案例摘要:

北京交通大學把節(jié)能貫徹于學校的教育體系，運用現(xiàn)代通信與控制技術，構建校園智能化能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了 “教育節(jié)能’’和“節(jié)能教育”的有機融合。北京交通大學將節(jié)能教育列入教學計劃，通過課堂教育、校園教育、示范教育、實踐教育等加強對在校學生的節(jié)能教育和宣傳。三年 來實施了建筑物圍護結構改造、教室照明系統(tǒng)、空調智能節(jié)電系統(tǒng)、電梯能量回饋系統(tǒng)、鍋爐煙氣余熱回收等三十多項節(jié)能改造項目，廣泛運用節(jié)能產品和新能源產品，提高建筑物和運行設備的能效水平。建設了涵蓋校園全部能源消費因素的智慧型能源管理系統(tǒng)，將節(jié)能監(jiān)控平臺、供暖自動控制、三維地下管網、教室智能監(jiān)控、圖書館智能節(jié)電控制、無負壓供水 智能控制、智能安防系統(tǒng)、自動報修平臺等進行系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了用能情 況在線監(jiān)控和實時分析，預測能耗變化趨勢，優(yōu)化調度和管控，實現(xiàn)了高校節(jié)能管理智能化。2015年按照GB/T23331的要求，學校建立了能源管理體系，并獲得認證。2011年以來，北京交通大學在建筑面積、用能設備不斷增長的情況下，能源消耗總量年均下降1047噸標準煤，節(jié)約用水年均 5.4萬噸，平均節(jié)能率6.49%,節(jié)水率4.46%_O每年間接減少排放二氧化硫 23.2噸、氮氧化物22.0噸、煙塵13.5噸。北京交通大學發(fā)揮教育機構的特點，把節(jié)能工作融入到教育之中，實現(xiàn)能源消費的可視化、系統(tǒng)化管控,其節(jié)能實踐對全面、系統(tǒng)提升高校節(jié)能工作具有借鑒意義。

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北京交通大學作為交通大學的三個源頭之一，歷史淵源可追溯到1896年，是中國第一所專門培養(yǎng)管理人才的高等學校，是中國近代鐵路管理、 電信教育的發(fā)祥地?，F(xiàn)為教育部直屬，教育部、中國鐵路總公司、北京市人民政府共建的全國重點大學，是國家“211工程”、“985工程優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺”項目建設高校和具有研究生院的全國首批博士、碩士學位授予高校。學校在北京市海淀區(qū)建有東西兩個校區(qū)，總面積近1000畝，建筑面積 91萬平方米。全日制學生24742人，長期外國留學生747人，在職教職工 2961 人。

二、案例具體實施情況介紹

（一）全面加強節(jié)能管理

一是健全機構。成立節(jié)約型校園建設領導小組，作為學校能源使用管理的最高決策機構，副校長任組長。下設3個專門機構：能源管理辦公室, 設專職管理和技術隊伍，負責推進校園節(jié)能的具體工作；低碳研究與教育中心，負責低碳技術與經濟領域的跨學科研究，同時開發(fā)低碳技術與經濟的課程及相關教材；新能源研究所和新能源學院，負責新能源開發(fā)、利用和推廣有關的科研、教育工作；各學院和二級單位設能源管理員。節(jié)能管 理、教育和研發(fā)的團隊中，共有專、兼職教授6人、副教授7人、能源管 理師2人、教師及工作人員90余人。

二是建立長效機制。將節(jié)能工作納入學校年度工作計劃，并進行考核。

通過能源管理體系認證，制定《北京交通大學能源使用管理辦法》對各二級單位進行能源指標分解；出臺《北京交通大學地下管線信息管理辦法》, 對地線管線統(tǒng)一管理；出臺“誰投資誰受益、誰節(jié)約誰受獎的節(jié)約激勵政策，鼓勵各二級單位開展節(jié)能技術改造和能源指標管理。

三是建設管理平臺。學校建成包括能源監(jiān)管平臺、地下管網三維系統(tǒng)、水電無人值守系統(tǒng)等在內的綜合監(jiān)控中心，實現(xiàn)對全校能源的實時監(jiān)測與計量以及水、電、暖智能控制。

四是引進合同能源管理新機制。以學生活動中心為試點，委托節(jié)能公 司進行節(jié)能改造和能源管理，節(jié)能收益由節(jié)能公司和學校按比例提成。

