上海虹口世紀大酒店綜合節能改造合同能源管理項目

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一、案例名稱

上海虹口世紀大酒店綜合節能改造合同能源管理項目

二、案例業主

上海虹口世紀大酒店隸屬上海虹口世紀大酒店有限公司，是一家涉外綜合四星級酒店，年營業額約為6500萬元人民幣，主要來自酒店營業以及寫字樓出租。建筑樓高31層、總高96米，總建筑面積約60000平方米，酒店建筑功能布局見表1。上海虹口世紀大酒店原主要用能為電、柴油（采暖、熱水）和城市煤氣（廚具），酒店原用能數據如表2所示。

表1  建筑功能布局

表2  能耗基準數據（2009—2010年）

三、案例內容

該項目擬采用的技術、設備都是非常成熟的產品，其高效、可靠性等關鍵指標已經在實際項目中得到過充分的驗證。基于上述數據和理由，該項目具有高度的可行性，能夠為酒店帶來顯著的經濟效益。

該項目主要涉及以下能源系統的改造：采用風冷熱泵系統代替原柴油鍋爐，提供酒店冬季采暖；采用空氣源熱泵熱水器系統代替原柴油鍋爐，提供酒店所需生活熱水；夏季回收冷水機組冷凝熱，輔助生產生活熱水，進一步降低熱水能耗；電機系統應用智能變頻控制技術，降低空調系統風機、水泵能耗；采用LED燈具替換原有燈具；采用變頻調節和能量反饋器技術和設備對電梯進行節能改造；采用高效節能爐芯對燃氣灶具進行節能改造；應用能源管理系統（EMS）代替人工巡檢和抄表，提高能源管理水平、效率和精確性，實現遠程化、實時化、可視化、智能化管理。

圖1  能源系統改造圖

1.空氣源熱泵熱水器系統

圖2  熱泵熱水器系統制熱原理

熱泵熱水系統根據逆卡諾循環原理，機組以少量電能為驅動力，以制冷劑為載體，吸收空氣或自然環境中的低品位熱能，轉化為高品位熱能，再將高品位熱能釋放到水中制取熱水。由于熱泵技術利用熱泵循環，供熱的大部分熱量來自于環境空氣，因此能源利用率高。

酒店原熱水系統用柴油鍋爐制取，耗能大。采用空氣源熱泵熱水系統改造后，節能效果顯著，熱泵熱水系統示意如圖3。與柴油鍋爐相比，熱泵熱水機組具有耗能低，能源效率高，無環境污染和安全可靠等特點。

圖3  空氣源熱泵生活熱水系統示意圖

熱泵熱水機組本身還具有以下幾個優點：

（1）運行噪音小。

（2）產品模塊化，占地面積小，便于安放。

（3）模塊之間互備互用，便于調節負荷，使機組始終處于高效運行狀態。

（4）模塊之間交替化霜，提高系統運行安全性。

2.風冷熱泵空調系統

酒店原采用廢舊離心機組提供夏季空調，設備陳舊，效率低耗能大，設備維護費用高。項目采用約克YCAE61RC模塊式風冷熱泵為建筑提供夏季空調和冬季采暖，機組分布示意圖如圖4，模塊式風冷熱泵并聯運行，分組控制，機組互為備用，在系統運行安全性上優于選用大型的螺桿風冷熱泵。

與原系統的離心式制冷系統相比，風冷熱泵系統具有以下特點：

（1）系統冷熱源合一，更適合同時采暖和制冷需求的用戶，同時省去了鍋爐房。

（2)機組戶外安裝，省去了冷凍機房，節約了建筑投資。

（3）風冷熱泵機組的一次能源利用率可達90%，節約了能源消耗，大大降低了用戶成本。

圖4  風冷熱泵系統示意圖

3.LED照明系統

隨著技術產品的成熟、成本的不斷下降，以及市場認知度的上升，LED（Lighting Emitting Diode,發光二極管）光源逐步成為理想的節能、綠色光源。如表3所示，由于二極管發光機理與傳統白熾燈、熒光燈有著本質的區別，其電能轉化為光能的效率遠遠高于這兩類燈具；即使與用于普通建筑照明的三基色節能熒光燈相比，LED燈具仍然能夠節省約30%~40%的照明用電。此外，LED燈具還具有不含汞等重金屬、無頻閃等優勢，故被稱為“綠色”照明。

