合同能源管理模式在某档案馆暖通空调系统的应用研究

王钢

摘要：合同能源管理是一种市场化节能运行管理机制，广泛应用于工业、建筑、交通等领域。本文以某新建档案馆为案例，分析暖通空调系统采用合同能源管理模式建设和运行的实施方案，测算对比不同模式的建设、运行成本及服务收费，整理总结合同能源管理模式的实施要点。通过研究表明，合同能源管理模式具有显著的节能效果和经济效益。

Abstract： EPC（Energy Performence Contract） is a market-oriented energy-saving operation management mechanism widely used in industries， construction， transportation and other fields. This paper takes a archives as an example to analyze the implementation plan of the construction and operation of the EPC for HVAC（Heating， Ventilation and Air Conditioning） systems， compare and calculate the construction， operation costs and service charges of different modes， and summarize the implementation points of the contract energy management mode. The research shows that the EPC has significant energy saving effects and economic benefits.

关键词：合同能源管理;暖通空调系统;磁悬浮离心式冷水机组

Key words： EPC;HVAC;magnetic suspension centrifugal chiller

中图分类号：F206                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）35-0067-03

1  合同能源管理模式发展现状

合同能源管理是指节能服务公司与用能单位以契约形式约定节能项目的节能目标，节能服务公司为实现节能目标向用能单位提供必要的服务，用能单位以节能效益支付节能服务公司的投入及其合理利润的节能服务机制[1]。1997年，在国家发展改革委同世界银行的推动下，合同能源管理模式被引入中国。经历20多年的发展，合同能源管理模式在保护和利用各种能源资源、改善环境状况、提高能源资源利用效率方面发挥了积极作用。合同能源管理模式目前主要应用于政府机关、百货商场、大型超市、学校、酒店、写字楼和工矿企业等能源消耗量大或者能源利用效率偏低的场所。“十二五”期间合同能源管理累计投资3710.72亿元，年均增长率为29.31%，形成年节能能力1.24亿吨标准煤，减排二氧化碳3.1亿吨[2]。

2  磁悬浮离心式冷水机组应用情况

磁悬浮离心式冷水机组是一种利用磁悬浮技术的空调系统，相较于传统冷水机组具有节能高效、运行噪音低、抗喘振、维护简单、机械寿命长、启动电流低的特点，其核心部件是磁悬浮压缩机。从20世纪末开始，磁悬浮技术逐渐应用于中央空调机组，国外在中央空调领域起步较早，磁悬浮技术比较先进，而国内企业起步相对较晚，海尔于2006年在国内生产了我国第一台磁悬浮离心式冷水机组产品。目前，我国对相关技术研究已逐渐成熟，行业内各企业纷纷推出磁悬浮离心式冷水机组产品。《国家重点节能低碳技术推广目录（2016年本 节能部分）》将“磁悬浮变频离心式中央空调机组技术”列入重点节能技术，提出技术适用范围为地铁、办公写字楼、酒店、学校、机场和工艺冷却等场所的空调，并列举了郑州凯芙建国酒店、深圳招商地产南海意库3#办公楼两个典型应用案例。

3  档案馆原暖通空调系统概况

某新建档案馆总占地面积16亩，总建筑面积2.8万平方米。地下一层为车库及设备用房;地上一层为展厅、服务大厅及办公区，二层为展厅、办公区，三层为展厅，四层及以上部分为档案库房。原暖通空调系统设计方案中，夏季冷源采用螺杆式冷水机组及恒温恒湿空调系统，冬季热源采用市政热源。地下一层制冷机房内设置两台螺杆式冷水机组，循环冷却水系统选用两台方型横流式超低噪声冷却塔，置于地面;服务器机房及五层、六层特藏库采用独立恒温恒湿空调系统。办公用房、会议室等采用风机盘管加新风系统，办事大厅及展厅采用全空氣定风量一次回风系统，档案库采用全空气空调系统。

4  合同能源管理实施方案

4.1 总体方案

档案馆拟采用合同能源管理模式，由节能服务公司投资建设暖通空调系统（包括供冷供暖设备机房、室内末端管道及空调室内机），并在项目建成后提供夏季供冷、冬季供暖服务。服务过程中由节能服务公司承担设备供冷供暖运行所产生的能耗成本，并对其投资的设备进行管理和维护，承担管理维护过程中可能产生的全部费用和风险。在服务期限内每年向用能单位收取供冷供暖服务费。

4.2 冷源选型

合同能源管理模式的暖通空调系统设计方案与原设计方案相比，除冷源不同外，其他工程方案及设备选型基本一致。原设计方案中，冷源采用2台螺杆式冷水机组，单台额定制冷量为1080kW，功率为195kW，制冷名义工况性能系数（COP值）为5.54，综合部分负荷性能系数（IPLV值）为6.96。合同能源管理模式中，冷源采用2台磁悬浮离心式冷水机组，单台额定制冷量为1268kW，功率为216kW，制冷COP值为6.0，IPLV值为11.6。

