单位面积能耗与人均能耗综合对标方法研究与案例分析

为了公共机构能耗的合理对标,以国家和江苏省能耗定额标准及合理用能指南中指标规定类型为对象,分析了单项指标(单位面积能耗)对标方法和双项指标(单位面积能耗和人均能耗)对标方法,得到了指标判定区间及区域表达式,对比分析两种方法。提出单位面积能耗和人均能耗综合对标方法,推导指标定额限值数学表达及区域表达式。以《公共机构能耗定额及计算方法》中小学定额为例,推导出单位面积能耗和人均能耗综合对标限值及区域表达式。以南京某小学的单位面积能耗和人均能耗指标为例,进行3种方法的对标,分析对标结果的区别,为公共机构能耗指标的对标提供参考。

南京三级医院分项能耗定额指标研究与应用

分析了《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院类建筑能耗定额规定的区别与联系。以南京14个医院建筑的分项能耗数据作为研究对象,分析了用能设备分项能耗值及能耗占比。依据样本分项能耗占比,采取50%位次设定为参考值,经计算并归一化处理,得到分项能耗比例参考值。将《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院建筑的能耗定额分别与分项能耗占比相乘,得到了三级医院各分项能耗指标定额参考值,为医院建筑分项系统用能状况深度诊断与分析提供参考。同时进行了案例的应用与分析,得到案例项目中照明系统、电梯及水泵的用能存在节能潜力,应加强该分项设备用能的优化与提升。

桥式起重机能耗检测与分级评价研究

桥式起重机是工业生产不可或缺的基础装备,保有量巨大,耗能高。但由于影响桥式起重机能耗的因素多,还没有统一的能效评价方法和体系。文章梳理了目前起重机领域有关能耗检测和评价的标准,提炼总结出了实用性强的能耗检测方法,以检测数据为基础计算了通用桥式起重机起升机构的能效数据,参照电动葫芦的能效分级方法进行了分级,并且推广到以单位能耗为指标的能耗分级。

㶲耗散法对数控加工刀具路径能耗评估研究

针对数控加工中不同刀具路径加工的能耗问题进行研究,基于㶲(yòng)分析理论提出了一种㶲(yòng)耗散方法,对不同刀具路径加工进行能耗的评估;㶲耗散方法通过对加工过程中的切削热、切削液、机床待机、刀具切削磨损、压缩空气等能耗源进行分析,并对各个能耗源进行数学建模,计算不同刀具路径加工情况下的能耗,通过比较不同刀具路径加工能耗的大小,在保证加工质量的前提下选择能耗较少的刀具路径,达到节能目的;最后分别使用三种不同的刀具路径对曲面进行加工实验,通过实验结果证明:实际加工的能耗与㶲耗散法评估的能耗一致,等间距环形刀具路径比往复刀具路径的总㶲能耗降低了10.93%,等间距环形刀具路径比斜45°刀具路径的总㶲能耗降低了15.24%,说明㶲耗散法评估刀具路径加工能耗是可行的;创新点在于提出了㶲耗散法,通过㶲耗散把电能和物料能等不同类型的能量转化为同一形式进行计算,使能耗评估更加全面。

宁钢热轧产品能耗管理系统的设计与实现

基于宁波钢铁能源管理系统和热轧工序制造执行系统,设计了热轧厂产品能耗管理系统,对每一块板卷的能耗进行计算,跟踪分析热轧板卷产品能耗管理数据,为热轧厂节能降耗和热轧产品标准能耗设计提供数据基础。

“双碳”背景下医院能耗管控策略研究

从“双碳”目标和医院可持续发展要求出发,探讨医院能耗管控策略。从“管理节能、技术节能、行为节能”3个方向探讨医院节能降耗的方法和常规举措,分析合同能源管理、分布式能源站、建筑节能和光伏发电系统建设对医院能耗管控的促进作用,确保医院能源消耗水平符合定额管理标准,并力争向“引导值”靠近。结果显示,通过运用能耗管控方法,医院近三年的人均能耗水平呈逐年下降趋势,接近定额标准的引导值(199千克标准煤/人)水平,具有一定的可行性。

