中国建筑能源管理系统应用现状调研蓝皮书2023

暖通空调产业技术创新联盟智能化专委会 中国建筑能源管理系统 应用现状调研蓝皮书 2023 2023年12月 BluePaperontheApplicationStatusofChina'sBuildingEnergyManagementSystems 主要编撰人 于震李怀陈语涵李立郝玉珍曲凯阳姜子炎林坤平李莹侯余波李铮伟朱伟锋吴剑林王东青刘学良邢英瑞刘朋勃曹建民李炜 主编单位 暖通空调产业技术创新联盟智能化专委会 参编单位 中国建筑科学研究院有限公司建筑环境与能源研究院中国建筑科学研究院有限公司碳中和研究院 建科环能科技有限公司 中关村现代能源环境服务产业联盟博锐尚格科技股份有限公司 中国节能协会群智能建筑专业委员会 致谢 依托暖通空调产业技术创新联盟智能化专业委员会，编制组开展了《中国建筑能源管理系统应用现状调研蓝皮书》的编撰工作。工作开展过程中得到了中国建筑科学研究院有限公司建筑环境与能源研究院、建科环能科技有限公司、中关村现代能源环境服务产业联盟、清华大学、同济大学、天津大学、博锐尚格科技股份有限公司、中国建筑设计研究院有限公司、北京建筑设计研究院有限公司、美的楼宇科技事业部、邻元科技（北京）有限公司、中国建筑设计院有限公司、北京建筑设计院有限公司、中国建筑西南设计研究院有限公司等单位的大力支持，在此表示由衷感谢。 目录 引言I 1调研背景1 2调研方式7 2.1调研范围8 2.2调研对象10 3调研问卷11 4应用现状调研分析13 4.1基本信息14 4.2系统功能和性能17 4.3用户满意度20 5应用现状总结22 5.1应用现状23 5.2主要问题24 6对策建议和趋势展望26 参考文献30 i 引言 2021年中国建筑运行能耗占中国全社会能耗的21%，CO2排放占中国全社会CO2排放总量的19%[1]。建筑领域运行节能降碳对实现我国“双碳”目标至关重要。2022年我国竣工建筑面积约为40亿平方米，其中公共建筑约有8亿平方米，公共建筑能耗占建筑总能耗的38%左右[2]，公共建筑运行节能是我国建筑节能工作的重点。 建筑能源管理系统基于用能计量装置实现分类分项能耗的在线监测、分析和管理功能，可揭示建筑用能中存在的问题，挖掘节能潜力。“十一五”开始，在国家政策推动、标准引导下，大型公共建筑带头开展建筑能耗监测，取得了一定成效。“十二五“、”十三五”期间国家持续推进建筑能耗计量工作，2022年住建部颁布的《城乡建设领域碳达峰实施方案》[3]明确提出推进公共建筑能耗监测和统计分析，逐步实施能耗限额管理。 随着全行业的持续推动,用户节能意识的增强，现阶段建筑能源管理系统已基本成为公共建筑的标准配置。伴随着信息技术、通信技术、人工智能技术等的快速发展和建筑节能工作的深入，建筑能源管理系统功能从单纯的能耗统计分析，逐渐发展为能源的综合管控，是建筑IBMS系统的重要组成部分。在国家“双碳”发展目标下，建筑的能源结构发生变化，建筑高效、柔性用能的重要性不断凸显，建筑从单一的用能逐渐演变为供储用于一体的综合能源复合体，能源管理系统将在建筑级、区域级综合能源管理调度中发挥更加重要作用，是实现建筑领域“碳达峰、碳中和”的有力工具。 在行业、企业和用户的大力支持和积极响应下，《中国建筑能源管理系统应用现状调研蓝皮书》（以下简称“蓝皮书”）编撰完成。基于广泛调研和总结实践，蓝皮书介绍了现阶段建筑能源管理系统应用现状、系统常用功能和性能特点，剖析了存在的问题，展望了未来发展趋势。 1调研背景 起源 20世纪70年代以后，建筑能源消耗对能源和环境的影响得到欧美发达国家的普遍关注，为了提高能源效率，减少资源消耗，建筑能源计量系统应运而生。英国和美国较早开展建筑能耗计量工作。英国于1976年开始对建筑物进行能耗调查并建设了包含建筑类型、空调设备形式等在内的能耗数据库，同期，美国也开始对建筑能耗的统计工作[4]。2006年我国建筑能耗分项计量工作拉开帷幕，始于既有建筑，旨在降低大型公共建筑能源消耗。建筑能源管理系统可以帮助建筑运营单位获得更详细的建筑用能信息，诊断建筑运行问题，优化建筑能源效率。