表3 LED燈具替代其他類型燈具的節能效果

根據統計的燈具類型、數量、開燈時間，以及相應替換燈具的節能率，估算出照明系統改造前、后的電能消耗和支出費用。總共替換燈具5445盞，節能效果顯著。

表4  燈具數量統計和節能量計算

4.節能爐灶

灶具通常分成兩種，炒菜灶和蒸灶。節能炒菜灶具的構造如圖5所示，一般比普通爐芯節能15%~30%。灶具也是酒店常見的用能設備，目前灶具的節能改造主要通過更換爐芯和改善控制兩種方式。傳統爐芯的燃燒方式為燃料和空氣邊混合邊燃燒，易造成燃燒不完全，造成“化學熱損失”。

圖5 節能灶具構造

節能灶具的原理和特點如下：

（1）全預混技術：特殊爐芯結構設計，使燃氣和空氣在燃燒之前得到充分的預混和取得最佳的空燃比。

(2)強力的火力狀態：燃燒腔側旋氣流噴射設計，使燃燒過程中火焰對鍋底的沖刷有力，傳熱迅猛，爆發力強，充分滿足廚師對火力的要求。

（3）優越的實用性：爐芯用優質不銹鋼材料制造，經久耐用，使用壽命長；廚師在操作中無需改變操作習慣。

蒸灶通常通過蒸汽發生器的優化和改造達到節能的目的。具體的措施和特點包括：微電腦管理供水，精確控制、蒸汽常壓供應；燃氣尾氣余熱回收；不改變蒸箱結構，與原蒸箱燃燒器互為備用。

5．電梯

電梯傳統制動方式均采用傳統的電阻制動方式，電梯下行時的勢能轉換產生的電能都通過電阻散熱排放。該項目擬采用變頻能量反饋制動裝置回收電梯下行時的勢能，其原理如圖6所示。電梯下行的勢能首先通過制動裝置轉換為直流電，經能量儲存裝置、AC/DC轉換器轉換成交流電，最后經過濾波整形反饋到電網。

圖6  電梯能量反饋制動裝置的原理

6.EMS系統

EMS能源管理系統由能源管理平臺、采集設備、終端計量設備三部分組成，其原理示意圖如圖7。通過采用實時能源監控、分項能源統計分析、重點能耗設備監控、能耗費分析等多種手段，使應用者對能源成本比重和發展趨勢有準確的掌握，制定有的放矢的節能策略，并將節能指標分解到各個部門，使節能工作責任明確。

圖7 EMS原理示意圖

項目各改造系統自2011年簽訂合同開始正式進入施工期，順利竣工，各系統竣工時間見表5。

表5  各系統施工與竣工時間

四、項目年節能量及節能效益

1.項目總體節能量和節能效益

表6  節能量和節能效益統計

2.各系統節能量計量方法

空調、熱水系統：新系統的耗電量由分時電表記錄，電費以分時耗電記錄和約定的分時電價計算確定，節能量基本形式即基準柴油費用減去熱泵熱水器、風冷熱泵系統的電費。

照明系統：由原燈具功率減去替換的新的LED燈具功率，統計替換燈具數量、開燈時間即可計算出照明系統的節能量。

電梯：電梯的節能來自于能量反饋器回收的電量和節省下來的電梯設備空調的能耗，能量反饋器回收的電量使用單獨的電表計量，原設備空調按照其冷量、功率、運行時間測算。

五、商業模式

該項目采用“合同能源管理模式”，效益分享期為6年，按下述約定分享節能效益：

第一至第三年：業主分享節能效益的20%，節能服務公司分享節能效益的80%。

第四至第六年：業主分享節能效益的40%，節能服務公司分享節能效益的60%。

在該合同期限內，業主享有30%，節能服務公司享有70%。合同結束之后，該項目涉及的碳排放相關經濟利益歸業主所有。

六、融資渠道

該項目初投資533萬元，由節能服務公司負責100%投資。該項目以合同能源管理未來收益為質押，由上海市再擔保公司提供擔保，由招商銀行提供500萬元貸款，保障了項目順利實施。

七、優惠政策

根據《合同能源管理財政獎勵資金管理暫行辦法》（財建[2010]249號）和《上海市合同能源管理項目財政獎勵辦法》（滬經信法[2010]833號），通過第三方審計機構上海建筑科學研究院的審核，項目按照上述政策節能服務公司獲得165.9萬元的財政獎勵，同時業主方獲得上海市虹口區的相關節能獎勵。

該項目被上海市發改委和經信委授予“2012年度上海市合同能源管理示范項目”和“2012年度上海市樓宇節能改造合同能源管理示范項目”。