2030 碳达峰 2060 碳中和新形势下，深圳发布大型公共建筑能耗监测报告

2030 碳达峰 2060 碳中和新形势下，深圳发布大型公共建筑能耗监测报告

前言总结

在2030年碳达峰、2060年碳中和的新形势下，为增强能耗数据在建筑节能减碳中的价值应用，推动本市公共建筑节能发展， 《深圳市经济特区建筑节能条例》和《深圳市绿色“建筑促进办法”等相关要求。今年7月14日，深圳市住建局联合发布了《深圳市大型公共建筑能耗监测》深圳市建筑科学技术促进中心、深圳市建筑科学研究院有限公司编制的《情况报告（2020年）》（官方链接：深圳市建筑科学技术促进中心，本文简称《报告》）。

报告对全市公共建筑用电总量水平进行测算，并对全市能耗监测平台接入的能耗数据进行汇总分析。主要内容包括：

①接入及用电指标总体情况；

②政府机关、综合建筑等六类建筑用电量分析；

③疫情期间用电量、新建接入建筑等四项专题分析；

④总结典型工作日特性曲线、冷源和变压器的设计和运行的四个历史分析结论。

本次推送对报告全文进行深度解读，对各章节重点内容进行摘录和梳理，目的是：①帮助各区政府节能主管部门了解当前大型公共场所能源消费状况。为辖区及其他行政区域内的建筑、大型公共建筑能耗监管工作提供参考依据； ②帮助行业内建筑能源管理人员、设计单位和节能服务公司了解城市各类建筑的用电水平和关键用能设备的运行状况，为开展节能工作提供依据管理和优化节能设计、节能咨询服务提供数据参考。

01 接入状态

1.1 城市公共建筑通行情况

截至2021年1月，深圳市共有702栋建筑接入能耗监测平台。扣除监测时间不足一年的建筑和已取消的建筑，共有659栋。监控建筑总面积3456万平方米。与2019年相比，新增监控建筑83栋，新增监控建筑面积773万平方米。

{解读：《深圳市住房和建设局关于明确公共建筑分项能耗数据传入深圳市建筑能耗数据中心有关事项的通知》要求新建、改建、扩建公共建筑自2019年10月1日起实施。建设单位应按要求将分项能耗数据传输至深圳市建筑能耗数据中心，并在验收前申报上传，取得确认报告。截至2021年1月，平台共新增新建和改建建筑103栋，其中83栋已监测一年。此外，由于城市更新、建筑拆除等原因，23栋建筑的监测被取消。 }

1.2 建筑类型分布

平台监控的建筑类型包括国家机关办公楼、商业办公楼、商场建筑、酒店建筑、文教建筑、医疗卫生建筑、体育建筑、综合建筑等建筑。主要集中的是商业办公楼，数量最多，有157栋。其次是近120栋政府办公楼和综合楼，以及110栋购物中心建筑。

图1-1 接入能耗监测平台的公共建筑类型分布

{解读：2019年数量前三名分别是商业办公楼131栋、政府办公楼116栋、购物中心103栋； 2020年新增连栋前三名分别为26栋商业办公楼和24栋综合楼。有文化教育建筑11栋。综合建筑多为商业办公+底层商业设施。因此，2020年深圳新增公建项目将以商业办公写字楼为主，其次是学校等文化教育建筑。 }

1.3 建筑规模分布

从单体建筑面积分布来看，接入能耗监测平台的公共建筑面积2万平方米以上的建筑数量占比75.0%，面积2万平方米以下的建筑数量占比75.0%。 2万平方米占比25.0%。其中，建筑数量最多的是2万至5万平方米，有277栋，占比42.0%；其次是5万至10万平方米的建筑，有145栋，占22.0%。

图1-2 接入能耗监测平台的公共建筑面积分布

{解读：2019年之前监测的建筑大部分为1990年代至2010年代的既有建筑，每栋建筑平均建筑面积约4.7万平方米； 2020年新增的83栋建筑，平均每栋建筑面积约为9.3万平方米，这表明目前新建的公共建筑体量远大于10至30年前的建筑量。 }