早期的能耗管理系统主要用于基于安装表具的数据采集及简单的能耗拆分、统计和分析功能，在新型软硬件技术、物联网、大数据、人工智能等技术发展的推动下，建筑能源管理系统功能更完善，性能更强大，有助于实现更加精细化、智慧化的管理和运维。 政策与标准政府在推动建筑能源管理方面发挥了积极重要的作用，从“十一”五开始，政府出台了一系列建筑节 能相关的政策文件和标准，明确了建筑能源管理系统建设的应用要求和技术指南，推动建筑能源管理系统的建设，从而推动建筑能耗的科学管理和建筑节能的发展。 住建部自2007年10月发布了《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》[5]，大力推进国家机关办公建筑和大型公共建筑能源管理平台的建设，实现对重点建筑进行能耗动态监测，并通过能耗统计、能源审计、能耗定额和超定额加价等制度，促使国家机关办公建筑和大型公共建筑提高节能运营管理水平。同月，《中华人民共和国节约能源法》经人大常委会修订通过，自2008 年4月1日起实施，在法律层面上对工业、建筑、公共机构、重点用能单位节能工作做出要求。2008年国务院颁布的《民用建筑节能条例》规定了建筑节能的基本要求和管理措施，《建筑节能与绿色发展“十三五”规划》也提出了建筑节能的发展目标和重点任务。2021年9月，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中明确提出“健全建筑行业领域能耗统计监测和计量体系，加强碳排放统计核算能力、信息化实测水平”。2022年，住建部和国家发改委发布了《城乡建设领域碳达峰实施方案》，明确提出“推动公共建筑能耗监测和统计分析，逐步实施能耗限额管理”，并将“建立城乡建设统计监测体系”列入年度重点工作。 标准方面，2007年，住房和城乡建设部发布的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》在公共建筑能源审计程序、内容和方法上为建筑能源管理平台的设计及应用提供充足的支撑。2008年 6月，住建部印发了国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则共计5部[6]，涉及能耗数据采集、数据传输、计量设备安装、数据中心建设、验收与运行管理规范。这是能耗监测系统第一部（系列）规范，为公共机关和大型公共建筑能耗监测体系的制定具有重要意义。2014年《公共建筑能耗远程监测系统技术规程》JGJ/T285-2014颁布并实施，进一步完善和细化了公共建筑能耗监测的要求和体系，推动了公共建筑能源管理系统的建设。《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019提出将 建筑真实运行数据纳入运行评价。国家标准《能源管理体系要求及使用指南》GB/T23331-2020规定了建立、实施、保持和改进能源管理体系的要求，旨在使组织通过系统方法实现能源绩效和能源管理体系的持续改进。，。在此期间，各地方政府陆续制定地方的能源管理系统建设及实施标准体系，对高质量能 源管理系统的建设，进一步推动了建筑能源管理系统的发展。《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021明确要求建筑能源管理系统应按分类、分区、分项计量数据进行管理。 2024年3月国家发展改革委发布的《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》[7]专家解读系列文章中提到“强化能源管理系统配置使用”。要强化建筑运行阶段节能管理。推动数字化运行管理管理平台建设，协同推进能耗限额管理等。国家层面对建筑能源管理的积极推动为建筑用能精细化监管提供强有力的支撑和保障。 