高校配电能效管理方案的未来与展望
2024-04-12 10:03:53 来源：安科瑞电子商务（上海）有限公司
摘 要：本文基于国内外研究的基础，结合政策背景,提出碳中和校园建设思路，对碳中和校园做出一定的展望与建议。
关键词：碳中和；能源结构
0引言
国务院印发的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》（国发〔2021〕4号）明确，到2025年，产业结构、能源结构、运输结构明显优化，生产生活方式绿色转型成效显著，绿色低碳循环发展的生产体系、流通体系、消费体系初步形成。到2035年，绿色发展内生动力显著增强，绿色产业规模迈上新台阶，重点行业、重点产品能源资源利用效率达到国际先进水平，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现。
教育部办公厅与国家发展改革委办公厅于2020年4月联合印发了《绿色学校创建行动方案》，对各地教育部门提出积极开展绿色学校创建行动的要求，树立绿色学校先进典型，完善绿色学校创建制度、政策、标准体系，将绿色学校创建与长远建设发展紧密结合，将创建工作与学校常规工作有机结合，培养绿色生活方式蔚然成风等建设理念。
1碳中和校园建设必要性
在校园碳减排、碳中和以及可持续发展等方面，加拿大的高校表现优异，有丰富的经验和案例可参考借鉴。英国《泰晤士报》显示，加拿大的英属哥伦比亚大学（UBC）在2010年全球大学应对气候变化教育影响等级排名靠前，可持续发展指标排在全球高校第三名。1997年至今的20多年来，UBC在校园可持续发展与低碳校园方面做出很多努力与尝试，在全球绿色低碳发展中一直处于领先地位，已建立了一套相对完善且应用效果明显的绿色低碳校园发展方案。
2007年UBC就实现了《京都议定书》的减排目标。UBC全面贯彻并培养师生低碳可持续发展理念，深入开展校园基础设施、设备运维、校园生活建设研究，积极在全球和地区低碳可持续发展上做引领和示范。在教育教学方面，学校支持教师研发低碳相关课程体系，为在校的学生提供绿色低碳课程，同时鼓励研究绿色低碳项目。在技术的不断改进下，UBC校园二氧化碳排放量（2007—2019年）下降了38％。
国内也有很多高校积极探索“零碳校园”建设，北京科技大学在碳达峰碳中和目标背景下积极探索，形成适用于自身的绿色低碳可持续发展道路。北京科技大学积极研究节能减排技术，探索建设低碳校园，学校大力推进碳排放控制技术的实施，积极推进节能改造项目，“零碳校园”建设投资额度超1000万元。在探索建设零碳校园过程中，对建筑、基础设施实施节能改造，大力淘汰落后高耗能设备，推广应用节能照明设备，建设节能监管平台，安装智能计量水表、智能电表，改进供暖智能控制，建设低碳节能数据中心。终取得了年降低能耗折合403.97吨标准煤、减少碳排放约1050吨的成果。
高校是人口密度很高的单位，是一个独特的社会结构，学习、教育、科研和生活相对集中，相应的设施设备使用率很高，是重点能源消耗单位，住建部发布的统计报告显示，我国高校人均年碳排放是全国人均的将近五倍。
政府部门倡导高校建设低碳校园，并相继出台政策鼓励高校减少碳排放。低碳校园的建设任务繁重且周期长，仅凭政策的推动和研究机构的技术创新是不够的。作为社会的重要组成部分，高校有责任、有义务减少校园自身的碳排量，在减排降耗方面为社会做示范和表率，使其成为传播低碳理念的载体。因此，致力降低校园的碳排放，推进绿色校园建设，是高校低碳高质量发展的路径。
在校园践行碳减排，积极投入碳中和研究，围绕低碳校园建设开展教育教学活动，建设碳中和校园，不仅能够提高校园自身的影响力，也能够为区域甚至国家塑造良好的外部形象。高校是人才培养、科技创新和技术孵化的摇篮，具有明显的产学研结合优势。碳中和目标的实现，需要在技术和管理上深度融合，零碳能源、储能、新型电力、碳捕集、固碳技术和碳市场管理，需要管理、经济金融和工程等学科的配合，对经济社会发展跨学科交叉有了更高的要求，迫切需要大量高素质复合型、创新型人才。