（二）全方位開展節(jié)能技術改造

學校的技術改進涵蓋水、電、氣、油等各個能源領域，近3年進行節(jié)能技術改造共計30余項。

1、建設中水處理和回用系統(tǒng)

集中式浴室洗浴廢水，經過中水處理系統(tǒng)去除污染物質，用作沖廁用水、綠化用水和景觀湖補水；對宿舍樓公用水房產生的廢水，經處理后回用作該建筑的沖廁用水。

學校建有兩座中水處理站，將洗浴污水處理后排入明湖儲存，用于景觀湖補水和綠化用水，年節(jié)水7萬立方米。投資回收期：兩座中水站投資約300萬元，年節(jié)水7萬立方米，合42萬元，投資回收期7.2年。

在兩棟學生公寓樓（住宿學生2600人）安裝了微型中水設備，將洗漱廢水處理后用于本樓沖廁。節(jié)水率可達40%以上。投資回收期：共投資20萬元，年節(jié)水0.6萬立方米，合3.6萬元，投資回收期5.6年。

2、建設雨水收集利用系統(tǒng)

原理：收集建筑物周邊及路面雨水，經初期徑流棄流后，作為景觀湖補水和綠化用水。

應用及效果：2005年，我校開始實施“雨水攔截工程”，將教學西區(qū)、 家屬區(qū)西區(qū)共約20萬平方米匯水面積的雨水全部匯入學校明湖，用于景觀湖補水和綠化用水。

3、安裝無負壓供水系統(tǒng)

原理：利用供水管網的壓力給用戶直供，6層以下不起泵即可實現(xiàn)供給；取消水箱，避免了水箱的二次污染。

應用及效果：對全校12個水泵房進行了改造，全部更換成無負壓供水設備，與傳統(tǒng)的水箱供水相比，年節(jié)電40萬度以上，節(jié)電率可達30%-60%,并且保證了供水衛(wèi)生和安全。

投資回收期：投資約310萬元,年節(jié)電40萬度，合20萬元，投資回收期15.5年。

4、對鍋爐房進行煙氣余熱回收與空氣源熱泵節(jié)能改造

原理：煙氣余熱回收是通過將供暖時產生的高溫煙氣（約130°C左右）導入板式氣水換熱器，加熱水箱內的自來水至60°C,再用冷水勾兌到適宜溫度后供應浴室，同時將降溫后的煙氣排出室外，實現(xiàn)節(jié)能減排。

空氣源熱泵是從空氣中吸收熱量來加熱水的“熱量搬運”裝置，交換機中的制冷劑通過改變狀態(tài)吸收空氣中的熱量，并將熱量轉換給水，從而完成熱量轉換。

應用及效果:

A）東校區(qū)主要采用鍋爐換熱方式進行供暖，每年11月至次年3月的供暖時間段，會產生大量高溫煙氣，安裝了煙氣余熱回收裝置，則可以利用煙氣的熱量對學生浴室熱水進行加熱。經統(tǒng)計，煙氣余熱回收裝置每日可回收熱量300萬千卡。而每年5月中旬至9月底室外溫度較高，空氣熱量較大，則改為運行空氣源熱泵對洗浴熱水進行加熱。經統(tǒng)計，空氣源熱泵制熱量為13.76萬千卡/小時。若采用燃氣鍋爐進行浴室熱水加熱，東校區(qū)浴室熱水鍋爐全年消耗天然氣99913立方米，折合標準煤121.32噸，而 應用本系統(tǒng)后全年耗電99480 ，折合標準煤12.28噸，平均每年節(jié)約天然氣折合標準煤109.04噸。

投資回收期：總投資56萬元，回收期3.98年。

B）紅果園賓館換熱站余熱回收項目

紅果園賓館換熱站供熱面積20萬平米，冬季運行期間由于換熱設備散熱，室內溫度較高，盡管采用1臺風機24小時排出熱風，室溫仍在35- 40C,影響電器設備的安全運行?？衫每諝庠礋岜玫奶匦詫⒖諝饨禍氐耐瑫r產生熱水。

紅果園賓館及公寓的生活熱水由市政供熱系統(tǒng)供熱，分為高低區(qū)供水，地區(qū)利用自來水壓力直供，高區(qū)設一個調節(jié)水箱增壓供水。冬季可利用熱泵將換熱站降溫產生的熱水給紅果園賓館及公寓供生活熱水作補充。

