摘要：合同能源管理是一種以節(jié)省的能源費用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能投資方式。我國正處于城市規(guī)劃建設的高速發(fā)展階段，雖然節(jié)能建筑的建設和現(xiàn)有建筑進行節(jié)能改造陸續(xù)開展中，但發(fā)展道路上困難重重。本文主要從發(fā)展現(xiàn)狀、前景以及可能面臨的問題三個方面淺析合同能源管理在建筑節(jié)能改造中的應用。

關鍵詞：合同能源管理；建筑節(jié)能；節(jié)能服務公司；能源費用

1國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

在一些發(fā)達國家，節(jié)能意識比較強，低碳節(jié)能建筑層不出窮，已進行建筑節(jié)能改造四十余年，故在節(jié)能改造這塊西方國家的發(fā)展令人望其項背。幾十年來，這些國家從未停止對建筑節(jié)能改造的研究與發(fā)展，其管理機制也愈發(fā)成熟。1972年加拿大《新建筑物節(jié)能法》，要求政府部門必須使用節(jié)能服務，向人民宣傳節(jié)能知識并使用節(jié)能服務[3]。在當前市場經(jīng)濟仍存障礙的背景下，為了推行節(jié)能項目，通過對比分析能源用戶的利用率，專家認為如有專業(yè)化的節(jié)能公司能夠促使能源用戶提高能源使用效率，對保障能源供應、經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、保護環(huán)境具有重大意義。日本國土面積小，經(jīng)濟發(fā)達但資源匱乏，能源供給率低，絕大多數(shù)依賴進口，為此日本政府一直十分重視能源的節(jié)約使用，1974年日本政府制定了作為管理熱能的基本法律的《熱能管理法》，1979出臺《關于能源使用合理化的法律》，促使企業(yè)提高能源使用效率[4]。“節(jié)能法”對辦公樓、住宅等建筑物提出了明確的節(jié)能要求，住宅的節(jié)能設計主要體現(xiàn)在密閉性、保溫性、多能源組合及立體綠化四個方面[5]。當前，我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進程明顯加快，能源消費增速放緩，資源性、高耗能、高排放產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸衰減[2]。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快和消費結(jié)構(gòu)持續(xù)升級，我國能源需求剛性增長，資源環(huán)境問題仍是制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸之一，節(jié)能減排依然形勢嚴峻、任務艱巨。

2合同能源管理在建筑節(jié)能改造中的發(fā)展前景

2.1市場需求

近年來，我國經(jīng)濟社會的發(fā)展越來越受到環(huán)境、資源的制約，也愈發(fā)逐漸重視節(jié)能減排的作用。從現(xiàn)有建筑市場來看，目前我國城鎮(zhèn)建筑規(guī)模持續(xù)增長，現(xiàn)有建筑與新建建筑都擁有較大的節(jié)能潛力，其中我國現(xiàn)有建筑近一半以上的項目需進行節(jié)能改造，約有上萬億元的市場空間。推行合同能源管理模式，實施合同能源管理推廣工程，鼓勵節(jié)能服務公司創(chuàng)新服務模式，為用戶提供節(jié)能咨詢、診斷、設計、融資、改造、托管等“一站式”合同能源管理綜合服務[6]。

摘要:在能源形勢緊張的大趨勢下，高能耗的大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的建設逐漸受到重視，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及基礎的建筑能源管理平臺可以提供即時、準確、高效的能源管理策略。系統(tǒng)闡述了結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建筑能源管理構(gòu)建方法，對物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與建筑能源管理系統(tǒng)的相關性進行了分析，并從能耗數(shù)據(jù)收集、能源審計、能源管理這三個層級探討了這兩者的應用結(jié)合方法，為公共建筑能源管理系統(tǒng)的升級與優(yōu)化提供了一定的思路。

