上海地区高校学生宿舍生活热水能耗现状分析

1宿舍电耗现状浅析

用电设备包含：电热水器、电脑、照明、风扇、插座。2月、7月、8月正值假期，用电量为留校生产生，因人数不确定，地点不集中，不足以衡量所有学生用电情况，暂不参与分析。3月～7月、9月～1月为学习期间，1月、3月、4月、10月、11月、12月这几个月用电量从图1中可看出远高于9月，根据上海气候以及生活习惯，除了7月、8月会洗冷水澡外，其余月份基本洗热水澡，较冷的3月、4月、11月、12月尤为突出，从表1中看到用电量明显高于其余月份。以12月为例，其耗电量甚至是9月的2倍，7月份的3倍。通过图1、表1分析，可初步判断，电热水器耗电量在学生宿舍电耗中的比例远高于其他电器的电耗。

 

2有无使用电加热器宿舍电耗分离

在16～20#楼内，其中16#～18#楼无电加热器，洗澡依赖公共浴室；19#、20#楼有电热水器，如果能将这两种情况进行拆分，即可得到本研究想要的数据。

2.1电器功率多元统计分析法

16#～18#楼宿舍类型一致，用电设备包含：电脑、照明、风扇、插座，现对宿舍各种电器通过电功率以及每天使用运行时间进行分析。

2.1.1电脑全年能耗

通过对这3栋公寓120个宿舍、235人的随机调研得知，电脑的普及率为94%，笔记本占到了97%，在计算中可视为人均1台笔记本电脑，笔记本电脑的功率(P)平均为0.04kW/h，每天工作从18：00－23：00，工作时间(H)为5h，每年工作时间为270s(D)，3栋公寓一共1696人(N)。

电脑全年能耗：

T电脑=P×H×N×D=0.04kW/h×5h×1696×270=91548kW·h(1)

2.1.2照明全年能耗

每个宿舍2个节能灯管，每个灯管的功率(P)平均为0.03kW/h，每天工作从17：00－23：00，工作时间(H)为6h，每年工作时间为270d(D)，3栋公寓一共848间宿舍(B)。

照明全年能耗：

T照明=P×H×B×2×D=0.03kW/h×6h×848×2×270=82425kW·h(2)

2.1.3风扇全年能耗

每个宿舍1台吊扇，每台吊扇的功率(P)平均为0.08kW/h，每天工作从18：00－6：00，工作时间(H)为12h，每年工作时间为60d(D)，3栋公寓一共848间宿舍(B)。

风扇全年能耗：

T风扇=P×H×B×D=0.08kW/h×12h×848×60=48845kW·h(3)

2.1.43栋公寓楼2010年各电器总电耗及总电费

3栋公寓总电耗：

T1总耗=T电脑+T照明+T风扇+T插座(暂不考虑)

=91548+82425+48845

=222818kW·h(4)

3栋公寓总电费：

T1总电费=T总耗×电费单价(0.617元/kW·h)

=222818kW·h×0.617=137478元(5)

2.2上门访问问卷调查法

在对这3栋公寓120个宿舍、235人的随机调研的过程中，有82个宿舍明确告知了每个月的电费缴费情况，总和平均之后，算得每个人月均缴纳电费(M)10元。

3栋公寓总电费：

T2总电费=人月均电费M×人数N×9个月

=10×1696×9=152640元(6)

3栋公寓总电耗：

T2总电耗=T2总电费/电费单价(0.617元/kW·h)

=152640/0.617=247390kW·h(7)

2.3两种方法对比、分析

功率多元统计分析法*终算得2010年T1总电费为137478元，上门访问问卷调查法*终算得2010年T2总电费为152640元。两种算法相差15162元。由于功率多元统计分析法在计算过程中，插座无规律可循，暂未考虑在内，可将两种算法的差价定义为插座电耗，因此，16～18#学生公寓楼2010年总电耗为247390kW·h，电力总消费为152640元(不含寒暑假)。

3电加热器电耗现状分析

19#、20#楼共1460人，两栋公寓年总电耗费用：

T3=(16#～20#)楼T总电费-(16#～18#)楼T2总电费

=654775(不含寒暑假)-152640(不含寒暑假)

=502135元(8)

19#、20#楼电热水器电耗费用：

T电热水器=T3-其他电耗

=502135-10元/月×9×1460

=502135-131400=370735元(9)

电热水器电耗费用占总电耗比例：

能耗比R=T电热水器/T3=370735/502135=74%(10)

19#、20#楼电热水器人均月电耗费用：

U电热水器=T电热水器/1460人/9=370735/1460人/9=28.2元/人月(11)

4AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台

4.1平台概述

AcrelEMS-EDU校园综合能效管理解决方案针对校园能源统计、后勤计费管理、校园运维管理等提供高校的信息化管理平台。从“源、网、荷、储、充”多个角度解析高校当下及未来的用能问题及用能需求，在统一的需求下“实现能源互补、信息互通”等管理模式。助力学校管理智能化、数字化、综合化，实现节能校园、绿色校园、低碳校园。

4.2平台组成

AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台采用开放的分层分布式网络结构，主要由设备层、传输层、数据层、应用层组成。平台融合电力监控、电能统计、电气安全、电能质量分析及治理、智能照明控制、预付费等功能，用户通过浏览器、手机APP获取数据，通过一个平台即可全局、整体的对企业用电进行进行集中监控、统一调度、统一运维，同时满足企业用电可靠、安全、节约、高效、有序的要求。

4.3平台架构

图1安科瑞高校综合能效管理方案架构拓扑

5高校综合能效解决方案

5.1校园电力监控与运维

集成设备所有数据，综合分析、协同控制、优化运行，集中调控，集中监控，数字化巡检，移动运维，班组重新优化整合，减少人力配置。

5.2后勤计费管理

采用先进的网络抄表付费管理技术，实现电、水、气等能源综合计费，实现远程抄表、费率设置、账单统计汇总等，支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式，可设置补贴方案。通过能源付费管理方式，培养用能群体和部门的节能意识。

5.2.1宿舍用电管理

针对学生宿舍用电进行管理控制：可批量下发基础用电额度和定时通断功能；

可进行恶性负载识别，检测违规电气，并可获取违规用电跳闸记录；

 

5.2.2商铺水电收费

针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理。

【参考文献】

【1】谭洪卫.节约型校园建设管理与技术导则[D].上海:同济大学,2007.

【2】王力宾.多元统计分析:模型、案例及SPSS应用[M].北京:经济科学出版社,2010.

【3】张玲，罗多，李进，张博.基于上海地区高校学生宿舍生活热水能耗现状分析及展望

【4】安科瑞高校综合能效解决方案2022.5版.

【5】安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.

审核编辑 黄宇