民用机场的能源管理系统研究

惠名笠

（河南省机场集团有限公司，河南 郑州 450000）

随着我国民用机场的不断增多，随之而来的是能源消耗的迅猛增长。在此背景下，机场的能源管理成为社会各界广泛关注的一项热点话题。近年来，我国民航局颁布了大量有关绿色机场的发展意见及行业标准规范，作为绿色机场发展中的重要内容，如何在保证机场优质服务水平的前提下降低能耗，将机场“耗能大户”的身份转变为“节能大户”，塑造良好的社会形象，为社会节能降耗贡献一份力量，是当前民用机场运营管理所需思考研究的一项重要课题。

1 民用机场能源管理系统功能概述

民用机场使用的能源种类涉及照明、供暖、给排水等一系列内容。民用机场能源管理系统设计旨在实现对机场内各式各样能源消耗的有效监控、优化，对重要耗能设备的运行状况及能源管网的状况开展科学合理地分析、管理，主要工作内容涉及完善仪表测量系统、自控网络系统及兼容其他系统，实现能源系统的采集及监控，系统软件可实现对能源系统一系列信息数据的全面集成，并且还可实现计划运行、整合分析、绩效考核等相关功能，依托相应时长的运行即可制定出相应的能源优化方案，保障能源管理系统的有序运行。结合民用机场规模及建筑特征而言，民用机场能源管理系统还表现下述几方面特征：一是安全可靠的要求。安全对于民用航空而言至关重要，因为民用机场客流量庞大，所以必须要确保安防、照明、空调通风等系统的安全有序运行。因而，民用机场能源管理系统的通信网络应具备十足的可靠性，计算机网络应具备充足的带宽，从而确保各子系统能耗数据的高效传输、存储，确保数据同步。二是可扩展性、开放性要求。民用机场能源管理系统除去自身系统以外，还要能够实现与其他相关系统对接及数据传输交互的功能。

2 国内外民用机场能源管理系统发展现状

民用机场是我国航空运输系统的重要组成部分。随着社会经济的不断发展，我国民用机场建设规模、数量不断扩大增长。据我国民航局颁布数据显示，我国境内民用运输机场现已达到241个，全年旅客吞吐量已超过10亿人次。随着近年来民航局不断倡导行业节能减排，诸如北京、南京等枢纽机场相继遵循“绿色机场”要求，结合自身实际情况，致力于打造机场能源管理系统。比如，北京首都国际机场从2015年开始着手机场能源管理系统研发工作，通过打造机场能源数据中心，对机场内的照明、供暖、制冷、给排水等能源消耗状况开展统一监测、管理及分散控制，并开展能源消耗量、能源成本等数据的统计分析，取代了传统人工纸质报表的管理模式。能源管理系统可直观呈能源消耗状况，并依托嵌入策略的专家决策系统为机场运营提供有力指导，进一步切实提升了机场的运营效率。机场能源管理系统可实现的功能主要包括有查找耗能设备的低效环节、支撑建立能源管理体系、整合运行优化策略、系统分析能耗成本等。又如，南京禄口国际机场从2014年开始着手建设能源管理系统，依托打造独特的能源管理平台，在确保机场耗能设备安全有序运行的基础上，对能源开展全面系统地管理，利用大量科学针对的管理手段，收获了显著的节能效果。除此之外，机场建立起了能源管理系统与机场航班、空调、照明等系统设备的有效连接，从技术层面出发实现了节能降耗。与此同时，诸如日本等国外机场也积极推进能源管理相关建设。比如，2015年日本成田国际机场总耗能达到4649TJ。相关统计显示，有一半以上的能源耗费在航站楼的空调系统及相关附属设备上。长期以来，日本成田国际机场不断加大了对旅客去、办公区等区域的空调、照明能耗的管控力度。机场在T2航站楼建设有建筑节能管理系统，可实现对空调系统、电力系统等相关设施设备耗能状况的实时检测，并对采集的各项信息数据开展统计分析，进一步结合分析结果制定管理对策。

3 民用机场能源管理数字化运维系统设计

传统的建筑能源管理系统难以充分适应民用机场运营需求。换言之，民用机场能源管理系统具有一定的独特性，其能源管理应涵盖横向、纵向两大方向，其中，横向涉及从能源供应、传输、消耗等环节对能源开展全面管理控制，纵向涉及如何保障机场能源使用安全、能源系统化精细化管理、与能源关联各子系统实时动态监测控制、联动等方面。所以，对于民用机场的能源管理数字化运维系统而言，应当是集成能源供应、能源传输、能源消耗、设备管理、运维策略、节能策略等功能于一体的数字化运维系统，这一系统不仅可推进对机场能源、设备的全面管理，还可实现成本控制、节能降耗、集成管理，最终达成民用机场能源管理的整体运维目标。对于民用机场能源管理数字化运维系统网络结构而言，主要由中心监控层、子模块接入层以及现场设备层构成。其中，中心监控层可实现能源管理系统中各项设备的状态监测、能耗监测、计量计费等功能，另外还可实现与其他相关系统的连接功能，系统选取B/S架构，管理人员可经由系统界面对系统中设备及其能耗状况进行实时动态查看。子模块接入层将机场的空调监控、电力监控、照明监控等与能源相关子功能模块经由标准接口，与能源管理系统相连接，以此为各功能模块的管理控制及不同功能模块之间的联动提供有效便利。现场设备层中数据采集装置可实现对一系列信息数据全面采集、统计分析等功能，以及可实现对中心信息层指令的有效接收，并向现场设备层设备下达指令，采集并分析通过基础设备获取的相关信息数据，并将信息数据经由有线、无线等方式传输传输至能源管理系统。另外，机场能源管理数字化运维系统可在数据库中构建数据模型，依托核心策略分析层开展策略分析，进一步得出符合机场能源管理系统的管理策略，经由一系列人机交互界面，为机场管理人员操作提供有效便利，进一步达成对机场能源的系统化、精细化管理。

4 民用机场能源管理系统发展前景

民用机场是一个重要的大型公共区域，如何降低其用能、控制其用能成本是当前迫切需要解决的一大难题。随着民用机场能源结构转型的不断推进，及其能源需求的逐步更新，传统能源管理系统势必难以满足民用机场的发展需求，为此需要引入大数据、物联网等先进网络信息技术建设机场智慧能源管理系统，特别是在电力领域对智慧能源的需求更为迫切。针对上述问题，智慧能源管理系统在发电、输配电、供电等环节可实现良好的优化效果，其中，在发电方面，智慧能源管理系统可作用于调节负荷平滑间歇性能源，提升备用电网容量等；在输配电方面，智慧能源管理系统可作用于提升电能质量，缩减能源损耗，提升输配电设备利用率等；在供电方面，智慧能源管理系统可作用于降低用电成本，提升电能质量及供电可靠性。比如，上海浦东机场凭借其所建设的智慧能源管理系统，使机场在能源优化、电力节能等方面收获明显成效，节能幅度超过14%。随着科学技术的不断发展及社会大众节能环保意识的逐步增强，机场智慧能源管理系统必然可在我国越来越多民用机场中得到推广。

5 结语

总之，面对越来越严峻的环境形势，对于一直是“耗能大户”的民用机场而言，加强对能源管理系统的研究开发尤为必要。鉴于此，民用机场相关人员必须要不断钻研、总结经验，明确民用机场能源管理系统重要性，从多个不同方面着手推进对能源管理系统的研究开发，从而推动我国民航行业可持续健康发展。