1.4 各区公共建筑的出入

2020年，深圳市接入能耗监测平台的公共建筑覆盖福田区、南山区、罗湖区、龙岗区、宝安区、盐田区、光明区、龙华区、坪山区、大鹏新区等10个区。其中，福田区连体建筑数量最多、面积最大。连接的公共建筑类型主要为国家机关办公楼、商业办公楼和综合建筑；其次是南山区。连通型公共建筑主要类型为商业办公楼和综合建筑。文化教育建筑；再次，罗湖区连接的公共建筑类型主要为综合建筑；龙岗区与宝安区相连的建筑数量接近70栋，龙岗区相连的公共建筑主要类型为国家机关办公楼和购物中心。 从建筑来看，宝安区相连的公共建筑主要类型为购物中心商场；盐田区和龙华区的连通建筑数量在20栋左右；光明区、坪山区、大鹏新区的连体建筑数量均不足10栋。

从新建通道公共建筑数量来看，宝安区新建通道建筑数量最多，为29座；其次是南山区，新建通道建筑16座；龙岗区、福田区、龙华区均新建通道建筑10座。大约;其他地区新建通道建筑数量不足5座。

图1-3 各区接入能耗监测平台的公共建筑数量

图1-4 各区接入能耗监测平台的不同功能公共建筑分布

{解读：市政监控平台建设期纳入监测范围的500栋公共建筑主要分布在福田、南山、罗湖、龙岗、宝安等地。这些行政区域公共建筑监测基础良好，建筑领域碳排放已达峰值。在中和研究方面具有一定的数据优势。近两年，龙华、光明、坪山、大鹏新区新建公共建筑数量逐渐增多。随着深圳西部宝安、光明和东部龙岗、坪山的开发建设，未来新建公共建筑数量将会增加。你来得越多，你得到的类型就越多。 }

02 城市公共建筑用电量

2.1 总用电量指标

2020年，深圳市全市监测的公共建筑单位面积用电量指标为96.5kWh/m2，比2019年的109.0kWh/m2下降约11.5%。这主要是受2020年COVID-19大流行对购物中心、酒店和餐馆等能源消耗强度较高的公共建筑造成影响。疫情影响较大。

图2-1 公共建筑用电各项监测指标

{解读：2020年受COVID-19疫情影响，本市公共建筑用电量水平较2019年有所下降。其中，商场、酒店、餐馆和综合建筑是用电量最大的三类公共建筑高耗能是受疫情影响最严重的。这三类建筑的用途均集中在批发零售业、住宿餐饮业。由于防控措施的要求，消费者流量减少，能源消耗明显下降。 }

2.2 分项用电量指标

2020年深圳市监测的四个分项用电指标中，照明、插座用电指标最大，为61.9kWh/m2，占总用电量的64.2%；其次是单位面积空调用电量指标为25.9kWh/m2，占总用电量的26.8%。部分监控建筑空调设备，如分体空调、风机盘管、末端风机等，其用电量无法单独计量，计入照明、插座用电量中。因此，监测到的公共建筑空调系统的用电量略小于空调系统的实际用电量。

图2-2 全市公共建筑用电量占比监测

{解读：通过统计整理，公共建筑用电量分为：①按照国家标准，按用途、计量线路的照明、办公设备等照明插座用电量； ②空调主机、制冷冷却水泵等空调用电量； ③电梯、生活水泵、排气扇等电力消耗； ④ 信息室设备、厨房设备、洗衣房设备等特殊功能用电。与2019年相比，空调用电量占比基本保持不变。由于厨房设备、洗衣房设备等特种用电主要发生在商场、酒店、餐厅等，受疫情影响，特种用电占比较2019年下降20%左右。 1%，用电量下降0.7%，导致照明插座用电量比重相对增加1.5%。 }

2.3 月度用电量指标

各月用电量指标中，7月用电量指标最高，为11.8kWh/m2，2月用电量指标最低，为2.8kWh/m2。这是因为7月份室外平均温度最高，空调耗电量最大，月耗电量最高。 2020年2月，受春节假期和疫情影响，建筑使用强度大幅下降，导致当月各项指标异常偏低。是最高月份的24%。

图2-3 全年公共建筑月度用电量指标监测

{解读：深圳地处夏季炎热、冬季温暖的地区。公共建筑的用电量与室外温度密切相关。从图中可以看出，月度用电量指标的变化趋势与月平均室外温度变化趋势基本一致。夏季室外温度气温升高导致空调用电量增加，因此深圳7月份用电量指数最高，而2月份受气温和春节假期影响，用电量指数最低。 }

2.4 空调季、通风季、除湿季用电量指标

深圳通风季为1月1日至4月5日和10月8日至12月31日连续两个时段，共181天；空调季节为5月26日至10月7日，共181天。 135 天；除湿季节为4月6日至5月25日，共50天。按照通风季节、空调季节和除湿季节对深圳市公共建筑用电量进行分析。结果如图2-4和图2-5所示。