關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);公共建筑;能耗監(jiān)測;建筑能源管理

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程不斷加快，能源的使用量也出現(xiàn)快速上漲的趨勢。而建筑能耗、工業(yè)能耗和交通運輸能耗是我國能源消耗的三大主力，其中建筑能耗大約占據(jù)了總能耗的30%。黨的十八大提出了建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的目標，在這樣的背景下，尋找新的建筑能源管理方法和技術(shù)，對建筑耗能設備進行整體管理優(yōu)化是當前節(jié)能工作的趨勢所在。當前，我國信息科技的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為國家各產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型改革的切入點和帶動者，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)研究逐漸成為各領域關注的焦點。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息科技技術(shù)非常重要的部分，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行建筑能源管理平臺的研究，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑耗能設備的能源數(shù)據(jù)進行實時采集和管理，可以更加有效的實現(xiàn)建筑能源精細化管理，為大型公共建筑節(jié)能減排提供技術(shù)支撐。

1新時代背景下的建筑能源管理需求

多項研究表明，在所有的建筑能耗中，大型公共建筑的能源消耗大、能源利用率低，尤其是運行能耗的控制水平整體偏低，已經(jīng)逐漸成為我國目前能源問題的關鍵。建筑能源管理指的是，通過系統(tǒng)化的控制建筑物能源消耗及能源消耗模式的策略，在滿足建筑內(nèi)舒適度等各方面要求的前提下，使得能耗量和能耗費用最小化［1］。建筑能源管理的前提是對建筑能源消耗的監(jiān)測和統(tǒng)計，高效的能源管理必須建立在充分的能耗監(jiān)測和精確的能源統(tǒng)計之上。這就包括了對建筑用能系統(tǒng)，包括暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等的全面監(jiān)測，以及對各類設備分類分項的能耗數(shù)據(jù)的采集、整理與分析。而過往采用傳統(tǒng)方法進行能耗統(tǒng)計與分析，由于公共建筑設備數(shù)量和種類多樣，設備數(shù)量、規(guī)格、型號、功率等各不相同(見表1，表2)，因此能源統(tǒng)計獲取的數(shù)據(jù)量龐大、數(shù)據(jù)類型多種多樣，進行能源審計的工作量和工作難度都較高，這在一定程度上阻礙了相關能源管理工作的開展。尤其是對于建筑集群來說，傳統(tǒng)的建筑能耗統(tǒng)計無法滿足多棟建筑同時展開的綜合能源管理。因此，隨著公共建筑的類型和體量的不斷增加，在建筑能源管理的體系中，亟需引入一種高效率、低成本，同時可以實現(xiàn)大規(guī)模建筑集群能源消耗的實時監(jiān)測與能耗數(shù)據(jù)收集的新型技術(shù)。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)成為解決這一問題的重要選擇，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對建筑中各類設備的大量能耗數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和收集，并整合到統(tǒng)一的能源管理平臺，對其進行數(shù)據(jù)處理與分析，從而幫助管理者對區(qū)域化的建筑集群能源消耗展開統(tǒng)籌管理。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念

物聯(lián)網(wǎng)的概念在1985年由PeterT．Lewis提出后，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟。物聯(lián)網(wǎng)，即InternetofThings，它的本質(zhì)是物體和物體之間相互進行連接所建立的網(wǎng)絡，它是互聯(lián)網(wǎng)的一部分，同時還可以與互聯(lián)網(wǎng)進行并網(wǎng)的處理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過多種不同的傳感器模塊，對需要的監(jiān)控、連接、互動的設備的各項數(shù)據(jù)進行實時采集，它主要用于企業(yè)之間的緊密聯(lián)系，可以實現(xiàn)供應鏈中各個節(jié)點，包括物與物、物與人等的網(wǎng)絡連接和信息共享，從而實現(xiàn)高效快捷的管理。物聯(lián)網(wǎng)在本質(zhì)上是通過局域網(wǎng)進行設備識別和數(shù)據(jù)交互的，這也就意味著物聯(lián)網(wǎng)必然是以互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡為基礎的，同時它也是在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡基礎上的延伸，此外，物聯(lián)網(wǎng)的用戶擴張到了互聯(lián)網(wǎng)中的設備和設備之間，這些在同一個網(wǎng)絡下的設備也可以進行數(shù)據(jù)交互。物聯(lián)網(wǎng)實際上是一種將物與物相連，并將多種感知設備和傳輸設備相融合的聚合性復雜系統(tǒng)，它的體系結(jié)構(gòu)在技術(shù)上包含三層，傳感層、傳輸網(wǎng)絡層和應用網(wǎng)絡層。傳感層是基層，包含各類傳感器設備并提供泛在的感知網(wǎng)絡;傳輸網(wǎng)絡層在物聯(lián)網(wǎng)層次中處在中間層，它由信息和管理中心組成;應用網(wǎng)絡層則是物聯(lián)網(wǎng)的最頂層，它是用戶終端，通過用戶的操作可以進行網(wǎng)絡中相關設備的信息交互。

