东部石油大厦能耗监测报告.docx
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东部石油大厦能耗监测报告
总公司办公楼宇能耗监测报告
被测单位：
蛇口海洋石油大厦（深圳）
中国海洋石油总公司节能减排监测中心
2010年9月30日
1、监测项目概述
1.1监测项目的由来及内容
根据《总公司2010年度节能减排监督监测和能源审计具体计划安排》（海油总计〔2010〕158号附件）文件要求，中国海洋石油总公司节能减排监测中心受中国海洋石油总公司节能减排管理办公室委托，于2010年9月25日到2010年9月28日对南海东部石油管理局所属蛇口海洋石油大厦（深圳）办公楼进行能耗的监督监测及评价，以达到合理用能，节约能耗的目的。
监测的主要项目：
供配电系统、用电设备与设施（动力与照明）、中央空调系统、给排水系统、主要能耗设备等。
主要监测设备：
钳型功率计3286-20、钳型电力计3169-20、电子微压计testo435、超声波流量计西门子康创FUP1010、超声波测厚仪CYGNUS3DATALOGGER等。
1.2监测依据
（1）中国海洋石油总公司节能减排相关文件
●《总公司2010年度节能减排监督监测和能源审计具体计划安排》（海油总计〔2010〕158号附件）
●《中国海洋石油总公司节能工作暂行办法》（海油总计〔2006〕444号）
●《中国海洋石油总公司节能减排工作实施方案》（海油总计〔2007〕487号）
●《中国海洋石油总公司节能监督管理办法》（海油总计〔2006〕593号）
●《中国海洋石油总公司节能减排监测管理办法》（海油总计〔2007〕725号）
（2）采用的法律法规、标准规范
《中华人民共和国节约能源法》
国务院令第531《公共机构节能条例》
《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》
GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》
GB15316-2009《节能监测技术通则》
GB19761－2005《通风机能效限定值及节能评价值》
GB19762－2005《清水离心泵能效限定值及节能评价值》
GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理导则》
GB50034-2004《建筑照明设计标准》
GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》
GB/T10870-2001《容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法》
GB/T13462-2008《电力变压器经济运行》
GB/T18883-2002《室内空气质量标准》
1.3建筑基本信息
蛇口海洋石油大厦（深圳）位于深圳市南山区蛇口二路，由A、B两座建筑组成，建筑总面积约30000m2，A座地下1层，地上16层，B座地下1层，地上26层，2009年常驻办公人员约960人，2010年常驻办公人员约1290人。
A座位混凝土结构，外墙贴纸皮石，透光部分为茶色半反射玻璃，混凝土部分为茶色半反射涂珐琅层强化玻璃；B座为框筒类型结构，外墙为空心粘土砖，大部分为银灰色半隐框玻璃幕墙，幕墙窗台板下部混凝土间墙面上采用保温材料组成隔热保温层，减少热能交换，提高空调效率。
采用内遮阳设计。
该办公楼建筑外观见图1.3-1。
图1.3-1蛇口海洋石油大厦办公楼外观
1.4建筑用能系统概况
蛇口海洋石油大厦用能以电力为主。
用电系统有中央空调系统、动力系统、照明系统、办公设备及其他用电设备；给排水系统包括生活用冷水系统、冷却水系统、消防水系统、污水系统。
1.4.1供配电系统简介
（1）高压系统
蛇口海油大厦的高压系统位于A座地下室内，为10KV高压系统，包括两面进线柜、两面出线柜、一面PT计量柜。
接线方式为单母线不分段。
供电电源为两路市电，同时使用。
高压两路出线分别接两台SC5-1000/10干式变压器。
当失去市电后，手动断开市电后，400kva应急发电机自动投入运行，保障消防等应急用电。
具体支路见附图：
图1.4-1高压配电系统图。
（2）低压系统
蛇口海油大厦的低压系统同样位于A座地下一层，由于A、B座修建时间上的差异，导致低压配电间及配电盘数量很少，相反现场的配电箱相当多，这都是不利于管理与检测的。