基于机器学习的空气源热泵干燥能耗回归预测

为了降低空气源热泵干燥过程能耗,研究了空气源热泵干燥能耗特性,采用多元线性回归模型(multivariate linear regression model, MLRM)和BP神经网络(back propagation neural network, BPNN)模型来预测干燥工艺能耗。在分析干燥能耗影响特征参数的基础上,提出将干燥工艺过程进行切分处理的方法以降低数据获取难度。选取烘房设定温度、烘房设定湿度、烘房初始温度、烘房初始湿度、环境平均温度、环境平均湿度、物料质量和初始含水率8个特征参数作为模型输入,能耗和物料结束含水率作为模型输出。使用MLRM模型、BPNN模型和其他机器学习模型进行能耗预测,MLRM模型对能耗拟合的决定系数为0.739,对物料结束含水率拟合的决定系数为0.931;BPNN模型使用Sigmoid函数作为激活函数时对能耗拟合的决定系数最高,为0.828,使用Identity函数作为激活函数时对物料结束含水率拟合的决定系数最高,为0.942,拟合效果优于其他机器学习模型,能够满足实际生产需求。以复水豌豆为干燥对象设计加载物料65 kg、持续时间4 h的完整变温变湿干燥工艺进行验证试验,结果表明:试验总能耗为15.066 kW·h,MLRM模型和BPNN模型的预测总能耗分别为14.476 kW·h、15.183 kW·h,预测精度分别为96.08%、99.23%;试验结束含水率为8.541%,MLRM模型和BPNN模型的预测结束含水率分别为9.560%、8.889%,预测精度分别为88.07%、95.93%。该研究提出了一种使用MLRM模型和BPNN模型对空气源热泵干燥能耗进行分段精准预测的有效手段,对于优化干燥工艺和降低干燥能耗具有实际意义。

铜冶炼企业单位产品能耗变化趋势与标准修订

本文分析了铜冶炼行业能耗变化的趋势,并阐述了铜冶炼部分能耗修订的要点及后续执行思路,旨在以标准推动铜产业的绿色低碳发展。2004年—2023年,随着新装备、新工艺的不断应用,我国铜冶炼行业的单位产品能耗整体保持稳步下降的趋势。“十三五”期间,为使能耗限额标准切实反映现阶段企业生产实际情况,对原能耗标准进行修订。本文分析了铜冶炼行业能耗变化的趋势,并阐述了铜冶炼部分能耗修订的要点及后续执行思路,旨在以标准推动铜产业的绿色低碳发展。

铁道车辆空调系统能耗试验研究

介绍了轨道交通车辆空调系统能耗研究现状,参照GB/T 17758—2010和GB/T 33193.2—2016建立统一的铁道车辆空调系统能耗试验工况矩阵和试验方法,选取了客运周转量能耗指标“度/(万人·km)”作为铁道车辆空调系统能耗指标,并构建了适用于铁道车辆空调系统的能耗评估计算方法,确定了季节权重系数和温度权重系数值,对时速250 km标准动车组TC01车和TP03车、时速200~250 km动力集中型动车组M02车、时速160 km动力集中动车组普通座车在环境试验室进行空调系统能耗试验,评估计算了车辆每万人每公里空调能耗指标值,并对比分析了不同车辆空调系统能耗指标存在差异的原因。

一种适用于火电厂现场实际能耗分析的模型研究

火力发电厂作为目前电力系统的主要发电量来源,在近年新能源井喷式发展的大背景下,火力发电装机比重大幅下降,但火力发电作为稳定、可靠的电力来源,其仍扮演着电力系统稳定器、压舱石的作用。煤炭价格持续高位运行,深度调峰、机组频繁启停加速火电机组老化等又对火力发电厂提出了新的挑战,煤炭消耗占火电厂运营成本70%以上,摸清楚机组实际运行能耗情况具有十分重要的现实意义。本文根据作者工作经验,对如何利用火电厂现场实际条件,对火电厂机组能耗、锅炉、汽机运行能耗情况进行分析,提供了一种研究模型,希望为火电厂能耗分析、指导机组节能运行控制提供思维扩展和实践指导。