5  合同能源管理模式经济性分析

5.1 测算参数与边界条件设定

由节能服务公司投资建设档案馆暖通空调系统，并在项目建成后提供夏季供冷、冬季供暖服务。供冷季运行冷水机组、空调末端及新风系统，过渡季运行空调末端及新风系统，供热季运行换热机组、空调末端及新风系统;恒温恒湿空调系统全年24小时运行。服务过程中为方便能耗计量，由节能服务公司承担的制冷机房、恒温恒湿空调机房的能耗成本及市政集中供热应缴纳的供热费用;并对暖通空调系统设备进行管理和维护，承担管理维护过程中可能产生的全部费用和风险。

按照效益分享的原则，节能服务公司在合同能源管理服务期内通过收取供冷供暖服务费，以回收工程投资并取得一定的收益。为合理确定节能服务公司的投资回报率，费用测算中以项目全部投资税后内部收益率作为投资回报指标，参考以同期长期贷款基准利率上浮10%作为目标值。

5.2 传统模式费用测算

5.2.1 暖通空调工程投资

传统模式中档案馆暖通空调系统概算投资为1063万元，其中两台螺杆式冷水机组投资为170万元。

5.2.2 成本分析

项目运行成本包括燃料动力费、工资、维修保养费、其他费用。项目正常年份运行成本为188.3万元，运营期第16年增加更新两台冷水机组设备费用170万元。

5.3 合同能源管理模式费用测算

5.3.1 暖通空调工程投资

根据节能服务公司提供的设备报价，两台磁悬浮离心式冷水机组投资为218万元。由于合同能源管理模式中提出的设计方案与原设计方案相比，除冷源不同外，暖通空调系统其他工程方案及设备选型基本一致。因此，合同能源管理模式的暖通空调系统概算投资为1111万元。

5.3.2 成本分析

项目成本包括燃料动力费、工资、折旧费、维修保养费、其他费用。项目正常年份总成本费用为205万元，其中运行成本149万元、折旧费56万元。

5.3.3 服务收费价格分析

为实现全部投资税后内部收益率达到5.4%，项目年供冷供暖服务收费总额应为258万元，按项目总建筑面积27590平方米计算，年供冷供暖服务收费标准为93.5元/平方米。

5.4 两种模式经济性对比分析

5.4.1 建设及运行成本对比

若冷源采用磁悬浮离心式冷水机组，则建设期工程投入1111万元，相比于螺杆式冷水机组增加48万元;运行期正常年份运行费用支出149万元，相比于螺杆式冷水机组减少39万元，降低21%;运行期正常年份耗电量为43万kWh，相比于螺杆式冷水机组减少15万kWh（约合19吨标准煤），降低26%。

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5.4.2 用能单位支付费用对比

若档案馆暖通空调系统按传统模式进行建设和运行，则用能单位在建设期需投入1063万元用于项目建设，运行期正常年份需投入运行费用188万元，运行期第16年需投入购置更新冷源设备费用170万元。

若采用合同能源管理模式进行建设和运行，则运行期每年用能单位需向节能服务公司支付服务费用258万元。

通过计算两种模式下的运行成本费用现值及年值，传统模式的费用现值为3197万元，合同能源管理模式的费用现值为2921万元，相比于传统模式节省总成本费用263万元;传统模式的费用年值为241万元，合同能源管理模式的费用年值为220万元，相比于传统模式每年节省成本费用21万元。两种模式各年用能单位支付费用、费用现值及年值如表2所示。

综上可以看出，冷源采用磁悬浮离心式冷水机组的合同能源管理模式能源消耗和成本费用更低，具有显著的节能效果和经济效益。

6  合同能源管理模式实施要点

通过公开招标的方式，公平、公开、公正地选择履约能力强的节能服务公司。潜在的节能服务公司需具有大型公建暖通空调系统建设和运营经验，配备机电设备专业管理团队，建立运行及维护保养管理标准和制度，同时具备足够的资金实力，为项目暖通空调系统建设提供资金保障。在公开招标过程中，以服务收费价格作为核心评选依据，通过充分的市场竞争，降低服务收费价格，以减少用能单位费用支出。节能服务公司应参与项目暖通空调系统设计，便于给出更有针对性的系统设计方案，以免系统建成后再进行二次改造。在制定服务合同时要制定有效约束节能服务公司行为的条款，促使其保证工程质量，提高管理水平。建立绩效考核机制，将服务收费价格与绩效考核结果相挂钩，充分发挥节能服务公司的专业能力。保证用能单位合理的监督权和介入权，以加强对节能服务公司的履约管理。在风险分担和利益分配方面兼顾公平与效率，防止任何一方因此过分受损或超额获益。

7  结语

本文以某新建档案馆为案例，进行了暖通空调系统合同能源管理模式的研究，分析了冷源方案、成本费用、服务收费、实施要点等核心要素，证明了合同能源管理模式在公共建筑能源管理方面具有明显节能效果和经济效益，应用前景广阔。

参考文献：

[1]何敏.合同能源管理模式下既有公共建筑節能改造项目风险分析与控制研究[J].价值工程，2018，03：81-83.

[2]吴志炯，董秀成.我国合同能源管理（EPC）发展前景预测[J].中国统计，2017，04：26-29.

[3]纪世昌.华中科技大学档案馆暖通空调设计[J].洁净与空调技术，2017（04）：77-79.