按各季节天数计算，全市空调季节日均用电量指数为0.33kWh/m2·天，除湿季日均用电量指数为0.25kWh/m2·天，通风季日均用电量指数为0.22kWh。 /m2·天。空调季日用电量指数是除湿季的1.33倍，是通风季的1.53倍。

图2-4 主要功能公共建筑空调季、通风季、除湿季用电量指标对比

图2-5 空调季、通风季、除湿季用电指标占比

{解读：2020年通风季日均用电量指标与2019年相似，而空调季和除湿季日均用电量指标均低于2019年，主要是受的流行病。 }

03 各类公共建筑用电指标分析

2019年至2020年各类建筑用电量指标对比如图3-1所示。 2020年室外平均温度与2019年基本持平。但2020年上半年各类建筑的使用强度均不同程度受到疫情影响。消费指标较2019年有所下降。

图3-1 2019-2020年各类建筑用电量指标对比

{解读：各类公共建筑用电指标排序与往年相同，仍为商场>宾馆饭店>商业办公>综合建筑>政府机关>文化教育。受疫情影响，2020年用电量指标均低于2019年。其中，国家办公楼同比降幅最小，综合建筑同比降幅最大。综合建筑主要为商业写字楼+底层商铺或商业写字楼+酒店、底层商铺及酒店功能区。受疫情影响，用电量下降明显，且总用电量基数小于商场、酒店、餐饮等，因此降幅最大。 }

04疫情期间用电量分析

4.1 疫情期间本市公共建筑总用电量分析

报告以一周为时间粒度进行分析，跨度为春节前一周至复工第七周，并对比2019年和2020年同期情况，如图4-1所示。

图4-1 疫情期间全市公共建筑平均周用电量同比情况

{解读：本市监测疫情期间公共建筑用电表现：①春节假期及节前，2019年与2020年全市公共建筑日均用电量接近同期去年; ②从2月复工到2020年3月，受疫情影响较大，假期复工后第一周和第二周，全市公共建筑用电量仍处于较低水平，并逐渐恢复第三周，到3月底复工第五周恢复到去年水平的93%。 }

4.2 疫情期间各类公共建筑用电量分析

报告以2020年1月春节假期前一周日均用电量为基准，对疫情防控前后的情况进行对比分析，如图4-2所示。

图4-2 疫情防控前后全市各类建筑日均用电量对比

商场建筑、综合建筑和酒店餐饮建筑受疫情防控影响较大，复工第四周仍未恢复到正常水平。根据全年同比数据进行分析，如图4-3所示。

图4-3 2019年与2020年商场及其他建筑用电量月度对比

{解读：根据疫情期间深圳市公共建筑用电表现和室外温度因素对各行业复工情况进行分析，各类建筑能耗表现如下：①医院继续为维持春节假期高能耗水平，深圳医疗卫生人员在假期期间紧锣密鼓地工作，复工第二周深圳疫情已逐步得到控制； ②国家机关办公建筑用电恢复速度远高于其他类型建筑，且深圳市机关工作人员因控制疫情的需要，春节假期期间仍在工作，并逐步从延长假期开始加大办公强度，到复工第四周恢复正常水平； ③复工第三周，商业写字楼开始逼近春节前一周用电量水平，整体复工速度较快；酒店、餐馆受疫情影响，直到7月才恢复正常营业水平，当年三、四季度营业水平出现“报复性”增长；商场建筑和含楼层商户的综合建筑受疫情影响最为严重，用电量强度低于2019年。}

05冷源机组运行分析

5.1 冷源装机容量设计情况

各类公共建筑冷源装机容量设计指标统计结果见图5-1。

图5-1 各类建筑冷源装机容量设计指标

{解读：《国家土木建筑工程设计技术措施——暖通空调动力》第1.3.2条规定了各类工程冷负荷指标的估算范围。从装机容量统计结果可以看出，86%的办公建筑、75%的商场建筑和93%的宾馆、饭店建筑冷负荷设计指标超出了估算范围，冷负荷实际设计值太高了。 }