學校在鍋爐房原址處新建一個教工餐廳，內有四個餐廳，建筑面積500 平米，夏季空調采用多聯(lián)式空調機組，單機輸入功率19kW_o可利用空氣源 熱泵夏季制熱水產生的冷量為賓館、餐廳或鄰近辦公室供新風的空調冷風。

考慮到換熱站與餐廳只有一墻之隔，冬季可將換熱站的熱空氣直接供給餐廳，既解決餐廳供暖也解決餐廳新風。

運行成本分析：經計算，市政熱力加熱成本為14.88元/立方米，熱泵余熱回收加熱成本為5.3元/,每立方米可節(jié)約5. 58元。每天平均產熱水40噸，每年運行330天，共可節(jié)約12.65萬元，同時節(jié)約空調電費 1. 116萬元，全年共節(jié)約13.766萬元。

投資回收期：投資32萬元，回收期為2.32年。

C）學苑公寓煙氣余熱與空氣源回收項目

在采暖季，熱能取自學苑公寓采暖燃氣鍋爐煙筒排出的煙氣，在煙筒出地面處用風機將煙氣引到板換和煙氣源熱泵系統(tǒng)，煙溫從160°C降到 30°C后排放。將自來水從15°C加熱到55°C，儲存到150噸的水箱內，浴室 開放時，輸送到鍋爐房內的混水器進口。

在非采暖季節(jié)，為空氣源工況，煙氣源熱泵在空氣源工況運行，四臺煙氣源與四臺空氣源熱泵運行循環(huán)加熱水箱。

效益分析:

(1)采暖季:熱量來自采暖鍋爐排放的煙氣余熱，一般情況板換風機運行可滿足浴室需求，風機功率3kW,每天運行24小時，耗電量72度，電費38.16元, 供水泵2OkW,每天運行5小時，耗電100度，電費53元，共計電費91. 16 元。按照每天供水150噸計算，噸水成本為0.7元。鍋爐加熱燃氣費成本為13. 3元，每噸水節(jié)約12.6元，每天節(jié)約1890元，采暖季共節(jié)約22.68萬元。

(2)春秋過渡季: 每天空氣源熱泵運行20小時供水160噸，輸入功率74kW，每日耗電1480度。平均每噸水耗電9. 25度，電費4.91元，比鍋爐 節(jié)約8. 39元/噸，每天節(jié)約1342.4元，春秋過渡季90天，節(jié)約12.0816 萬元。

 (3)夏季：每天運行16小時供水160噸，輸入功率74kW,每日耗電1184度電。平均每噸水耗電7.4度，電費3. 922元，比鍋爐節(jié)約9. 378元, 每天節(jié)約1500. 48元，夏季150天，節(jié)約22.5072萬元。

投資回收期：總投資298萬元，年節(jié)約57.2688萬元，回收期為5.2年。

5、安裝浴室太陽能及洗浴污水余熱回收系統(tǒng)

原理：洗浴廢水約為30-34°C,余熱回收裝置能夠將洗浴污水中的熱量通過熱泵熱回收的技術進行提取，用于加熱新的自來水。

應用及效果：主校區(qū)浴室主要集中在學生活動中心地下一、二層，共包括369個噴頭，占地1000多平方米，用水較為集中。學生活動中心樓頂采光條件較好，安裝了300平方米太陽能集熱器對洗浴水加熱。同時在學生活動中心浴室洗浴廢水池安裝洗浴污水預熱回收裝置，日產洗浴熱水150-200立方米,噸水成本11元降到5元，節(jié)能率約50%。

投資回收期：總投資270.74萬元，年節(jié)省36萬元，回收期為7.52年。

6、安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)

原理：利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術，主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成。

應用及效果：在電氣工程樓、逸夫樓樓頂安裝了70kW光伏發(fā)電系統(tǒng), 在18樓南側外立面、電氣樓南側外立面安裝250kW光伏發(fā)電系統(tǒng)，用于樓內照明用電和其他用電。

投資回收期：總投資94萬元，年發(fā)電11?71萬，年節(jié)約5.8萬元, 回收期16.2年。

7、安裝電梯能量回饋裝置

原理：利用電梯重載下行、空載上行及剎車過程中產生的能量，轉化為電能反饋回電網，減少電梯耗能。

應用及效果：2012年，在思源樓、學苑公寓等15棟高層建筑安裝電梯能量回饋裝置40套，節(jié)電率30%。2016年又對其余50部電梯加裝了此系統(tǒng)，全校電梯年節(jié)電約100萬。同時避免了電梯機房的熱效應從而減少空調耗能。

