铁路客站能源计量器具配备方案研究及应用

马 龙，曹宇静，李耀增

（中国铁道科学研究院集团有限公司 节能环保劳卫研究所，北京 100081）

在当前经济形势下，我国提出“深化供给侧改革”“构建双循环”等新发展格局。为此，国铁集团提出了“交通强国、铁路先行，坚持强基达标、提质增效，着力节支降耗、改革创新”的发展目标[1]。发展目标中“节支降耗”是保证高质量发展的必要举措。铁路客站作为铁路企业的窗口，其能源消耗情况一直受到关注，控制其能源成本支出是铁路企业实现“节支降耗”目标的重要方面，但目前铁路企业在能源计量器具配备要求等方面仍需完善，统计能源消耗、减少能源浪费、评价能效水平等工作亟待提高。

1 能源计量器具配备现状

目前我国用能单位能源计量器具配备执行《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167—2006)标准要求，能源消耗计量体系还在不断建设、完善过程中。用能单位能源消耗管理多集中于能耗数据采集和记录等工作，能耗数据主要用于计费和成本核算，较少将其作为企业管理的参考依据。用能单位在能耗数据分析、计量器具管理维护、先进计量技术应用等方面的主观动力尚需提升[2]。

铁路企业十分重视能源消耗计量、统计工作。作为铁路企业面向社会服务的窗口，铁路客站不同于其他铁路用能单位，其内部包含客运、车务、调度等多个用能单位，涉及照明、空调、机电、广播、信息等多种用能设备，能源消耗规律复杂，给能耗量计量和统计管理带来了较大难度。随着能耗数据采集、统计、上报自动化程度的不断提高，铁路客站能源管理信息化水平得到了显著提升。但是，作为能耗数据来源的能源计量器具，其配备要求还存在不统一或不能完全落实的现象，部分铁路客站未配备分场所、分用途及主要用能设备单独计量的三级计量电表；对于燃气、热力等其他品类能源，铁路客站通常配备一级计量仪表；部分铁路客站外购热力消耗量采用按面积折算；部分铁路客站燃油消耗计量结果不准确[3]。

铁路客站能源计量器具配备是保证铁路生产运营、能源精细化管理、控制能源成本支出的需要[4]。随着铁路建设信息化水平的提高，铁路企业管理向着精细化、科学化的方向发展，数据远程传输、自动采集分析、智能辅助决策等现代化管理手段得到了广泛应用。作为信息化系统的重要组成部分，能耗在线监测系统的应用推动了企业成本控制、设备管理、服务质量等方面管理水平的提升。能源计量器具为能耗在线监测系统提供数据源，也是能源计量体系的基础。符合标准要求的能源计量器具配备率和计量精度，可以保证能源消耗统计分析结果的准确性和可靠性，为铁路企业改进生产工艺、提高生产效率、及时发现节能潜力和设备运行安全隐患等提供数据参考，为管理制度的落实提供科学依据[5]。

2 能源计量器具配备依据

能源计量器具是指测量对象为一次能源、二次能源和载能工质的计量器具[6]。铁路客站能源计量器具配备的基本依据是国家标准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167—2006)。此标准对能源计量的种类及范围，能源计量器具的配备原则、配备要求、管理要求等加以规定。被列入“重点用能单位”管理的企业和单位，还需要按照国家发展和改革委员会、科技部等7部委联合发布的《重点用能单位节能管理办法》要求，建立能耗在线监测系统，其能源计量器具配备还应满足能耗在线监测系统建设的技术要求[7]。同时，铁路客站作为公共建筑，还应满足《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(GB 55015—2021)[8]对公共建筑节能管理内容中能源计量器具配备的要求。针对铁路企业，《中国铁路总公司节约能源管理办法》中规定：对主要用能设备和设施配备能源计量器具，能源计量器具配备率和准确度等级应符合标准规定。

