合同能源管理在复旦大学光华楼节能改造中的应用分析

周虎 高翔 黎春仁 卢志坚

1.复旦大学2.上海财经大学

合同能源管理在复旦大学光华楼节能改造中的应用分析

周虎1高翔1黎春仁1卢志坚2

1.复旦大学2.上海财经大学

分析高校在楼宇节能改造项目中采取合同能源管理的必要性、主要技术方案、主要障碍、模式和运作流程，以复旦大学光华楼节能改造项目为例剖析高校如何在楼宇节能改造中合理开展和运作合同能源管理的模式，为高校积极开展和落实合同能源管理模式进行楼宇节能改造提供参考。

合同能源管理；高校；楼宇节能改造；运作

合同能源管理是由节能服务公司与用户签订节能服务合同，向用户提供能源效率审计、节能改造方案、设备采购、施工、运行维护等综合服务，同时对用户提供或协助用户寻求第三方所需资金，并从设备运行节省下来的费用中回收投资，获得利润，或节能服务公司在提供服务时只担保节能量，融资由用户进行，节省费用归用户所有（Vine, 2005; Sorrell, 2007）。

公共机构在节能减排中有示范和引领作用。近几年来，中央和地方各级政府都非常重视公共机构节能减排。2007年10月修订的《节约能源法》以立法形式明确公共机构节能。2008年10月1日《公共机构节能条例》从制度上为公共机构节能的实施提供了动力和支持。为推进合同能源管理在公共机构中实施，2015年4月发布的《上海市公共机构合同能源管理项目暂行管理办法》对公共机构实施合同能源管理的职责分工、对象及方式、预算安排等方面提出了指导意见。

作为公共机构中的重要组成部分，高校一向非常重视节能减排工作。目前大部分高校节能监

管平台已经初步建成，可以做到实时监控，远程抄表等功能，高校已经实施的各项节能技术改造的项目也不少，进行节能改造的地方都取得了一定的节能量。但尽管如此，高校整体的能耗还是逐年增长，随着我国高校的发展，总能耗和单位建筑面积能耗可能会随之上升。同时，“十三五”期间，国家和各地方政府对高校节能减排提出了能耗总量和能耗强度的双控要求。因此高校加快节能减排工作刻不容缓，而合同能源管理作为一种成熟的节能改造市场手段，应该在“十三五”期间在高校推广应用。

1 合同能源管理在楼宇节能改造中的应用

1.1 节能改造应用技术

既有建筑节能改造，是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。

据不完全统计，高校建筑节能改造主要包括空调系统节能改造、照明系统改造、热水系统改造和维护结构改造四个方面。其中，空调系统和照明系统节能改造较为普遍，空调系统节能改造包括空调主机系统、末端控制系统、节能运行管理三个方面；照明系统改造更多采用LED与智能控制相结合。

1.2 合同能源管理模式

节能量担保模式、节能效益分享模式、BOT模式和能源托管模式在学校都有不同程度的运用。在楼宇的综合节能改造中基本上都采用节能效益分享模式，主要原因是该模式下高校承担的风险较低，且当前政府补贴主要针对节能效益分享模式。

节能服务公司，一般根据不同的客户特点和项目风险控制，主要采用节能量担保模式和节能效益分享模式。节能量担保模式主要适合于技术成熟、投资回报较长、技术风险不大，但资金风险较大的项目。节能效益分享型模式主要适合于技术成熟，投资回报较快、无技术风险，且客户信用优良，资金风险不大的项目。

1.3 高校实施合同能源管理的主要障碍分析及对策

根据Vine, 2005; Bertoldi et al, 2006; Sorrell, 2007; Ürge Vorsatz, 2007; Chai and Yeo, 2012; Lee et al,2015 等学者的研究合同能源管理实施，主要有技术障碍、融资障碍、信息障碍、程序障碍、组织障碍和信用风险这几个方面的障碍。此外，项目改造后因天气或用电负荷变化节能量的核定也是比较突出的问题。针对这些障碍和困难，高校可通过寻求资金雄厚，技术可靠，信用良好的企业前期进行详细项目可行性分析。高校不断完善计量系统，项目实施部门事先与财务部门充分沟通，共同探讨、商定合同期内的支付方式。

1.4 合同能源管理应用分析

高校节能改造中采用合同能源管理是一种比较好的方式。那么高校在众多的楼宇节能改造中，应如何选择项目，哪些适合采用合同能源管理呢？关键要考虑该项目的能耗基准是否够高、适用技术是否成熟、管理是否可行。高校综合楼宇往往体量大、功能复杂，而且能耗比较大，是学校的重点用能部位，也是比较适合采用合同能源管理方式的项目。