对电气系统的应急情况处理不利。
低压系统共设10面配电柜，包括2面无功补偿柜、2面进线柜、5面馈电柜、1面联络柜。
具体支路见附图：
图1.4-2低压配电系统图。
图1.4-1高压配电系统图
图1.4-2低压配电系统图
1.4.2中央空调系统简介
蛇口海油大厦的中央空调系统位于大楼的地下一层，为A座和B座两座楼供冷，供冷面积为16600m3。
该中央空调系统由1台制冷量为400冷吨和2台制冷量为1096.3kW的水冷式中央空调、6台冷冻泵、6台冷却泵组成的。
2台中央空调同时开启，制冷量为1台400冷吨的中央空调为A座供冷，3台冷冻泵和3台冷却泵均采取1用2备的运行方式运行；2台制冷量为1096.3kW的中央空调为A座和B座供冷，两台空调互为备用，3台冷冻泵和3台冷却泵均采取1用2备的运行方式。
空调末端系统采用风机盘管、空气处理器和新风系统组成，每层设置两台吊顶新风机，风机盘管均设有独立的温度调节控制装置。
供冷日期为3月中旬至11月底，日期根据温度进行调整。
中央空调开启时间为早上7点30至下午5点。
中央空调设备详细见表1.4.1。
1.4.3给排水系统简介
供水源全部来自市政管网。
生活冷水系统在泵房内，A座1—5层由市政管网直接供水，6—16层由楼顶的水箱重力自流提供，楼顶水箱容积为60m3，内存20m3消防用水其余为生活用水；B座1—5层由市政管网直接供水，6—25层由楼顶的水箱重力自流提供，楼顶水箱容积为65m3，内存20m3消防用水其余为生活用水。
A座有2台冷水泵，B座有2台冷水泵，各一用一备。
冷水用户主要为办公人员饮用水，卫生间大、小便池、洗脸盆用水，空调用冷却水、消防及清洁卫生用水等。
在室外有消防水池390m3。
室内消防栓给水管网竖向分为高低二区，B座地下室至13层与A座统一作为低区，由2台消防泵供水，B座14至26层作为高区，由2台消防泵供水。
低区与A座楼顶水箱相连，高区与B座楼顶水箱相连。
室内喷淋给水管网分为高低二区，B座地下室至9层与A座统一作为低区，由2台喷淋泵供水，B座10层至25层作为高区，由2台喷淋泵供水。
消防泵和自动喷淋给水泵的运行方式都为一用一备，可自动切换。
排污系统独立排放，A座和B座生活污水直接由室外管网排入市政排水管网。
地下室各处设有集水井，由潜水泵排至室外雨水管网。
给排水系统设备清单见表1.4-2。
图1.4-3冷水系统示意图
图1.4-4污水系统示意图
1.4.4主要用能设备清单
（1）中央空调系统设备清单
表1.4-1中央空调设备参数
制冷机组名称
美国开利冷水机组（台数：
1台）
空调型号
19XL4243354CN
制冷量
400冷吨
制造厂家
美国开利
冷却方式
水冷
制冷方式
离心式
投产日期
额定电压
380V
额定功率
280kW
制冷机组名称
江苏特灵冷水机组（台数：
2台）
空调型号
制冷量
1096.3kW
制造厂家
江苏特灵
冷却方式
水冷
制冷方式
螺杆式
额定电流
344.7A
额定电压
380V
额定功率
195.3kW
A座冷冻水水泵机组（台数：
3台）
水泵型号
IS152-125-3150
电动机型号
Y200L-4
扬程
32m
额定功率
30kW
流量
200m3/h
额定电压
380V
额定转速
1450r/min
额定电流
60A
额定泵效
79%
投产日期
1999年12月
制造厂家
博山工业泵制造厂
制造厂家
博山电机厂
A座冷却水水泵机组（台数：
3台）
水泵型号
IS150-125-3150
电动机型号
Y200L-4
扬程
21m
额定功率
30kW
流量
240m3/h
额定电压
380V
额定转速
1450r/min
额定电流
56.8A
功率因数
投产日期
制造厂家
广东省佛山水泵厂有限公司
制造厂家
B座冷冻水水泵机组（台数：
3台）
水泵型号
IS200-150-315
电动机型号
250M-4
扬程
32m
额定功率
55kW
流量
400m3/h
额定电压
380V
额定转速
1480r/min
功率因数
0.88
额定泵效
82%
额定电流
102.5A
制造厂家
博山工业泵制造厂
制造厂家
博山电机厂
B座冷却水水泵机组（台数：
3台）
水泵型号
IS150-125-315A
电动机型号
250M-4
扬程
26.7m
额定功率
45kW
流量
366m3/h
额定电压
380V
额定转速
1450r/min
额定电流
84.2A
额定泵效
76.2%
投产日期
1996.12
制造厂家
