某机关办公节能技术措施效益分析

马龙，黄茵，谢汉生

(中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081)

我国各级机关办公每年都要消耗大量的水、电、油等资源，由于管理、技术等方面的原因，办公能耗存在一定的浪费现象。国家各级机关积极响应国家节能政策要求，在办公节能方面投入了大量资金，对机关办公用水、用电等进行节能技术改造并制定了相关节能管理措施。但由于大部分改造是分期、分批进行的，至今仍然很少有对机关办公能耗状况、节能措施投入、节能效果进行全面系统的总结，因此对有代表性的机关办公能耗及节能措施、效果进行分析，对进一步降低机关办公能耗具有重要意义。

1 我国办公节能相关法规及节能措施

我国先后开始施行《中华人民共和国节约能源法》、《公共机构节能条例》，国家发展改革委发布了《关于印发节能中长期专项规划的通知》，国务院机关事务管理局、中共中央直属机关事务管理局下发了《关于中央和国家机关进一步加强节油节电工作和深入开展全民节能行动具体措施的通知》。法规中要求“十一五”期间政府机构节能工作的重点是对建筑物及采暖、空调、照明系统进行节能改造，按照建筑节能标准改造的政府机构建筑面积要达到政府机构建筑总面积的20%;推广使用高效节能产品，将节能产品纳入政府采购目录。

为响应国家政府机构节能号召，中央国家机关率先试点，实现2010年中央国家机关单位建筑面积能耗和人均能耗在2002年基础上降低10%的目标。在国务院机关事务管理局统筹安排下，自2007年8月至10月底，中央国家机关已全部完成办公区所有非节能灯具的更换改造，实现节能灯使用率100%。据国管局测算，中央国家机关办公区节能改造后，每年可节电约1246.3×104kW·h，折合电费约872.4万元，1年半就可收回改造投资［1］。这对于全国节能减排工作来说无疑具有重要的示范作用。

2 某机关办公能耗分析

2.1 现状

该机关办公楼照明光源共计约8 500套，用于特殊场合装饰照明和部分公共场合的照明光源共计约600套，照明用电量占整个用电负荷的45% ～50%左右。

该机关全部采用集中空调制冷，其制冷设备为螺杆式冷水机组。每年夏季制冷期间空调用电负荷占机关用电总负荷的55% ～60%左右。其中机关主楼空调系统配3台冷冻水泵电机各30 kW，3台冷却泵电机各22 kW;附楼空调系统3台冷冻水泵电机各37 kW，3台冷却泵电机各30 kW。

每年非夏季制冷期间计算机、复印机等办公设备用电量占整个用电负荷的20%～30%左右。

根据年用电量统计结果，在非夏季制冷期间，该机关平均月用电量为122×104kW·h，在夏季6月至9月制冷期间平均月用电量为 187×104kW·h，比非制冷期每月增加用电量 65×104kW·h，4个月制冷期占全年总用电量的43%。

根据用水量统计，该机关平均月用水量为17 000 m3，其中 5月至 10月平均月用水量为18 000 m3，明显高于其他季节。办公楼用水量占机关总用水量的63%

2.2 节能技术措施及效益分析

近年来该机关通过节能技术改造，淘汰老旧高耗能办公设备，制定办公节能管理措施，加强节能耗宣传，提高工作人员节能意识等措施，使机关办公节能工作取得了显著的成绩。

该机关照明灯具、计算机、复印机等办公设备数量大，并且工作时间长，在非空调制冷季节照明、计算机、复印机等办公设备用电量几乎是用电负荷的全部。该机关通过对供电系统进行智能节电改造，使办公耗电量有了明显的减少。在供电系统中，考虑到输电过程中线路的电能损耗，配电室要提供较高的供电电压确保用电设备达到额定工作电压，因此在输电距离较短的用户端，实际电压可能会高于用电设备的额定电压。该机关中心配电室送出的电压一般维持在230～235V之间，而照明灯具及办公电器设备的额定工作电压为210～220V，较高的供电电压不仅不能让灯具光效增加，反而使大量的电能转化为无用的热能，同时也加快了设备的老化，缩短了设备的使用寿命。

该机关投资96万元，对办公楼供电系统进行了节电改造，安装了智能节电设备。通过使用智能节电设备，使配电室供电电压降低到210V左右，并且可以根据负载情况自动调整输出功率，在保证办公用电设备正常工作的同时，节约了电能，同时还使维修部门更换日光灯管的数量大幅减少。根据实际测量，该智能节电设备的节电率平均为19%。机关内年照明负荷用电量为537× 104kW·h，如果按该装置节电率19%计算，每年仅照明可节约电量102×104kW·h，加上通过延长灯具的使用寿命节约的费用，每年节约的费用超过80万元，改造投资的96万元1.5年内就可收回。