摘要:建筑行業(yè)作為當今經(jīng)濟社會快速發(fā)展新的增長點，實現(xiàn)智能化是發(fā)展的必然趨勢，特別是最近幾年隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，智能建筑能源節(jié)能減排成為了重點話題，而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效的運用到能源管理中是非常不錯的舉措。本次研究重點就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑能源管理中的有效運用，在對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智能建筑能源管理重要性分析的基礎之上，給予了幾點關于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑能源管理中有效運用的建議，僅供參考與借鑒。

關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能建筑;能源管理;有效運用

全球經(jīng)濟一體化的發(fā)展，雖然在很大程度上推動了各國經(jīng)濟的快速增長，但是在不斷增長的經(jīng)濟中，能源問題一直以來都是全球關注的重點。很多國家為了能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟與能源協(xié)調(diào)發(fā)展目標，出臺了一系列的節(jié)能減排政策，這也足以說明國家對于能源還是比較重視的。近幾年建筑行業(yè)發(fā)展速度，人們居住環(huán)境更加優(yōu)美、舒適，但是對于能源的需求也在日益增長，為此環(huán)保以及能源節(jié)約變得極其嚴峻。智能建筑發(fā)展中，對于技術(shù)的要求較高，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)的融入更是為智能建筑能源管理帶來了新的發(fā)展契機。而此次通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑能源管理中的有效運用進行分析，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好地服務于人類給予了相關建議，在推動智能建筑快速發(fā)展的同時，以達到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對能源管理效果提升的目的。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)為依據(jù)，其具備了較強的交流與溝通功能，屬于智能應用系統(tǒng)，目的是為了使服務的智能對象能夠有效地連接在一起，從而獲得不一樣的體驗。物聯(lián)網(wǎng)最為顯著的特點就是可以將不同類型的設備連接起來，為最終端客戶提供服務。在物聯(lián)網(wǎng)相關信息的傳播過程中，互聯(lián)網(wǎng)則是核心。物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成部分主要包括傳感設備、傳輸網(wǎng)絡、應用控制網(wǎng)絡，具備了全面感知、可靠傳遞、智能處理以及綜合應用特征。其中全面感知作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎，通過RFID標簽的使用、不同類型的傳感器、二維條形碼等來將物體的信息進行收集整理;而可靠傳遞則是由不同的通信網(wǎng)絡結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)，及時的傳遞物體的相關數(shù)據(jù)信息，其是異地感知實現(xiàn)的基礎;智能處理主要運用的是大數(shù)據(jù)以及云計算等，來分析大量數(shù)據(jù)，物體的管理實現(xiàn)了智能化;綜合應用以不同行業(yè)的不同業(yè)務特點為依據(jù)，使其獨立存在與應用，既包含著挖掘、分析、整合數(shù)據(jù)，并且做出決策，對多個領域數(shù)據(jù)進行管理。

2智能建筑能源管理的重要性

2．1智能建筑能源管理是發(fā)展國民經(jīng)濟的需要

1項目風險來源

節(jié)能服務公司內(nèi)部技術(shù)實力是項目成功的重要保證，其風險來自于節(jié)能技術(shù)的可行性、先進性、可靠性和適應性的不確定。合同能源管理項目的節(jié)能方案都是建立在前期進行的節(jié)能診斷和能效測評的基礎上，節(jié)能診斷或能效測評都會影響節(jié)能方案的可行性。由于科技發(fā)展日新月異，節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的生命周期限制，現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)方案很快就有可能會面臨淘汰的風險。運行管理過程中，如果不能根據(jù)現(xiàn)場實際工況及時調(diào)整節(jié)能運行方案，設計方案往往難以及時適應實際工況，從而導致節(jié)能效益降低。因此，節(jié)能技術(shù)方案的失敗和更新?lián)Q代都可能給節(jié)能服務公司帶來無法收回投資和利潤的風險。