图1高校在节能改造中采用合同能源管理的基本实施流程。

图1 合同能源管理的基本流程图

2 复旦大学光华楼合同能源管理项目案例

2.1 项目概况

复旦大学光华楼于2005年建成，建筑面积为110047 m2，整幢楼高达142 m，是一座集教学、办公、科研、会议等功能为一体的综合性大楼，主要能

能专栏UNIVERSITY AND COLLEGE ENERGY SAVING COLUMN耗为电能，2010～2013年的4年中年用电量分别为7 853 920 kWh、8 210 900 kWh、8644260 kWh、9267 064 kWh。该建筑照明系统、空调系统改造前主要存在以下问题。

（1）建筑内公共区域、办公室、阅览室、教室照明基本为荧光灯，且照明灯具使用时间较长。

（2）中央空调的水系统和风系统均为无变流量控制，空调使用季节运行时间为8:00～21:00，缺乏精细化管理。

（3）卫生间通风设备常年开启，无智能控制。

（4）地下车库照明为荧光灯且车位灯常年开启。

2.2 节能改造方案

（1）设计思路

双方针对光华路照明及空调系统进行诊断，从以高能效设备替代低能效设备和智能管理角度，提出可行性分析报告和设计方案。其主要设计思路如下：

1）采用LED平面灯具替换原有荧光灯灯具；

2）地下车库照明灯具控制采用感应灯智能控制；

3）空调系统上，对空调冷水泵、风机加装了变频控制设备，并对空调区域的温度调节控制装置进行改造； 增加空调末端智能控制；

4）卫生间通风设备更换为能效更高的设备并安装定时器；

5）对办公及教学区的辅助设备安装智能插座控制系统；

6）完善用能计量监测管理系统。

（2）技术可行性分析

该方案采用的设备和技术都是当前市场比较成熟的技术，方案的技术稳定性高。如LED技术、感应灯智能控制技术、变频技术、智能插座、空调末端控制系统和定时器在很多高校都有应用。

（3）节能量测量和验证方式选择

该项目通过复旦大学节能监管平台的表实际读数计量，在学校用能负荷发生较大变化时，双方协商确定基准调整额。

（4）经济可行性分析

在确定节能量测量和验证方式后，双方先就项目的基准年度能耗和改造的项目基准年度能耗进行预测。以此为基础，对项目的经济可行性进行分析，结合政府补贴，均认为该项目在技术和经济上可操作性强。

2.3 项目实施过程、节能效果和风险防范

（1）实施流程

学校确定该项目可采用合同能源管理后，2013年12月，通过公开招标方式，上海普天能源科技有限公司（以下简称普天能源）中标，总投资850万元，复旦大学出资400万元，普天能源出资450万，采用10年期限合同能源管理的节能效益分享模式。2014年3月项目开始施工，10月项目竣工。

（2）项目节能减排效果

项目于2014年3月开工，2014年10月完成全部改造。经过第三方上海市质量监督检验技术研究院对2014年7月～2015年7月的用能数据审核及节能技术应用的评定，光华楼综合节电量为1 788 909 kWh，相当于537 t标准煤（等价值），节约电费113万元/年，项目节能率为22.5%。2015年6月通过专家评审，该项目获得上海市公共建筑节能改造重点城市示范项目，目前各系统始终保持正常运行。

（3）风险分析和防范

1）技术风险

项目中采用的LED技术、变频技术、智能控制、能源管理系统等均为成熟技术。风险只是在正确设计计算和规范施工、安全施工上。项目采用的技术方案成熟，节能量可定量计算，并通过第三方专家评审确定。在节能量测量和验证上，用户、设计院和普天能源分别计算，最终三方设计计算的节能量非常吻合，基本无技术风险。风险防范上，项目实施前对施工、设备运维、节能量测量和验证等可能发生的风险进行充分评估，做好相关对策，如签订施工安全、文明施工协议，并把相关内容写入合同条款。

2）资金风险

普天能源对学校的资金偿还能力进行充分评估，认为复旦大学为著名高校，银行资信很好，管理层人员素质较好，资金风险不太大。风险防范上，除了对双方的信誉进行评估外，把相关的资产偿还额、支付时间、违约责任都写入合同条款。

3）绩效风险

照明系统节能改造的绩效已经被很多案例证实过，定时器和高效设备更换的绩效也是显而易见的。该项目的难点在于中央空调机组的变频控制绩效，项目通过一段时间的实时监测其水泵和风机的运行情况，采取了有效的能效诊断，认为除夏季以外的低负荷情况下，水泵和风机节能空间有余量，并通过数据模拟，认为能够达到预期绩效。

4 结语

本案例能够成功实施可以得出启示：

（1）高校在楼宇节能改造中采取合同能源管理方式的成功，首先在于项目的经济可行性，投资回报率、投资回报周期满足节能服务公司和高校的最低要求，其次绩效风险、资金预算在节能服务公司和高校用户的目标范围内。

（2）节能服务公司拥有较强的融资能力，且高校具有良好的信誉和资金还款能力。

（3）双方在方案设计中，对采用的技术组合及其达到的预期绩效水平，以及测量和验证方式等方面理解一致，沟通充分。

（4）高校在功能相对稳定的重点用能建筑，在采用比较成熟的节能技术时，可采用合同能源管理模式。

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