5.2 运行冷源数量及高峰负荷率

（1）运行冷源数量分析

冷峰剩余机组百分比定义为冷峰时段未开启的空调机组数占空调机组总数的比例。经过近年数据统计分析，写字楼、商场、宾馆饭店数据如图5-2所示。

图5-2 各类建筑制冷机组剩余比例

{解读：冷源机组实际运行中，机组剩余率平均水平约为33%。写字楼都有剩余单位。商场和酒店的平均剩余单位基本持平，酒店和餐厅略好一些。 }

(2) 冷源峰值负荷率

本部分所称冷源运行峰值负荷率，是用建筑空调冷源系统全年运行的最大冷负荷除以建筑冷源装机容量。该计算未考虑分体空调、VRV等无法单独测量的设备负载。各类建筑冷源峰值负荷率分析结果如图5-3所示。

图5-3 各类建筑冷源峰值负荷率分布

{解读：从图中可以看出：①写字楼、商场、宾馆饭店等冷源的实际冷负荷峰值率均低于设计冷负荷，最大冷负荷率均低于设计冷负荷。 90%左右； ②宾馆、饭店高峰负荷率较高 负荷率最高的建筑数量最多，而商场、写字楼高峰负荷率相对较低。建议今后新建建筑空调冷负荷的计算应结合实际建筑冷源峰值负荷率，合理优化冷负荷设计。 }

5.3 冷水机组运行负荷特性

冷水机组的运行负荷特性是指单台冷水机组在全年运行时间内的负荷率分布。本节中，负载率按照IPLV的25%、50%、75%和100%划分区间。统计分析单台运行冷水机组的每小时运行负荷特性，如图5-4所示。

图5-4 各建筑物冷水机组启用小时负荷率分布时间比例

{解读：经统计分析，写字楼、商场、酒店等建筑冷源装机容量设计均偏大，实际高峰负荷率主要集中在（25%、75%）之间。实际运行情况冷源机组全年有30%左右的负荷率低于一半，因此，对于设计容量较大的既有建筑，应加强空调系统节能运行管理，进行节能改造。 }。

5.4 典型建筑制冷机运行分析

D栋为商务办公楼，建于2007年，总建筑面积8.4万平方米。空调系统为中央空调，航站楼为全新风系统和风机盘管加新风系统。大楼配备制冷量100毫升的离心机3台、制冷量100毫升的螺杆机1台，冷源装机容量指标为101W/m2。运行方式为空调季节制冷高峰时同时开启两台离心机，除湿季节一般开启一台离心机，通风季节开启一台螺杆机。

根据监测数据统计，如图5-5所示，该建筑全年最大日负荷率为53%，发生在6月10日。当日开机的两台离心机负荷率为分别为95%和96%。 。

图5-5 D栋全年日负荷率

D栋4台冷水机组年小时运行负荷率如图5-6所示。从图中可以看出，1#离心冷却器和4#螺杆冷却器的运行负荷率低于2#和3#，平均运行负荷率分别在30%和55%左右。建议检测1#、4#冷水机组的运行COP，通过冷源系统调整、群控优化等技术措施提高冷水机组的运行能效。据测算，节能率约为10%，年节电约10万千瓦时。

图5-6 D栋冷水机组全年每小时运行负荷率

{解读：报告通过楼宇案例介绍了冷水机的运行分析思路，为楼宇监控的能源管理者利用市政监控平台的监控数据分析楼宇冷水机的运行情况提供方法参考。 }

06 建筑变压器运行工况分析

6.1 变压器容量设计

对监测建筑的变压器设计容量指标按照国家办公建筑、商业办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑四类进行统计分析。各类建筑变压器容量设计指标分布如图6-1所示。

图6-1 各类建筑年峰值负荷率统计

{解读：《国家土木建筑工程设计技术措施-电气》（2009年版）第2.7.6条规定了各类建筑变压器容量指标的估算范围。从图中可以看出，商场建筑和酒店餐饮建筑的实际设计容量均接近设计规范上限。国家办公楼、商业办公楼实际设计容量在设计指标以内； 34%的宾馆饭店建筑设计容量超过设计标准上限。 }

6.2 运行变压器台数及峰值负荷率

各类建筑物变压器的峰值负荷率是用各建筑物全年最大小时用电量除以变压器设计容量计算得出的。峰值负荷率统计结果如图6-2所示。在建筑物全年用电量最大的时刻，统计建筑物内未启用的变压器数量和已安装的总台数，分析剩余变压器台数，如图6-3所示。

图6-2 各类建筑年峰值负荷率统计

图6-3 各类建筑用电高峰时变压器数量

{解读：从图6-2可以看出，写字楼、商场、酒店建筑变压器的实际峰值负载率主要集中在[25%、50%]范围内。商场高负载率变压器数量最多，宾馆、饭店因其设计容量较大，低负载数量最多。虽然各类建筑变压器的峰值负载率大多低于50%，但从图6-3可以看出，存在很多变压器全部投入的情况。建议根据变压器的经济运行和现场变压器联络功率传输来调整负载率范围。改善变压器的经济运行并减少变压器的基本电费。 }