邯郸四达电机股份有限公司
制造厂家
横流式冷却塔（台数：
4台）
风机型号
FC-450
电动机型号
冷却水量
300m3/h
额定功率
11kW
设计风压
额定电压
380V
生产日期
投产日期
制造厂家
深圳菱和水塔
制造厂家
末端装置情况
温度控制方式
空调房间3档
风量控制方式
空调房间3档
温度集中控制
楼层控制开关
水流控制方式
楼层阀门
新风机组
楼层开关
（2）给排水系统设备清单
表1.4-2给排水系统设备参数
序号
设备名称
设备型号
数量
位置
流量
m3/h
扬程
m
电机功率
kW
制造厂家
1
低区消防泵
DA1-125X4
2
泵房间
108
88
22
江西赣州水泵厂
2
低区喷淋泵
DA1-125X4
2
泵房间
108
88
22
江西赣州水泵厂
3
高区消防泵
DA1-125X6
2
泵房间
108
120
55
山东淄博博山水泵厂
4
高区喷淋泵
DA1-125X7
2
泵房间
108
140
75
山东淄博博山水泵厂
5
A座冷水泵
DA1-100X5
2
泵房间
54
88
22
淄博博山工业泵制造厂
6
B座冷水泵
DA1-100X6
2
泵房间
54
106
30
山东淄博博山水泵厂
（3）其他用能设备
办公设备：
电脑、打印机、复印机等。
照明：
主要为荧光灯和节能灯。
电梯：
5台客梯。
2、建筑能源管理
2.1建筑能源管理模式和管理机构
蛇口海洋石油大厦由南海东部石油局深圳综合服务公司负责管理，整体的水、电管理有其下属的物业管理部负责。
该大厦的能源管理人员主要从事设施的运行管理和维护，设有1个经理，其下设有2个主管，及维修班4人、运行班3人和空调班3人三个班组，负责水、电、空调的管理，记录能耗数据，检查能耗设备等。
2.2能源计量管理
（1）用电系统
此次监测根据其原有资料并结合现场调查，得到了深圳海油大厦电力计量器具的配备情况：
供电设备仅在变压器的低压出线侧装有计量仪表。
低压各路出线并无任何电力计量仪表，仅在各楼层内设置电力计量仪表，每月抄录一次，照明办公及其他用能并不做区分。
深圳海油大厦电力器具管理方面比较混乱，没有形成任何规范制度。
没有完整的电力计量器具一览表，没有形成电力计量器具定期送检的制度，且没有自检措施。
电形成气值班人员每天只记录一次总的电力计量表读数，每月记录一次各分表读数，以此形成电力系统运行记录，对系统进行检测。
根据GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理导则》，计量器具等级满足要求；计量器具等级满足要求；Ⅰ级电力计量器具满足要求，但Ⅱ、Ⅲ级电力计量器具的配备率均不满足要求。
尤其是主要用能设备均未加装电力计量检测器具。
表2.2-1电力计量器具配备汇总表
由上表可知，二级计量仪表配备率不足，导致电能平衡无法计算，建议以后改造线路是加装二级计量电能表。
（2）用水系统
根据查阅相关资料，并结合现场调查情况，该大厦只有在市政水管网总管有1块计量表。
3、建筑能耗分析
3.1建筑常规总能耗
3.1.1建筑2009年总能耗
海油大厦2009年全年耗电量3082550kWh，折合标煤379.15t，每平方米建筑面积电耗为102.75kWh/（m2·a），每常驻人员电耗为3210.99kWh/（p·a）。
该建筑2009年全年耗水量为28423t，折合标煤共2.49t。
3.1.2建筑全年各月能耗
（1）耗电
2009年全年与2010年1至8月的用电量如图3.1-1所示。
图3.1-1月度耗电量
（2）冷水
图3.1-2月度冷水耗量
3.2建筑各项能耗
（1）用电分项能耗
根据《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》，结合办公楼内变配电支路设置的实际情况，将楼内用电分以下五类：
照明用电、办公用电、空调用电、动力用电和特殊用电。
由于该大厦低压电力系统未按照最新的计量要求设计，造成其所谓的二级计量器具配备率不足，致使无法进行分项计量统计及电力平衡分析。
（2）用水分项能耗
于2010年9月24日至25日对该建筑的用水量和用气量进行监测，测得数据为：
9月24日----冷水（包含冷却水）51m3，9月25日----冷水（包含冷却水）73m3。
同时，分别对A座冷水泵、B座冷水泵及A座冷却水泵的流量进行监测，运行参数见表3.2-2。
表3.2-2冷水泵运行参数
3.3建筑各项能耗比例