3 能源计量器具配备要求

3.1 能源计量品类

铁路客站能源消耗计量的目的除核算能源成本外，主要为统计能源消耗量，为节能管理提供基础数据。根据《中国铁路总公司铁路能源消耗与节约统计规则》规定，铁路企业能源消耗统计的能源品类主要包括：煤炭、焦炭、燃油、电力、燃气、外购热力等。铁路客站消耗的能源品类常见为电力、外购热力、燃气、燃油[2]。其中，电力消耗量最大，主要为铁路客站照明、空调、客服设备等提供能源；外购热力主要为我国北方客站冬季采暖提供热源，能源消耗量占比较大；燃气、燃油主要为部分空调、餐饮设备提供能源。煤炭多为北方铁路客站冬季锅炉采暖、热水消耗所用，随着各地环保要求的提高，目前消耗量较少，不做计量器具配备要求。因此，铁路客站能源计量品类主要包括电力、热力、燃油、燃气。

3.2 能源计量范围

根据《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167—2006)要求，能源计量的范围应包括：①输入用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质；②输出用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质；③用能单位、次级用能单位和用能设备使用(消耗)的能源及载能工质；④用能单位、次级用能单位和用能设备自产的能源及载能工质；⑤用能单位、次级用能单位和用能设备可回收利用的余能资源。《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(GB 55015—2021)要求：建筑能源系统应按分类、分区、分项计量数据进行管理；可再生能源应进行单独统计。

《中国铁路总公司铁路能源消耗与节约统计规则》规定，铁路客站能源统计应包括：各种能源消耗的实物量、标准量、能源消耗费用、单位工作量能源消耗、节能量、节能率等项目。

结合国家标准、国铁集团能源消耗统计规则的要求及铁路客站的特点，铁路客站首先应在能源供应的入口处设置计量器具。铁路客站内用能设备类型复杂，不仅包括常见的照明、暖通空调、电梯等设备，还包括铁路客站特有的售检票、广播、信息、通信、调度指挥等专用设备。按照能源消耗统计和能源精细化管理要求，应对每种能源用途设置分项能源消耗计量器具，同时铁路客站还包括客运、车务、商户等各种次级用能单位，为对各次级用能单位能源消耗情况进行统计、考核，在客站内各单位能源供应入口处都应单独设置能源计量器具。对于大型用能设备，如中央空调、水泵、空气压缩机等也应设置独立的能源计量器具。对于日益在铁路客站推广应用的太阳能光伏发电等可再生能源应设置单独的计量仪表。

3.3 能源计量器具的技术要求

按照《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167—2006)要求，铁路客站月用电量超过10万kW·h，电能供应进出端有功交流电能计量器具准确度等级应达到1.0；站内单相供电的次级用能单位有功交流电能计量器具准确度等级应达到2.0。成品油使用单位，油流量表准确度等级应达到0.5。天然气、煤气使用单位，气体流量表准确度等级应达到2.0。蒸汽使用单位，气体流量表准确度等级应达到2.5。

作为重点用能管理的单位，特别是大型铁路客站一般设有能耗在线监测系统。能源计量器具的配备应满足能耗在线监测系统的技术条件。能源计量器具应具有数据远传功能，并使用符合行业标准的物理接口和公有通信协议，能源计量器具应符合《能源计量仪表通用数据接口技术协议》(GB/T 29871—2013)的规定。能源计量器具应具有断电数据保护功能，当电源停止供电时应能保存所有数据，恢复供电后，能够恢复正常计量功能。

4 工程验证

以某铁路客站电能计量系统改造工程为例。该车站总建筑面积为3.0万m2，其中客运建筑面积为2.8万m2，主体建筑高度22.05 m、楼层2层。客站涉及的用能设备如下：车站制冷、供暖使用面积为0.5 万m2，车站冷热源系统采用吊顶式空调机(38 台)、柜式空调器(19 台)和壁挂式空调器(41 台)；通风系统采用吊顶式通风机(45台)和混流式通风机(14台)；照明系统(除站台照明外)照明回路共计85 路；电梯系统包括货梯2 部、客梯1 部、扶梯2 部；风幕机56 台；热水器12 套，总功率约为1 048 kW。该车站电能计量系统改造前年用电量178.2 万kW·h。通过与同地区、同等规模车站比较，该车站用电量偏大，需分析确定用电量偏大原因。