随着照明技术的发展，T5荧光灯已经成为先进的第三代照明产品，与T8荧光灯具相比，T5荧光灯的使用寿命是T8荧光灯的3倍，平均寿命在10 000 h以上，T5荧光灯的光效为90～95 lm/W，T8荧光灯的光效为50 lm/W左右，加上T5荧光灯不需要电感镇流器，在相同照度可下比T8荧光灯节电50%，并且显色指数大大优于T8荧光灯，可提高至85%以上。同时T5荧光灯还具有无毒、发热量低、无频闪等优点，工作时眼睛不容易疲劳。可见 T5荧光灯从节能、环保角度明显优于T8荧光灯。

该机关办公区原有照明光源为T8电感式荧光灯，光源灯具8 500套。将T8电感式荧光灯更换成节能的T5电子式荧光灯，共投资120万元。在相同照度可下T5比T8荧光灯可节电50%，每盏灯节可省功率30W，按平均每天照明4h计算，每年可节约电量37.2×104kW·h，节约电费28.6万元，4年内可收回投资120万元。

该机关办公楼中央空调系统按最大冷负荷确定设备的额定容量，然而实际出现最大冷热负荷的时间每年不超过10%，而平时空调水泵电机也是在50Hz电源频率下满负荷运行，这就造成了电能的极大浪费，而且各水泵组长期处于高速运转状态，机械磨损大，维护费用高，使用寿命相应缩短［2］。该机关在办公楼冷冻系统的集水器管壁和总回水管壁上安装温度传感器，反馈温度信号给控制设备，通过软件判断，根据对空调负荷的动态跟踪，实时输出控制信号给变频器调节水泵输出功率，使其随负荷同步变化，用最低频率保证制冷系统的最低压力，实现满足系统正常需要的前提下，将系统始终保持在最经济的运行状态，从而达到节电目的，同时延长了设备的使用寿命。

该系统改造费用为120万元。经过一个制冷期的运行，通过实测该空调水泵智能变频系统共节电53×104kW·h，综合节电率达到54.1%，折合人民币40.8万元，该空调水泵智能变频系统改造3年可收回投资。

该机关办公用水由4台18.5 kW的水泵提供自来水压力。传统水泵完全靠电能把自来水提升到所需的高度，然而自来水管网本身有大约2kg的供水压力，在用水量较小时，这个压力有可能会更高，传统水泵无法有效利用这部分压力，即使是底层建筑也需要水泵提供自来水压力，造成了这部分电能的浪费。无负压供水设备采用水泵与自来水管网直接相连，用压力调节罐作为水泵进水储水装置，采用真空消除器消除管网内所产生的负压，在充分利用自来水管网的原有压力的基础上实现了供水的二次增压。在同样供水需求的情况下，可以选用功率相对较小的水泵及控制设备，同时在夜间小流量用水的情况下，利用自来水水压直接供水而无需起动水泵，可实现变频恒压供水。相比较于传统的带水池的供水设备，可节约30%以上电能［3］。该机关投资50万元对原有水泵进行更换，使用无负压供水设备后节能效果明显，节电率可达30%以上，每年可节约电能19.4 ×104kW·h，节约电费15万元，3年内就可收回投资成本。

综合以上节点技术措施，该机关每年可节电211.6×104kW·h，节约电费164.4万元，节电改造措施的投资成本在短期内均可收回，见表1。

表1 节电技术措施效益汇总表

普通水龙头的流量都大于0.20 L/s，即出水量在12 L/min以上。节水龙头流量一般仅为0.046 L/s，即出水量只有2.76 L/min。由于装了起泡器，节水龙头可以让流经的水和空气充分混合，让水流有发泡的效果，在保证水冲刷力的前提下，可有效减少用水量。同时节水龙头采用陶瓷阀芯，提高密封性，可以开合数十万次不漏一滴水，与旧式水龙头相比，可以节水30% ～50%。该机关结合日常的维修、改造工程，将原有的普通水龙头全部更换成了节水龙头，同时安装了感应开关，杜绝了“长流水”现象，使办公用水的跑、冒、滴、漏现象基本消除。该机关办公年用水量约为10×104m3，更换了节水龙头和感应开关，按30%的节水效果，机关每年可节水3×104m3，节约资金16.8万元，这在水资源日益紧张的今天具有巨大的经济效益和社会效益。

3 结束语

随着机关办公节能工作日益引起社会重视，特别是《节约能源法》出台以后，部分机关成立了节能工作领导小组，认真落实国家的各项办公节能要求，制定相应的办公节能管理办法，积极对高耗能办公设备进行技术改造，保证节能改造资金投入，积极采用先进的节能技术，取得了良好的办公节能效果，对全社会的节能工作，产生了示范作用和推动力。

［1］ 新华网.中央国家机关完成照明系统节能改造［DB/ OL］.2007-11-01.

［2］ 陈玺.浅谈办公建筑中央空调设计节能措施［J］.中国科技信息，2005(13):144－145.

［3］ 水浩然，柳兵.再谈管网叠压(无负压)给水设备增压水泵的选用与节能判别［J］.给水排水，2007(12):99－102.