,认真审视巡查现有供暖设备,不断探索节能新技术、新产品,优化能源供应服务体系;能源监管平台队伍,在监测和统计各个学院、各个楼宇水电暖能源消耗数据的同时,联合能源服务中心分用途、分时段、分区域地分析能源数据,并将报表报送各学院能源管理负责人。

2、高校节能监管平台

2015 年,学校顺利建成高校节能监管平台建设示范项目。管理平台软件具备多系统集成架构:用电监控子系统、用水监控子系统、供暖监控子系统,基本实现了水电暖数据的档案管理、实时数据采集、数据分析、查询统计、能耗审计、能耗公示及系统管理等功能。一期项目平台涵盖校本部和西校区 66 栋建筑,监测建筑面积 50 万平方米,监测点数 1019 个。该平台运行以来,对公共建筑的分类能耗信息能够进行实时监控和采集,对建筑能耗和异常情况能够进行实时分析和及时提醒,为学校进行节能管理和节能改造提供了及时准确、客观真实的数据。

(二)组织实施节能技术改造

1、供暖分时分区远程流量控制系统项目

改造前:冬季供暖期间,校园公共建筑尤其是办公楼、教室、学生公寓在下班、下课以后和周末节假日,室内无人的情况下,因集中供暖系统现状所限照常供热。以兰州地区为例,供热期 150 天,其中节假日 42 天,占采暖期的 28%,寒假放假 30 天,占采暖期的 20%,合计占采暖期的 48%。如果能够实现供暖分时分区流量控制,这部分公共建筑的供暖节能将达到40%以上。

改造后:学校针对两校区办公室、教学楼、实验室、学生公寓分别安装了远程温控流量自动调节阀,共计 58 个点,改造供暖建筑面积 36 万平方米。同时,在锅炉房热源端设立终端控制系统,为数据采集及系统控制设置了控制室,项目根据学校各个建筑物对热量的需求,在不同的时间段根据不同的需求设定了不同的温度,并且根据室外气温的变化随时进行调节,解决了公共建筑空闲时间段的供暖节能问题。同时直接使用供暖分时分区远程流量控制系统在西校区寒假封校后调节校园内部供暖管网,并根据室外气温在控制室实施监控,较好完成了西校区寒假期间的供暖节能工作。

投资回收期:项目实现了按时、按需、按点供暖,在进一步提高供暖管网系统的监测性、调节性、平衡性、安全性的基础上,降低了供暖成本,节约了能源,每年可节约 600 吨标准煤,减少二氧化碳排放 1540 吨,二氧化硫 13.9 吨,年节约资金 50 万元,投资回收期两年。

2、校园浴室太阳能供水系统

改造前:学校浴室和学生公寓原使用传统的锅炉燃气(煤)供热,兰州市地处北纬 36.05°,东经 103.88°,学校浴室日均用水量 180 立方米,周日、周六用水量达 200 立方米/天,喷头数量 480 个,开放时间为每天15:00~21:00,每天开放 6 个小时。

改造后:2013 年,学校以合同能源管理的形式引入太阳能浴室热水供应系统,以太阳能为主要能源,空气源热泵机组为辅助能源,代替原有供热方式,并在浴室安装了按流量计费的 IC 卡浴室管理系统。项目采用太阳能集中集热的全天候供热的循环工作方式。当冬季太阳能辐照量不足或天气情况不佳时,由燃气锅炉辅助加热系统进行补充。根据兰州地区全年太阳能辐射总量、日均太阳能辐射量、浴室日均用水量、浴室开放时间等条件测算设计。共计安装集热板 1341 片(2682 平方米),9 千瓦空气源热泵 16 台,供热管道 800 多米、20 吨热水水箱 12 个,每天可产生洗浴热水240 吨。

投资回收期:现 2682 平方米的平板型太阳能集热器,以兰州市全年的太阳能总辐射量 3202.7 兆焦/平方米进行计算,该系统平均每天将得到18760.7 兆焦的热能。每年可节约标准煤 700 吨,减少二氧化碳排放 1800吨,二氧化硫 16.7 吨,年平均降低使用经费 69 万元。

3、锅炉常温排烟余热回收项目

2014 年,学校启动了燃气热水供暖锅炉常温排烟余热回收装置。该装置以天然气补燃作为驱动热源的吸收式热泵集成技术和成套装备,充分回收锅炉排放烟气中水蒸气冷凝热,通过以燃气为驱动热源,溴化锂浓溶液为吸收剂,水为蒸发剂,利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性,提取低位余热源的热量,通过吸收剂回收热量并转换制取采暖用的热水,将原有 75 摄氏度烟气热量吸收降至 30 摄氏度,并将转化的热量提供给锅炉补水系统,可将原有 500 立方水的 45 摄氏度的锅炉补水提升至 51.7 摄氏度,从而大幅度提高了锅炉系统的能源利用效率。

投资回收期:该项目完成后,在同样天气和锅炉燃烧状态下对比实测,供暖初末期可节约 2200 立方米天然气,占全天用气量的 5%;供暖中期气温较低时可节约 3800 立方米天然气,占全天用气量的 5.5%。按兰州冬季供暖 150 天计算,全年可节约天然气 450000 立方米,每年可节约标准煤540 吨,减少二氧化碳排放 1360 吨,二氧化硫 12.4 吨,按兰州市天然气价 1.75 元/立方米计算,年平均节约资金 78.75 万元,投资回收期 5 年。