该车站管理部门针对电能计量系统进行改造。改造工程将车站配电室原有61块电能表改为具有数据传输功能的多功能电表，并对车站候车厅售票厅、办公区、空调通风机组、电梯等分别加装具有数据传输功能的电能计量表。改造后该车站电能计量表数量达到112块，电能计量表配置情况如表1所示。

表1 电能计量表配置情况

该站对电能计量系统改造后，实现了分区域、分用途、主要用能设备单独计量的计量配置要求。电能计量系统分为3 个计量等级：1 级计量为车站的总用电量，用于车站电费核算；2 级计量为各配电支路用电量，用于分析车站各区域、各种用途的用电量变化趋势及占比，通过同比、环比、横向对比等分析找出用电规律和节电潜力；3 级计量为各主要用电设备、场所用电量，用于分析设备工作情况，作为精细化管理的依据，以及各用电部门节电管理制度落实、考核的依据。

通过对电能消耗数据统计、分析，发现该车站电能偏大主要由于候车室照明光源效率低、回路设置不合理，开关时间不能配合旅客候车规律；个别空调通风机组故障，存在工作效率降低、漏电现象；工作人员节电意识不强，空调、电脑、热水器、照明不及时关闭等。

针对上述原因采取以下措施：重新梳理、调整照明供电回路，更换为LED照明，并根据旅客候车时间自动开关照明；更换、维修有故障的空调通风设备；制定工作班组节电奖惩办法，提高职工节能意识。采取措施后年用电量比改造前降低了23.7%，车站年节约用电成本约41.8万元。

5 结论与建议

能源计量器具是能源计量系统的基础，是能源管理数据的来源。只有在工程建设中严格落实能源计量器具配备方案，保证能源计量器具配备科学、合理，在工程建成后才能有效开展能源管理、节能诊断、节能措施效果验证、节能管理措施落实等一系列节能管理工作。通过工程验证，将国家能源计量器具配备标准要求与铁路企业节能管理、能源统计相关办法相结合，形成的铁路客站能源计量器具配备方案可行，可满足国家和铁路企业节能管理要求，可在节能潜力发掘、节能措施选择、节能效果验证等方面发挥应有的效果，为企业节约能源成本和人工管理成本。

根据铁路客站用电计量系统改造经验，受工程条件限制，能源计量器具配备要求在实际落实中仍存在一定困难。因此，建议在设计阶段落实铁路客站能源计量器具配备要求，主要开展以下工作。

（1）客站运营单位能源管理部门提前介入工程设计工作，根据铁路客站能耗特点和铁路企业节能管理要求，与工程设计人员共同确定能源计量器具的安装位置和数量，特别是对主要用能设备和可再生能源生产设备，根据安装位置单独设计计量器具。

（2）工程设计单位应在满足设计规范要求的基础上，根据能源用途、用能单位、用能场所不同，合理划分供电、供水、供热支路，为实现能源分级、分用途、分用户计量创造条件，便于能源精细化管理。

（3）工程设计单位对能源计量器具配备工作应提高重视程度，电力、暖通、给排水、机电、通信等各专业加强组织协调，为计量器具预留安装位置、电源、网络等工程条件。

（4）计量器具采购单位应严格按照设计要求，采购满足安装条件、计量精度、数据传输等技术要求且质量可靠的计量器具，并按照安装工艺要求进行施工安装。

（5）工程验收时应对能源计量器具配备情况进行专项验收，确保计量器具配备要求得到严格落实。

综上，铁路客站能源计量器具配备，应在执行国家标准要求的基础上，分析铁路企业节能管理工作需求和铁路客站运营特点制定统一的技术要求，在铁路客站建设、改造过程中严格执行、落实，并在铁路客站投入运营前进行验收。能源计量器具的日常维护和管理同样重要，是保持能源计量器具正常工作的保障，铁路客站管理单位应按时对能源计量器具进行检定、校准，及时更换不符合标准要求的计量器具。铁路客站合理配备能源计量器具能够推动管理水平和服务质量提升，对铁路企业其他用能单位完善能源计量体系建设具有带动作用，对加强能源计量基础能力建设具有一定的借鉴意义。