6.3变压器操作负载系数分布

将25％，50％和75％作为负载因子划分点，并全年将受监视建筑物变压器的每小时运行功耗以及变压器的容量和功率因数信息，分析了每个变压器的操作负载系数。结果如图6-4所示。

图6-4各种类型的建筑变压器的每个负载率范围内的工作时间比例

{解释：州办公楼和商业办公楼的最长时间比例以低负载率（<25％）运营，均超过80％；其次是酒店和餐厅建筑，78.1％。由于长时间的工作负载率很低，因此现有建筑物可以考虑在操作过程中优化电源和分销模式，而新建筑物可以考虑在设计过程中合理地降低变压器的容量。 }

6.4典型建筑变压器负载因子的设计和操作比较

A A是一栋商业办公大楼，建于2009年，总建筑面积为88,000平方米。根据设计图，该建筑物配备了80％的变压器容量，设计的负载速率约为80％。

A建筑物A单位面积的年度功耗指标为208.5KWH/M2，高于该市的相似限制和平均水平。变压器设计能力指标为132VA/M2。全年总变压器负载率的小时分布如图6-5所示。如图所示，可以看出，构建A变压器的总负载因子全年的最大值为34.5％，这是6月24日的10点。82.8％的时间在（ 0，25％）范围； 17.2％的时间在[25％，50％）范围内；工作载荷率不超过50％。

图6-5 2019年建筑变压器总负载系数的每小时分布

从图6-6中，我们可以看到，建筑A建筑物中变压器的总负载率在25％至50％之间，主要发生在7:00到22:00，属于正常办公室和夜间的加班时间这座大楼的。

图6-6在时间间隔内构建A变压器的总负载系数的分布

{解释：该报告通过商业办公室建筑物案例比较了变压器的设计负载率和实际负载率。变压器设计负载率约为80％。在2019年，实际运营率大部分时间低于25％，最大负载率为34.5％，设计值超过实际最大值超过2倍。建议设计师合理地降低变压器的设计能力，以降低项目成本，同时还提高变压器的实际运行负载率并促进变压器的经济运行。 }

07经常询问有关建立节能操作的问题

7.1空调供水系统的异常操作

（1）“一台具有多个泵的机器”异常

图7-1在某个建筑物的空调供水系统中，“一台机器和多个泵”的操作现象

{解释：活化的水泵的数量和活化的主机的数量应与一个相对应，以避免“一台机器到多个泵”的不合理现象。如图7-1所示，属性管理单元或用户单位可以从监视数据中发现节能空间。随后，可以进一步测试空调供水系统，以分析“一台机器到多个泵”和流量不均匀的原因。根据建筑物的负载特性进行调整，以便水泵在最佳点运行。 }

（2）冷却水泵的异常操作

图7-2空调冷却水泵的异常操作

{解释：水泵通常对应于主单元的启动时间。有时，冷藏水泵的运行时间会适当扩展以进行节能操作，但是主装置和冷却水泵的关闭时间通常是一致的。如图7-2所示，在各个建筑物中，可以发现当主机关闭时，冷却水泵保持运行，导致能量浪费。 }

7.2空调水泵全年以固定频率运行

图7-3每小时监视建筑物的空调供水系统中的电力

{解释：当冷却器的负载速率降低时，它表明立即冷却负荷需求减少，空调水泵具有频率转换的潜力以节省能量。如图7-3所示，某些建筑物中的空调水泵仍然具有可变频率操作的节能潜力。将来，物业管理单元或用户单元可以进一步进行空调制冷泵和冷却泵的频率转换转换，并通过建筑物智能控制系统实现水泵的频率转换控制。实现最佳节能操作。 }

7.3晚上设备浪费能源消耗

图7-4建筑物的电热水器每小时监视电力消耗

{解释：夜间是建筑动力消耗的低时期。除了每天24小时运营的建筑物（例如医院和酒店），办公室中的非特殊能源消耗设备，购物中心和其他建筑物应关闭或处于待机模式。但是，如图7-4所示，仍然可以从监控平台上找到某些建筑设备（例如电热水器）在夜间浪费能源。通过加强对业主或用户单位的节能管理培训，并充分利用能源消耗监控数据，我们可以实现精致的节能操作管理。 }