投資回收期：總投資116.5萬元，年節(jié)省50.85萬元，回收期2.29年。

8、建設地下管線三維系統(tǒng)

原理：地下全景三維模擬，真實展現(xiàn)地下管網細節(jié)，實現(xiàn)校內多種地下管線的三維可視化管理。

應用及效果：學校于2013年對地下管線進行探測和建模，建成地下管線三維系統(tǒng)，使地下管線分布一目了然，并有詳細的管線配置資料，供學?；ā⒑笄诓块T查詢，為建設施工提供依據，并避免施工中挖錯挖壞現(xiàn)象。

9、建設地下供水管網探漏系統(tǒng)（正在建設當中）

原理：通過采集及分析管道的振動信號來識別管網是否有漏水，并發(fā)出警報。

應用及效果：在現(xiàn)有地下管線三維系統(tǒng)的基礎上，在全校的上水管線安裝此系統(tǒng)，預計2016年底完工。系統(tǒng)可自動完成漏水判別并無線上傳檢測結果給數(shù)據服務中心，并能夠確定出漏水點的大體位置，為人工勘察和維修提供可靠的指導。預計2年內可收回投資成本。

10、安裝教室照明及空調智能節(jié)電系統(tǒng)

 原理：通過自動監(jiān)測室內人數(shù)和室內溫度開啟或關閉空調；通過自動監(jiān)測自習室室內人數(shù)和室內光照強度開啟或關閉燈光。

應用及效果：以逸夫樓43個教室為試點安裝教室照明及空調智能節(jié)電系統(tǒng)，對空調和燈光有序控制。實現(xiàn)了自習室內溫度和人數(shù)達到設定臨界值以上才開啟空調，自然光照強度低于設定的臨界值可開啟燈光，并且根據上自習學生人數(shù)分區(qū)域開啟燈光，節(jié)電率28%。

11、在食堂安裝節(jié)能設備

應用及效果：購置兩臺炒菜機器人，與普通灶臺相比，節(jié)省水和燃氣50%左右，油煙排放減少86%,并大幅提升炒菜工作效率，減少了人工。改造154臺節(jié)能燃氣灶，減少燃氣消耗和污染物排放，節(jié)氣率30%以上，年節(jié)氣29萬立方米。安裝十臺節(jié)水洗菜機，節(jié)水率達30%。引進米飯生產線, 實現(xiàn)學校食堂米飯統(tǒng)一配送，減少了人工成本，提丹工作效率和服務質量。

投資回收期：投資61.75萬元，年節(jié)省60萬元，回收期1年。

 12、建設節(jié)能監(jiān)管平臺

原理：利用物聯(lián)網技術對能源使用進行監(jiān)測和控制

應用及效果：2010年建成能源監(jiān)管平臺一期，2013年建成平臺二期,實現(xiàn)全校水、電、氣、暖的全方位、全過程的監(jiān)測和控制。以供暖為例, 北京交通大學供暖能耗約占全年能耗的40%,能源監(jiān)管平臺通過以下4個方面對供暖進行監(jiān)測和控制。一是在供暖末端安裝溫度傳感器，在樓宇進戶處安裝電動調節(jié)閥，通過平臺對室內溫度實時監(jiān)測，對進戶閥門進行調節(jié)。二是在換熱站內安裝溫度傳感器及電動調節(jié)閥,當檢測到熱回水溫度超過經驗值時，可切斷一次供水熱源交換過程，直接進行二次供水自身循環(huán)。三是實行分區(qū)分時供暖模式。將教學樓區(qū)、辦公區(qū)、宿舍區(qū)進行劃區(qū) 域分時供暖，如對夜間無人教室實行低溫運行，假期進行集中住宿，對空閑宿舍和教學樓實行低溫運行等。四是通過能源監(jiān)管平臺壓力數(shù)據的異常表現(xiàn)輔助發(fā)現(xiàn)“跑冒滴漏”現(xiàn)象，減少能源浪費。能源監(jiān)管平臺的使用，可及時準確地掌握供暖效果，及時作出調整，既保證供暖溫度又達到節(jié)能效果,與平臺使用前人工監(jiān)測、手動調節(jié)進行對比，年可節(jié)約供暖經費100萬元。