2風險評價矩陣

合同能源管理模式的運作機制決定了節(jié)能服務公司在項目實施中必須承擔風險。因此，應完善項目風險管理的各個環(huán)節(jié)，識別與項目有關的風險，評價和管理改善項目的執(zhí)行效果，從而使?jié)撛跈C會或回報最大化，潛在風險最小化。風險矩陣是項目管理中識別風險因素重要性的一種結(jié)構(gòu)性方法，風險矩陣能夠全面、動態(tài)地初步識別風險因素，包含風險來源、可能結(jié)果、預期發(fā)生概率，然后對風險進行分級整理，為風險管理的后續(xù)階段打下基礎。利用風險矩陣收集的數(shù)據(jù)和評估結(jié)果可以在整個風險管理過程中應用，有著重要的推廣應用價值。風險矩陣方法關于各風險評價因子的權(quán)重系數(shù)是通過專家打分或調(diào)查投票的方法來確定的，以識別對項目影響最為關鍵的風險，為節(jié)能服務企業(yè)經(jīng)營者提供制定相應風險處置措施的依據(jù)和歷史紀錄。

2．1原始風險矩陣

原始風險矩陣由需求欄、風險欄、技術(shù)欄、風險影響欄、風險概率欄、風險等級欄和風險管理/降低欄等構(gòu)成。風險矩陣通常由項目風險管理小組來完成，負責對項目風險因素的識別和評估。

1)需求欄:列出項目的基本需求，通常包括項目操作要求和項目管理需求。

本文作者：孫艷艷 單位：北京市科學技術(shù)情報研究所國際信息部

美國、歐盟、日本三個地區(qū)的智能化建設較為活躍，但是其智能城市的研發(fā)和實驗還主要是以電力設施智能化為中心，且停留在局部智能化的第二個水平上。具體來說，有美國科羅拉多州的博爾德市和迪比克市，荷蘭的阿姆斯特丹，日本的橫濱市、豐田市、京都市、北九州市等城市。而日本的東京雖然已經(jīng)在電力、通信、交通、建筑等城市系統(tǒng)一定程度上實現(xiàn)了智能化，但是各系統(tǒng)間并未統(tǒng)合聯(lián)動，所以仍處于第一個水平。隨著智能城市的發(fā)展，今后將會出現(xiàn)所有城市系統(tǒng)都實現(xiàn)智能化且互相聯(lián)動的第三個水平城市。

歐盟、美國、日本的智能城市建設特征

（一）歐盟政府和企業(yè)聯(lián)合投資和管理，科研機構(gòu)和非盈利組織參與其中。歐盟通過2011年10月出臺的《戰(zhàn)略能源技術(shù)計劃》確定了25個城市優(yōu)先發(fā)展智能城市，這些城市大力發(fā)展低碳住宅、智能交通、智能電網(wǎng)等。2012年7月10日，歐盟委員會實施了“智能城市和社區(qū)歐洲創(chuàng)新伙伴行動”。該行動計劃將集成歐洲在新能源、智能交通和信息通訊（如物聯(lián)網(wǎng)）等領域的先進技術(shù)，在部分城市開展示范項目，包括高效供熱（冷）系統(tǒng)、智能儀表、實時能源管理、零排放建筑、智能交通等，促進智能城市建設。2013年，歐盟委員會將為這些示范項目投入3.65億歐元。此前，歐盟委員會在2012年已投入了8100萬歐元支持能源和交通領域的“智能城市和社區(qū)”試點項目。荷蘭阿姆斯特丹市制定了《阿姆斯特丹智能城市計劃》，其運行方式是以埃森哲咨詢公司為項目管理辦公室，主要由阿姆斯特丹創(chuàng)新驅(qū)動中心（獨立于市政府、官民共同出資）和里安得公司負責，IBM、飛利浦和谷歌等大公司也參與其中，阿姆斯特丹的智能城市已經(jīng)實現(xiàn)了電力和交通兩大基礎設施系統(tǒng)的智能化和聯(lián)動。2012年，德國舉辦了未來城市智能技術(shù)競賽，其中 “Cloud Power能源解決方案”、“flinc城市‘搭車’交通社區(qū)”等五個項目分別勝出，這些項目都是由歐盟各大公司負責研發(fā)和實施的，對建設智能社區(qū)和智能城市將起到很大的推動和示范作用。