校园碳中和目标的实现可依托现有管理与科研技术，从降碳、零碳、负碳的途径逐步实施。学校可设立碳减排、碳中和工作组，制定绿色校园建设和打造碳中和校园的实施方案，建设碳排放管理体系和能源管理体系，构建能源、碳排管理制度。
根据碳中和的实现路径——降碳、零碳、负碳，将碳中和校园建设分三步走：首先，构建校园碳资产及能效管理平台。构建校园各级各类用能碳资产及能效管理平台，根据校园碳排放管理指标设定科学指标管理。其次，采取充分减排措施。校园楼宇内部要充分运用减排措施和技术手段，能源生产端利用新能源，能源消费端充分节能减排。推进光伏建设和清洁能源替代，开发校园碳汇。再次，开展碳汇交易实现碳中和。对于无法实现碳中和的主体，进行碳汇交易，购买绿色能源，积极参与碳普惠市场，终实现碳中和。利用学校科研力量开展CCUS等技术研究。
2碳中和校园建设具体措施
2.1全面开展碳盘查，建立碳监管系统
参与碳中和行动，首先要对学校的碳排放开展全面盘查，对碳排放源及碳排放行为进行全面的梳理。根据碳盘查情况，建立相应的碳监测与管理体系和平台，为实现校园碳中和做好前期工作。基于碳盘查结果建立校级碳监测与管理系统，可涵盖如下三个系统。一是碳盘查、碳监测系统，负责校园内碳排放源、排放设施盘查和监测，及时发现新增碳排放源并更新碳排放总量；二是碳评估管理系统，设定碳排放目标，实行碳排放绩效考核，评估校园碳排放量、碳排放强度，分析相关影响因素；三是碳方案系统，根据监测结果，智能推荐减排方案并提供指导校内的碳中和工作。
2.2充分采取减排措施，提高能源利用效率
摸清校园能源消费情况，一般校园消费能源种类主要集中在热力、天然气、汽油、柴油、空调、照明、数据中心、实验设备、电梯等设备。食堂、后勤等主要消耗天然气，公务用车主要消耗汽油、柴油。学校需要进一步提高可再生能源利用效率，对高耗能设备进行节能改造，推进太阳能光伏、空气源热泵等项目建设，提高可再生能源占比；实施空调节能改造、使用节能照明设备等项目提高电能利用效率。推广新能源汽车的应用，公务用车减少汽油、柴油车的采购，尽量选用新能源汽车，与此同时配备足量的充电桩，供新能源车和校内教职工使用。鼓励师生开展衣物回收、“光盘行动”、垃圾分类、使用共享单车等，将绿色低碳融入生活。
校园中有乔木、灌木和草地等多种绿化形式，合理布局绿化用地，扩建校园绿植，增加绿化面积，提高固碳率，积极开发校园碳汇。对于无法实现碳中和的部分，可考虑借助碳金融手段或根据需要购买碳汇、开发碳汇项目，来抵消碳排放。
2.3接入碳普惠市场，参与碳汇交易
校园可积极从碳交易、碳金融以及低碳管理政策等诸方面开展学术研究和合作交流，重点研究气候投融资与碳金融。根据碳排放交易市场、地方碳普惠市场及校园碳资产管理特点，结合碳金融与碳管理研究中心的研究优势，利用碳普惠机制打造校园个人碳账户，借助消费券、学分、评比等方式激励师生积极减碳。对食堂、超市、快递店等外包主体的减碳行为也进行量化，利用碳管理平台和第三方的核算认证，评选优减碳商家。同时鼓励食堂、超市、快递店商家开展以减碳为主题的促销活动等，挖掘校园碳减排潜力，形成碳普惠项目，积极参与上海碳普惠市场，通过普惠项目获取减排量以抵消部分碳排放量，学校也可通过碳普惠市场获得收益。通过建立碳排放核查体系、利用数字化手段完成可持续的碳核查，建立校园碳资产管理。校园通过碳资产管理，可以实现碳资产的保值增值。
2.4开展低碳教育，建设绿色校园
开展低碳教育，可增设选修课、公开课，面向全校师生开展低碳发展教育。组织开展讲座和相关活动，以各类环保节日为契机，开展低碳知识科普讲座、知识竞赛等活动；在全区各级各类学校推广“碳币交易市场”，建立全区通用的“碳币交易市场”，将学生节约纸张、交通出行、“光盘行动”等低碳实践活动换算成“碳币”；举办绿色低碳活动，每年举办区级、校级绿色低碳活动，活动可集发明创造展示、创意成果展示、论坛讲座于一体。高校是培育富有创造力、能够顺应社会经济发展人才的摇篮，是学生体现自我人生价值、走向成功的主要途径。建设低碳校园，在一定程度上促进了全社会低碳概念的普及，有效地降低了碳排放量，在缓解全球温室效应方面的重要性也不言而喻。清晰的规划是碳中和目标实现的基础，摸清碳排“家底”是明确碳减排、碳中和规划路径的前提。碳中和校园建设需制定节能减排措施，以先进的可再生能源技术和节能改造技术，提高教职工与学生的节能环保意识，共同建设“零碳校园”。校园碳中和的实现需要的不仅是决策者和学生的责任感，更离不开有保障性的制度、政策体系的支撑。高校在开展碳中和目标规划时，要兼顾国家、地方的能源结构、碳排放目标规划和碳排放现状。高校探索建设碳中和校园，为碳中和校园建设提供示范，具有长远的历史意义和现实价值。