基于DeST的超低能耗建筑负荷特性研究

为实现节能减排,进一步降低建筑的能耗,通过DeST软件对严寒地区SJZU超低能耗示范中心建筑的负荷进行模拟计算,对比超低能耗建筑和不同节能水平的建筑负荷特性,分析新风量和内扰对建筑负荷的影响规律,利用数学分析方法研究内扰因素对建筑负荷的显著性。结果表明:典型超低能耗建筑的全年最大热负荷为14.74 kW,全年最大冷负荷为13.23 kW;全年累计负荷较不同节能水平下的节能建筑显著降低;人均新风量增加5 m^(3)/(h·人),全年累计热负荷平均增幅为4.73%,而全年累计冷负荷几乎不变;超低能耗建筑全年累计负荷的影响最显著的内扰因素是人员密度。

考虑动态能耗的无人机采收菠萝田间收集点优化配置研究

为了深化无人机在田间菠萝采收和运输过程中的应用,探索无人机悬停放置菠萝到收集箱中的技术方案。无人机的续航能力限制菠萝采收工作的完成,而对续航能力影响最大的因素是无人机的载重,提出在田间设立菠萝收集点,并确定收集点的最优设立数量及位置,以确保菠萝采收工作的有效完成。在研究方法上,基于K-means算法寻找最佳收集点位置及分组方式,建立无人机采收菠萝的能耗及成本模型,通过编写程序对模型进行求解,并以无人机续航能力为约束条件,确定了无人机采收菠萝的最大覆盖范围和菠萝采摘数量。通过比较不同设立数量和位置的收集点方案,得出综合最优的结果。在不更换无人机电池的情况下,1台农业无人机采收菠萝约480个,采收面积约44m^(2)。随着收集点设立数量增加,无人机总路程和总能耗呈稳步下降状态,总成本呈稳步上升状态,分析发现667 m^(2)菠萝地设立15个固定位置的收集点时总能耗、总路程和总成本达到均衡最优。无人机采收菠萝的收集点配置优化方案,可为应用无人机进行田间作物采收及运输时收集点的数量和选址提供建设性意见。

沥青路面典型养护施工全过程直接能耗及碳排放量化分析

公路基础设施高质量智慧建养是保障我国“双碳”目标的重要需求。目前我国公路养护里程超过500万km,在养护工程中的能耗和产生的碳排放尚无明确的评价标准。本研究将沥青路面养护过程划分为原材料生产、混合料拌合生产、混合料摊铺碾压及材料运输四个环节,利用层次分析法确定了多个典型养护工程各环节中能耗及碳排放的权重,提出了能耗指数(ECI)和碳成本指数(ECCI)两个评价指标及计算方法,量化研究了养护工程的直接能耗和碳排放情况。研究表明:养护技术的原材料生产及拌合前加热为能耗的主要环节,两个环节的ECI指数值占整体ECI指标值的80%以上;养护工程中上面层及罩面层应用的改性沥青等高性能材料导致了高能耗和碳排放,采用改性沥青的养护技术ECI值较普通沥青提高了100%;采用低温或再生类的养护技术节能效果明显,其中就地冷再生ECCI指数较常规养护工程降低50%以上,再生类养护技术能对公路养护行业的减碳行为起到很好的支持。

民居建筑室内空间热环境多点能耗精准预测

在民居建筑室内热环境多点能耗预测时,若不能有效确定热环境下室内当前状态下舒适程度,会直接影响能耗预测精度。因此,提出考虑舒适度的民居建筑室内空间热环境多点能耗预测方法。根据室内状态建立民居建筑内热环境模型,采用主元分析法获取能耗评价指标,构建热环境下室内能耗指标评价体系,并利用指标建立评价模型,从而确定室内当前热环境能耗;将确定指标作为模型输入向量,利用RBF神经网络构建室内能耗多点预测模型;通过建立的模型实现对民居建筑室内空间多点能耗的精准预测。实验结果表明,所提方法开展室内能耗多点预测时,预测精度高、效果好。

一种新型溶液除湿空调系统能耗及应用分析

传统空调系统通常采用温湿度联合处理的方式,该方式存在舒适性差、能源消耗大等问题。针对以上问题,提出一种利用复合直接蒸发冷却制冷水的溶液除湿空调系统,该系统可以有效节省功耗,符合节能减排的发展趋势。在研究过程中,以某办公楼为研究对象,利用TRNSYS仿真软件建立该系统,研究其在制冷季7—9月的能耗,分析其节能性及适用性。结果表明:当空调新风系统使用太阳能热水作为再生热源时,总供热能耗为6.1×10^(5)kW·h,总耗功为8.73×10^(4)kW·h。相比于传统空调系统,节能率达到55.2%,为降低空调系统能耗提供了新思路。