（二）美國以企業(yè)為主力，智能電網(wǎng)項目居多。美國的智能城市的實驗項目與其說是構(gòu)筑智能城市，不如說是多以各電力公司為中心的智能電網(wǎng)項目，與各個州的關系并不密切。位于美國科羅拉多州的博爾德市，憑借其影響范圍達4.5萬戶家庭的智能電網(wǎng)一期項目被譽為智能型城市。該項目由市政府和XEL能源公司合作完成，并由市政府向市民提供免費服務。施工單位向每戶家庭免費提供一臺帶有互聯(lián)網(wǎng)接入裝置的智能電表及其他必要設備。借助這些裝置，市民不僅可任意監(jiān)控用電量，還可以登錄XEL公司的網(wǎng)站查詢自家的詳細用電情況統(tǒng)計表。此外，智能電網(wǎng)采用了優(yōu)化的“存儲——供給系統(tǒng)”以及雙向交流網(wǎng)，有利于提高電力供給的可靠性。發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域并立即維修也變得方便。美國能源部從2009年9月開始與迪比克市聯(lián)合實施智能城市建設項目，目標是實現(xiàn)自來水、交通、電力和燃氣基礎設施系統(tǒng)的信息化以及各個系統(tǒng)間的相互聯(lián)動，通過對各種數(shù)據(jù)的收集、整合和分析為市民提供優(yōu)質(zhì)服務。目前該項目正處于第一階段，在各個家庭中安裝自來水和電力智能表，以減少水和電的消耗，項目主要由IBM和阿聯(lián)特能源公司負責。

（三）日本政府主導，企業(yè)是主力軍，政府支持企業(yè)走出國門。日本政府將智能城市建設與新能源推廣事業(yè)緊密結(jié)合在一起。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省在2010年4月認定橫濱市、豐田市、京都市和北九州市四個城市為智能城市示范點，同年8月四個城市分別制訂了為期五年的智能城市實驗計劃，主要是引入將電力、熱能、廢棄物等統(tǒng)合起來的能源管理系統(tǒng)，其運營主體是以各個市政府為中心，能源公司和能源相關公司參與其中的混合團隊，參與其中的公司多是與當?shù)亟?jīng)濟密切相關的企業(yè)。當前，日本智能城市建設主要是向節(jié)能和環(huán)保方向發(fā)展。據(jù)日本IT專業(yè)調(diào)查公司IDCJapan調(diào)查、分析認為，到2015年與智能城市建設相關的日本IT市場規(guī)模約為5352億日元，2020-2030年期間，原有社會基礎設施將迎來功能老化的高峰期，為了對其進行更新?lián)Q代，以電能和天然氣等能源為主的智能綠色網(wǎng)絡也將在2015年以后迅速發(fā)展。日本企業(yè)緊緊抓住這次商機，積極參與計劃研發(fā)和產(chǎn)品推廣，成為日本智能城市建設的主力軍。東芝公司近期計劃在大阪附近建設一座智能化的樣板城市，都市內(nèi)全部采用可再生能源，并配備有通訊功能的新一代智能電表和家用蓄電池，使節(jié)能效果達到最佳狀態(tài)。同時日本企業(yè)還積極參與其他國家智能城市的建設開發(fā)，搶占國際市場，比如日本企業(yè)已經(jīng)與中國的大連、天津達成智能城市建設合作協(xié)議。日本政府則全力支持企業(yè)參與國際競爭，經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省已經(jīng)撥出上百億日元的?？钪С制髽I(yè)的國際商業(yè)合作項目。日本還經(jīng)常舉辦與智能城市有關的展覽會，提高日本在國際智能城市建設市場上的影響力。

對我國的啟示