3安科瑞高校综合能效解决方案
3.1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。
3.2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。
3.2.1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。
3.2.2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。
3.2.3充电桩管理平台
充电桩在“源、网、荷、储、充”信息能源结构中是必不可缺的。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必不可缺的一部分。
3.2.4智能照明管理
通过对高校路灯的全局监测，提供对路灯灵活智能的管理，实现校园内任一线路，任一个路灯的定时开关、强制开关、亮度调节，以及定时控制方案灵活设置，确保路灯照明的智能控制和高效节能。
3.3能源管理系统
针对校园水、电、气等各类接入能源进行统计分析，包含同比分析、环比分分析、损耗分析等。了解用能总量和能源流向。
按校园建筑的分类进行采集和统计的各类建筑耗电数据。如办公类建筑耗电、教学类建筑耗电、学生宿舍耗电等，对数据分门别类的分析，提供领导决策，提高管理效能。
构建符合校园节能监管内容及要求的数据库，能自动完成能耗数据的采集工作，自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告，能够监测能耗设备的运行状态，设置控制策略，达到节能目的。
3.4智慧消防系统
智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”需求。从火灾预防，到火情报警，再到控制联动，在统一的系统大平台内运行，用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况，并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下，在几秒时间内，相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段，就迅速能够迅速通知到达相关人员。
4.平台部署硬件选型
4.1电力监控与运维平台
4.2后勤计费管理
4.2.1宿舍/商业预付费平台
4.2.2充电桩管理平台
4.2.3智能照明管理
4.3能源管理系统
4.4智慧消防系统
4.4.1电气火灾监控系统
4.4.2消防设备电源监控系统
4.4.3防火门监控系统
5结束语
近年来，在高校实际发展的过程中，受到诸多因素的影响经常会出现能源消耗量过高的问题，不能确保高校的可持续发展。在此情况下，高校就应该强化节能管理的工作力度，树立正确的节能管理工作观念意识，筛选好的管理方式，并合理采用先进的节能管理技术，编制出较为完善的可持续发展计划方案，创建出科学化的工作模式，保证可以满足当前的节能环保发展需求。
【参考文献】
【1】孙亚玲.碳中和校园建设思路与展望[J]上海联元智能科技有限公司.2021（16）：194-197.
【2】穆卫军，苏丹蕾,毛燕梅.碳中和目标背景下的加拿大高校绿色可持续发展的经验与启示——以英属哥伦比亚大学为例[J].高教论坛,2022,269(3):119-124.
【3】高校综合能效解决方案2022.5版.
【4】企业微电网设计与应用手册2022.05版.
扫一扫，手机浏览
3.2.2商铺水电收费
3.2.3充电桩管理平台
3.2.4智能照明管理
3.3能源管理系统
4.2后勤计费管理
4.2.3智能照明管理
4.4.3防火门监控系统
5结束语