根据蛇口海洋石油大厦提供数据，2009年，该建筑耗电3082550kWh，折合标煤379.15t，消耗水量为28423t，折合标煤共2.49t。
得到该大厦各项能耗比例如图3.3-1所示。
图3.3-1建筑各项能耗比例
由图3.3-1可以看出，蛇口海洋石油大厦的耗能主要为耗电，占总能耗的99.35%，相比较耗水量很少。
由此可知，控制电量消耗，节约用电是大型办公建筑节能的主要方面。
3.4室内空气质量监测
对该建筑的典型房间（10%）进行空气质量检测（温度、湿度），得到室内基本环境状况如下表。
表3.4-1室内空气质量检测表
测点
平均温度
平均相对湿度
℃
%
测试时间
2010年9月27日
下午14:
00~16:
00
A座五层
办公室504
24.6
65.3
办公室510
25.2
64.9
A座十层
办公室1003
24.2
62.8
办公室1004
25.2
60.4
A座十五层
办公室1504
25.5
68.1
办公室1509
25.1
65.2
B座五层
办公室505
25.4
62.7
走廊
25.6
56.9
B座十三层
办公室1306
25.8
56.5
办公室1315
25.5
52.3
B座二十二层
办公室2203
25.1
69.4
办公室2209
25.8
53.0
办公室2211
25.8
55.8
B座二十四层办公室2403
24.6
57.7
从室内温、湿度测试结果来看，监测期间大部分区域室内温度平均值为24℃～26℃，相对湿度在55％～70％之间，符合《室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）所规定的指标。
但是，抽测房间的稳定普遍低于总公司关于夏季室内空调温度的设定值不应低于26℃的要求，建议核实清楚后进行一定调整，提高空调档位，节约能源。
3.5各用能系统综合分析
3.5.1空调系统分析
（1）空调监测分析
空调机组的运行有专人负责管理。
于2010年9月25日到28日对中央空调系统各设备进行监测。
在正常运行工况下，制冷系统设备运行为中央空调1台，1台冷冻水泵和1台冷却泵；在天气热时，制冷系统设备运行为中央空调2台，1台冷冻水泵和1台冷却泵。
测试工况为第二种工况。
中央空调系统提供制冷量满足大厦冷负荷要求。
测试在环境温度30.6～34.8℃，环境湿度57.4％～73.6％条件下进行。
测算结果详见测试结果汇总表3.5-1。
表3.5-1aA中央空调系统测试结果汇总表
序号
项目
单位
数据来源
结果
1
A座空调冷冻水出水温度
℃
测试
7.9
2
A座空调冷冻水进水温度
℃
测试
11.9
3
A座空调冷冻水进出水温差
℃
计算
4
4
A座空调冷冻水出水压力
MPa
测试
1.1
5
A座空调冷冻水进水压力
MPa
测试
0.1
6
A座空调冷冻水进出水压差
MPa
计算
1
7
A座冷却水出水温度
℃
测试
32.8
8
A座冷却水进水温度
℃
测试
29.8
9
A座冷却水进出水温差
℃
计算
3
10
A座冷却水出水压力
MPa
测试
0.9
11
A座冷却水进水压力
MPa
测试
0.1
12
A座冷却水进出水压差
MPa
计算
0.8
13
A座冷冻泵输入电流
A
测试
46
14
A座冷冻泵输入电压
V
测试
383.2
15
A座冷冻泵输入有功功率
kW
测试
26.7
16
A座冷却泵输入电压
V
测试
382.3
17
A座冷却泵输入电流
A
测试
44
18
A座冷却泵输入有功功率
kW
测试
23.23
19
A座冷水机组输入电压
V
测试
393
20
A座冷水机组输入电流
A
测试
344.7
21
A座冷水机组输入有功功率
kW
计算
183.02
22
A座冷水机组负载率
%
测试
93.2
23
A座空调一天消耗电量
kWh
计算
2715.6
表3.5-1bB中央空调系统测试结果汇总表
序号
项目
单位
数据来源
结果
1
B座空调冷冻水出水温度
℃
测试
8.1
2
B座空调冷冻水进水温度
℃
测试
11.7
3
B座空调冷冻水进出水温差
℃
计算
3.6
4
B座空调冷冻水出水压力
MPa
测试
11
5
B座空调冷冻水进水压力
MPa
测试
8.5
6
B座空调冷冻水进出水压差
MPa
计算
3.5
7
B座冷却水出水温度
℃
测试
35.8
8
B座冷却水进水温度
℃
测试
30.9
9
B座冷却水进出水温差
℃
计算
4.9
10
B座冷却水出水压力
MPa
测试
0.4
11
B座冷却水进水压力
MPa
测试