考虑能耗和运输的有限缓冲区混合流水车间调度

为解决生产调度不及时、加工过程中能耗过大等问题,构建了有限缓冲区混合流水车间调度优化模型。模型以最小化最大完工时间和车间总能耗为目标,将运输时间、广义能耗和缓冲区容量等资源限制作为约束,并应用开关机节能策略减少待机能耗,验证了优化模型的可行性;设计一种狮群算法,采用随机产生与贪婪选择相结合的种群初始化方法,提高初始解质量和求解效率,验证了狮群算法的优越性。实验结果表明:该算法能有效解决考虑能耗和运输时间的有限缓冲区混合流水车间调度问题,优化模型能依照实际需要进行柔性调节,达到制造型企业合理排产、节能减排的目的。

数据驱动的新能源公交车能耗预测

鉴于现有电动车能耗预测多基于实验室条件,存在结果过于理想化或预测准确度不足的问题。本文基于北京市51路公交车的实车运行数据,分析能耗影响因素,通过时钟循环编码优化时间信息、使用箱线图设置阈值以构造行驶工况、建立基于熵权法的驾驶行为评价体系对驾驶行为与工况状态进行辅助分析,最后,对聚类后的4类典型工况片段分别建立引入注意力机制的LSTM能耗预测模型,并将其与传统LSTM及LGBM等多种预测模型进行对比分析,验证结果表明引入注意力机制的LSTM预测模型性能显著高于其他模型。

双碳目标下近零能耗建筑设计影响因素分析

在我国实现“碳达峰、碳中和”的双碳目标进程中,作为能耗大户的建筑行业任务艰巨,为了实现“零能耗建筑”的最终目标,而有了“近零能耗建筑”的阶段性目标。在分析我国近零能耗建筑发展现状的基础上,展开对被动式节能设计影响因素及主动式高效用能系统两个方面的研究,研究表明,建筑朝向、窗户及外围护构件均应作为节能设计考虑的关键因素,基于地源热泵技术空调系统以及基于物联网技术的智能照明系统能降低建筑能耗。

寒冷地区近零能耗建筑参数优化研究

针对寒冷地区近零能耗建筑的围护结构在夏季会增加室内制冷能耗的问题,提出在夏季和过渡季采用空调与自然通风系统相结合的节能方法,运用EnergyPlus软件模拟研究窗墙面积比、外窗太阳得热因数、窗户传热系数、外墙传热系数、外遮阳悬挑梁长度等5个参数对建筑能耗的影响,通过正交试验确定最优因素水平组合.研究结果显示,优化建筑与既有建筑相比,全年供暖制冷综合能耗可节约43.7%.

能耗双控转向碳排放双控的理论逻辑与实践路径

能耗双控向碳排放双控转变是推进碳达峰碳中和的制度保障,系统分析能耗双控转向碳排放双控的理论逻辑及实践路径,对促进企业适应国内国际市场、降低碳排放,保障中国“双碳”目标的实现有重要现实意义。能耗双控通过需求效应、技术效应和要素替代效应影响节能降碳,碳排放双控主要通过技术创新效应、技术溢出效应和产业结构升级效应的综合作用促进节能降碳,碳排放双控节能降碳的作用机制更加完善,更加注重碳排放控制,更能够精准控碳。能耗双控转向碳排放双控有利于企业能源转型、绿电消费的增加,对于“双碳”目标的实现、国际竞争力的提高具有深远的影响。能耗双控转向碳排放双控背景下,中国面临能耗双控转向碳排放双控的识别阶段、分阶段、落实阶段难题,碳市场建设不足,碳排放监管和执法体系不完善的挑战;为顺利推动能耗双控转向碳排放双控,本文提出统筹推进分阶段、差异化考核工作,通过加大碳市场覆盖范围、完善碳交易机制、优化用能权交易市场等加强碳市场建设,加强碳排放监管和法治体系建设等关键举措和推动路径。中国实现绿色低碳发展须注重能耗双控向碳排放双控转变,准确把握能耗双控转向碳排放双控,促进“双碳”目标实现。