（三）多種方式開展節(jié)能教育

一是課堂教育。將環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展列入工科培養(yǎng)方案和畢業(yè)要求, 在建筑、交通、物流、管理、電氣工程等多個專業(yè)開設節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展相關課程，電氣工程學院承擔新能源教育教學任務，2015年新設立漢能新能源學院，專門培養(yǎng)新能源發(fā)電及綜合有效利用以及節(jié)能方面專業(yè)人才。

開展節(jié)能專題講座，對學生進行教育。

二是環(huán)境教育。在學校廣泛應用節(jié)能產品并進行相應宣傳，在學生宿舍、食堂布置節(jié)能宣傳標語，將低碳教育手冊發(fā)放到學生手中，在學生活動中心人流密集的地方設立大屏幕，集中展現(xiàn)太陽能、污水余熱回收、中央空調節(jié)電、中水和雨水回用、水質監(jiān)測、空氣凈化等節(jié)能技術和實時數(shù)據，使學生生活在“節(jié)能無處不在的環(huán)境中，形成無聲之教。

三是示范教育。樹立節(jié)能先進典型人物，例如學校的吳國璜老師名字首批刻上北京市節(jié)水功德碑，并被列為北京榜樣人物候選人，請他舉辦講座和座談會，用榜樣的力量引導學生。

四是實踐教育。組織學生參加各類節(jié)能活動和比賽、擔任節(jié)能宣傳員,引導學生主動參與節(jié)能行動。2013年，我校研究生參加臺達杯國際太陽能建筑設計競賽，設計的“時光容器”獲得一等獎，并定為實施方案。2014 年，本科生參加第七屆全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽榮獲一等獎1項、二等獎2項。2015年，本科生參加第八屆全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽榮獲一等獎1項、二等獎1項。

（四）學院與后勤部門開展節(jié)能領域“教科研用”合作

學校利用高?？蒲袃?yōu)勢，開展產學研合作，部分科研成果直接應用于節(jié)約型校園建設；同時，學校后勤部門為教學、科研工作提供實驗場所和數(shù)據，成為教學科研實踐基地和學生實習基地。電氣學院新能源研究所開展了光伏、風力等可再生能源發(fā)電的并網技術研究以及電動汽車動力電池應用、充電設施規(guī)劃建設等研究工作，牽頭組建了國家能源主動配電網技術研發(fā)中心。根據科研實驗和示范項目的需求，學院與后勤部門合作，在校園內興建了含有光伏發(fā)電系統(tǒng)（總計70kW）、電池儲能系統(tǒng)（lOOkW ?h）、電動汽車充電設施（100個充電口）的智能配電網絡，實現(xiàn)了分布式發(fā)電和電動汽車充電設施的同時高滲透，在國內外處于領先地位。電氣學院教授帶領研究生開展電力需求側管理研究，為學校制定了用電管理方案。土建學院與后勤集團聯(lián)合申報了國家重大水專項課題，以學校為實驗基地和示范項目場所，進行水質監(jiān)測、水質凈化、中水回用、雨水收集等研究, 促進學校的節(jié)水工作，同時形成高質量的研究成果。教學科研部門與后勤部門的緊密合作，使得學校的節(jié)能工作有源源不斷的智力支持和持續(xù)創(chuàng)新的不竭動力，又能通過實踐促進科研成果的轉化和科研理論的創(chuàng)新，同時促進學生實踐和動手能力的提升，形成了良性循環(huán)的共贏局面。

三、節(jié)能綜合收益

（一）節(jié)能效果

通過實施本系統(tǒng)，學校節(jié)能工作取得顯著成績。以2011年為基準年,在建筑面積、用能設備不斷增長的情況下，平均每年節(jié)約能源1047噸標準 煤，節(jié)約用水54175噸，平均節(jié)能率6.49%、平均節(jié)水率4.46%。

學校每年綜合能耗圖                                                   在校生人均綜合能耗

（二）經濟效益

直接經濟收益：總投資3077. 88萬元，按照2014年能源價格計算，年節(jié)約資金369.8萬元，年投資收益12%。間接經濟收益：在學校事業(yè)發(fā)展、建筑面積增加、在校人數(shù)增加的情況下，能耗未增反降，學校無需購買碳指標，并且獲得了各級政府的節(jié)能獎勵。

（三）社會效益

履行了大學在節(jié)能方面的社會責任，培養(yǎng)具有節(jié)能意識、掌握節(jié)能技術的人才，為社會提供先進的節(jié)能產品和技術，并發(fā)揮示范輻射作用，近 2年接待300多家單位1200余人來校學習調研節(jié)能工作。