0.1
12
B座冷却水进出水压差
MPa
计算
0.3
13
B座冷冻泵输入电流
A
测试
43.2
14
B座冷冻泵输入电压
V
测试
390
15
B座冷冻泵输入有功功率
kW
测试
13.8
16
B座冷却泵输入电压
V
测试
381.2
17
B座冷却泵输入电流
A
测试
57.4
18
B座冷却泵输入有功功率
kW
测试
32.4
19
B座冷水机组输入电压
V
测试
394
20
B座冷水机组输入电流
A
测试
320
21
B座冷水机组输入有功功率
kW
计算
260.68
22
B座冷水机组负载率
%
测试
93.1
23
B座空调一天消耗电量
kWh
计算
3018.52
根据监测数据可知：
a）中央空调夏季总电耗为：
（3018.52+2715.6）×200d＝114.68×104kWh。
b）测试表明目前状态下，一台冷冻水泵的扬程能满足冷水循环需求。
c）空调冷冻水温差都为3℃，不符合标准GB50189-2005公共建筑节能设计标准规定的大于5℃。
（2）空调制冷量计算
根据GB/T10870-2001《容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法》计算中央空调的制冷量公式为：
Q0=Cq冻（t1-t2）+Q修
Q0:
制冷系统需要的制冷量 w
C：
平均温度下水的比热容J/（kg*℃）
q冻:
冷冻水的流量kg/s
t1：
冷冻水的进水温度℃
t2：
冷冻水的出水温度℃
Q修：
环境空气传入干式蒸发器冷水侧的修正值w
表3.5-2空调制冷量计算表
冷水机组制名称
冷水机组制冷量（kW）
平均温度下水的比热容
冷冻水的流量m3/h
冷冻水进口温度℃
冷冻水出口温度℃
A座
680.52
4.2×103
144.67
11.9
7.9
B座
424.88
4.2×103
100.36
11.7
8.1
（3）制冷效率COP值分析
在夏季制冷时，制冷量（kW）与输入功率（kW）的比率定义为热泵的能效比COP。
其计算公式为：
εs=Q0/Ne
Q0:
制冷系统需要的制冷量
Ne:
输入功率
表3.5-3aA座COP分析表
冷水机组制冷量（kW）
冷水机组输入功率（kW）
COP值
标准值
监测结果
680.52
182.02
3.74
≥4.6
不合格
表3.5-3bB座COP分析表
冷水机组制冷量（kW）
冷水机组输入功率（kW）
COP值
标准值
监测结果
424.88
260.68
3
≥4.4
不合格
经核算该大楼的空调机组没有达到GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》的节能要求。
3.5.2配电及照明系统分析
（1）变压器的运行情况
蛇口海油大厦内设两台1000KVASC5型干式变压器，由于其电气系统电气数据监测仪表的不足，故此次监测仅能对电能总量做监测，其余电压以及电流和功率因数均不能记录或不具有真实性。
由于该SC5型变压器的铭牌与设备资料不符，且其型号同样特殊（我国在80年代末，主导各地变压器厂引进国外干式变压器的生产技术，设备产品序列就是从8系列开始的，所以此类5系列干式变压器算是比较特殊的类型了）。
下表所列数据参数仅为蛇口海油大厦所提供其设备资料的参数。
表3.5-4变压器厂家参数
变压器实际运行数据记录见下表：
表3.5-5变压器监测数据表
根据GB/T13462-2008《电力变压器经济运行》，变压器的负荷率
，变压器的综合功率经济负载系数
，式中
，
。
其中：
--------一定时间内变压器平均输出的视在功率（kVA）；
------变压器额定容量（kVA）；
------变压器综合功率空载损耗（kW）；
------变压器综合额定负载损耗（kW）；
------变压器空载功率损耗（kW）；
------变压器空载励磁功率（kVAR）；
------无功经济当量（kW/kVAR）；
------变压器额定负载功率损耗（kW）；
------变压器额定负载漏磁功率（kVAR）；
------负载波动损耗系数。
根据以上公式计算得
、
、
见表3.5-6，
取0.04。
根据GB/T13462-2008，得到变压器的经济运行区（
）、最佳经济运行区（
）及非经济运行区（
）。
表3.5-6变压器计算数据表
表3.5-7变压器经济运行区
由上表可知
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