表1涉及建筑能源管理的相关政策及标准 政策、标准名称发布时间主管/发布部门 《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实 施意见》 2007年 住房和城乡建设部 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》2007年住房和城乡建设部 《民用建筑节能条例》2008年国务院 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则》 2008年住房和城乡建设部 《公共建筑能耗远程监测系统技术规程》JGJ/T285-20142014年住房和城乡建设部 《公共建筑能源审计导则》2016年住房和城乡建设部 《建筑节能与绿色发展“十三五”规划》2017年住房和城乡建设部 《绿色建筑评价标准》GB/T50378-20192019年住房和城乡建设部 《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-20212021年住房和城乡建设部 产品迭代 2004年10月，在北京市政府的支持下，清华大学节能研究中心率先研发了大型公共建筑用电分项 计量系统，并从2006年开始在部分政府办公建筑中进行能耗分项计量系统的建设[8]。随后各省市围绕着大型公共建筑和政府类建筑开展能耗分项计量的建设工作，北京[9]、上海[10-15]、广州[9]等地持续开展公共建筑能耗监测数据分析。在国家政策，市场行为的推动下，节能服务公司、智能建筑建设施工企业等逐渐开展建筑能耗计量和能源管理业务。 随着建筑节能关注度的持续提升和学科的交叉渗透，楼宇智能化产业领域的企业、信息化产业的企业相继进入该领域。在资源整合推动下，开发企业也开始建立自主品牌，市场关注度持续增长。由于服务模式、产品体系、功能性能的适配性和灵活性，能源管理系统以国产品牌为主。 功能方面，早期的建筑能源管理系统根据终端用能设备实现分项计量，逐步可实现分户计量或分区计量，平台界面主要实现能耗数据的分类分项展示和分析。在节能的驱动下，能源管理系统数据价值逐步得到行业重视，节能比对评价（benchmarking），节能诊断功能衍生发展，能源管理系统开始与其他建筑机电系统实现大集成，完成建筑运维、设备能耗、物管、资产等数据的互联互通，在AI技术的支持下，系统自动故障诊断，全局优化等进一步增强了能源管理系统的健壮性、易用性，智能性和节能管理能力。在建筑领域双碳发展目标推动下，建筑能源管理系统为建筑碳排放提供基础数据支撑，随着建 筑用能结构的变革和建筑在能源供储用体系中的角色变化，建筑能源管理系统正在向综合能源管理和调度方向发展，和电网的响应交互中发挥重要作用。 能源管理系统功能逐渐多元化，为建筑数字化、信息化和智慧化发展提供基础支撑，在推动建筑智慧运维、数字化转型中发挥着越来越重要的作用。 研究推进科研方面，中国建筑科学研究院、清华大学、同济大学、百度、西门子楼宇科技、江森自控、美的、 ABB等科研院所、高校和楼宇设备企业均在建筑能源领域持续开展前沿研究和实践，包括建筑节能技术、智能化系统、新型软硬件产品等。 2007年，由清华大学建筑节能研究中心完成的“大型公共建筑能耗分项计量与实时分析监测系统”通过验收，并开始推广。“十一五”期间清华大学承担“大型公共建筑能量管理与节能诊断技术研究”科技支撑项目，开展大型公共建筑用电分项计量系统构架、能耗分类模型与方法、监测系统的开发。基本形成了我国大型公共建筑能耗分类模型[8,16]。 “十二五”期间，中国建筑科学研究院承担“公共机构绿色节能关键技术研究与示范”项目 （2013BAJ15B00），开展公共机构能源管理信息化平台用能数据智能分析技术及节能策略研究，提出了数据缺陷诊断和纠错方法和技术，开展重要用能设备模型辨识与优化控制研究，并建立公共机构能源系统节能专家库。“十三五”期间，中国建筑科学研究院依托国家重点研发计划项目“新型建筑智能化系统平台技术（2017YFC0704100）发布了《2021建筑智能化应用现状调研白皮书》[17]，从集成商、运维管理人员、用户三个层面分析了我国建筑智能化发展现状，总结了我国建筑智能化系统应用的现存问题，梳理了建筑用户的核心需求。并在此基础上，从制度与体系、标准与技术、人才培养三个维度提出了相应的解决方案与建议，以期改善我国建筑智能化运维管理水平，充分发挥建筑智能化系统的价值，白皮书的发布，得到了行业界的广泛关注。 2021