4、实施绿色照明

一是 T5 节能灯安装项目在学校公共教室、图书馆、学生公寓、办公室等建筑内,对光源灯具进行节能改造:将原有 T8 系列 40 瓦普通日光灯具,更换为 T5 系列 28 瓦节能型三基色双端直管荧光灯,共计更换 24400盏。T5 节能荧光灯是由高效电子镇流器及转接头组合而成,显色性好,噪音小,使用寿命长达 2000 小时,节电效果明显。

投资回收期:照明灯具按每天亮灯时间平均 8 小时、一年按 10 个月、2400 个小时,2400 盏灯具计算,年节电量 691200 千瓦,节电率 30%,按兰州市电价 0.565 元/度,年节约资金 39 万元,投资回收期 3 年。

二是校园路灯 LED 改造项目:LED 高效节能灯因其转换效率高,节能、寿命长,易实现智能化控制,低碳环保等特点,逐渐成为主流节能照明灯具。2016 年,兰州理工大学对校园路灯进行了 LED 灯头更换改造项目,将校园内部 148 盏 250 瓦高压钠高杆路灯更换为 56 瓦 LED 光源,428 盏 60瓦低杆双头路灯更换为 20 瓦 LED 光源,节能效果明显。

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投资回收期:按校园路灯每天亮灯时间平均 10 小时、一年按 12 个月365 天计算,年节电量 489501.5 千瓦,节电率 30%,按兰州市电价 0.565元/度计算,年节约资金 27.6 万元,投资回收期 2 年。

5、综合节水项目

一是在公共卫生间安装节水器:在学校办公楼、教学楼、学生公寓卫生间安装延时自闭阀门 208 台,并依据每栋建筑的实际用水情况,进行了分区域自闭冲洗时间设定。其特点是气腔和水腔彼此分离,通过气流在两气腔中流动控制阀门延时自闭,由于节流孔中流动的是气流,所以不存在节流孔堵塞问题,保证水阀的质量。同时考虑到节水效果,在阀门上预设定冲洗时间,最大限度地节约用水。

二是提倡“一水多用”,采用喷灌、微灌、滴灌方式养护绿地。

兰州理工大学已完成两校区 150 余亩绿化的滴灌安装,滴灌与地面灌溉和喷灌相比,省水省工,增产增收。因为灌溉时,水不在空中运动,不打湿叶面,也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发,故直接损耗于蒸发的水量最少;容易控制水量,不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水 35—75%。通过两校区绿化滴灌系统的安装,年平均节约使用经费 15 万元,投资回收期 4 年。

6、应用节能材料

新建建筑严格执行节能设计规范,采用新型节能保温墙体材料。主要有两种做法,一种是加气混凝土砌块+抹灰+岩棉保温板+网格布+聚合物砂浆;另一种是加气混凝土砌块+抹灰+TPS 真金防火保温板+网格布+聚合物砂浆,新型节能保温墙体节能比率达 50%。积极对老旧建筑实施节能改造,如安装新型节能门窗,改造公用水房和卫生间等,综合节能率达 12%。

(三)开展多种方式的节能宣传

1、加强节能培训

将节约理念纳入学生素质教育课程内容,将节能技术纳入课堂教学和科技实践,结合校内外资源聘请专家、学者和管理人员授课,增加学生的节能相关知识。开展节能减排专题讲座和新生后勤体验周活动,对学生进行宣传教育,使学生对节能减排有了更新的认识。积极引导学生关注节能减排,参与节能减排,推动节能减排活动的开展。

2、举办节能科技创新竞赛活动

为了推动广大青年学子在节能减排方面的积极探索,鼓励他们在节能减排科技创新活动中为社会可持续发展贡献力量,学校从 2008 年开始举行节能减排科技创新大赛,先后举办了七期。每年参加人数约 600 人,评选产生了国家级二等奖、三等奖 40 余项奖项,校级二百余项奖项,涌现了风能利用、太阳能利用、生物质能利用等节能创新技术。

3、开展形式多样的节能宣传活动

广泛开展“节能宣传周”、“节水宣传周”系列活动。在教学楼、办公楼、图书馆、食堂、学生宿舍、浴室、开水房等公共建筑张贴节能宣传画,悬挂节能宣传横幅,张贴节能提示语贴纸。面向全校师生,倡导“合理用能、节约光荣、低碳时尚”的节能理念。能源供应及维修服务中心将以此为契机,积极采取措施,不断深挖节能潜力,提高节能水平,将绿色、低碳、节能、节约落实到能源供应工作中,为“节约型校园”建设做出积极贡献。

三、综合效益

1、节能效益

通过多项节能节水措施的实施,以 2012 年为基准,在建筑面积用能设备不断增加的情况下,平均年节约能源 1020 吨,节约用水 36200 吨,平均节能率 6.25%。

2、经济效益

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近年来兰州理工大学节能改造项目总共投资为 2058 万元,项目实施年节约资金 380.65 万元,年投资收益为 18.5%。

3、社会效益

高等院校作为在科学、文明方面负有引领社会责任的主体,必须在建设节约型社会方面做出表率。兰州理工大学在节约型校园建设过程中,积极培养具有节约理念和行为的高级人才,发挥着重要作用。建设节约型绿色校园能为学生创造一个良好的校园环境,不但可以在全社会的节能减排工作中起到辐射带动作用,更为重要的是,可以更直观地教育学生,让学生们树立起节能减排的意识,并引导他们养成珍惜资源和能源的习惯。

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