“不让建筑多费一度电”
——协同智治的低碳楼宇改造“轻”方案
国网浙江省电力有限公司杭州供电公司滨江供电分公司
一、基本情况
公司简介
国网杭州供电公司是国家电网有限公司下属的大型重点供电企业，下辖9家县供电公司和4家城区供电分公司。2021年，国网杭州供电公司的资产总额达517.8亿元，现有电力用户530万户，杭州市全社会用电量为910.33亿千瓦·时，最高负荷1834万千瓦。近年来，国网杭州供电公司先后获得“全国文明单位”“全国五一劳动奖状”“中央企业先进集体”“联合国实现可持续发展目标先锋企业”“全国文明单位”“国家电网先进集体”“国家电网红旗党委”等荣誉。
行动概要
国网杭州供电公司滨江供电分公司（以下简称国网滨江供电公司）针对滨江区楼宇经济和用能总量快速攀升的现状，探索“轻量级”绿色智慧低碳楼宇改造新模式，利用物联网技术，安装即插即用设备，通过“一键响应”实现对空调、照明等楼宇主要用能设备进行精细化、柔性化、智能化控制。新模式与传统改造方法相比节省改造成本75%，缩短改造工时50%，年节能降碳效果达20%以上，节省电网基础投资2亿～3亿元。此外，该项目可联动上下游产业链，实现强链补链，打造千亿级蓝海市场。
二、案例主体内容
背景和问题
杭州市滨江区是国务院批准的首批国家级高新技术产业开发区之一，也是“浙江资本第一区”，呈现出典型的园区经济、楼宇经济、总部经济的用电特点，陆地面积63平方千米的土地上共有400多座办公楼宇。截至目前，区域内境内外上市公司达65家，市场主体突破10万家。作为以园区经济、总部大楼为主的滨江区，园区（楼宇）节能成为响应国家“双碳”战略落地的关键之举。滨江区政府编制的碳达峰路线图显示，楼宇建筑能效占减排路径贡献比例的62.96%。国网滨江供电公司最大限度挖潜该领域的减碳空间，全面细致分析楼宇低碳节能的问题与症结。
楼宇用电管理颗粒度粗，政府侧精细用电执行难。滨江区小微企业数量众多，导致楼宇或园区的用电负荷复杂，碳排来源不清晰，碳减排路径不明确，政府在落地“双碳”、开展用能预算化管理过程中缺乏科学、便捷的手段与方法。
楼宇节能改造成本高，企业方节能降碳推动难。一方面，随着市场化售电的持续推进，企业用能支出显著增加；另一方面，传统节能改造项目成本高、周期长，大部分中小微企业缺乏主动改造的意愿。
楼宇用电负荷管理难，电网端投资建设效益低。滨江区土地资源紧张，近5年未净增变电站，存在工作时段负荷畸高、其余时段负荷偏低的峰谷不平衡现象。
楼宇用电数智化程度低，物业方能效主动管理难。物业管理以传统的劳动密集型输出为主，数智化程度低、管理效率低、人工运营成本高。
行动方案
为解决各方面临的问题，在国网杭州供电公司和滨江区委、区政府的大力支持下，国网滨江供电公司推动利益相关方（政府主管部门、综合能源公司、民营企业、园区、物业等）发挥各家所长，以城市级、区域级低碳建筑群为对象，首创以“轻量级”为特征的绿色智慧低碳楼宇改造解决方案。
研发即插即用设备，实现用能数据全采集、用能设备可控制。在硬件上，研发了即插即用的楼宇物联网关、多功能探测器、空调集控设备、照明集控设备等，实现园区用能设备的范围全覆盖、数据全采集、远程全控制。
即插即用设备
设置空间及设备ID，实现用能策略精细化、柔性化、智能化管理。在软件上，按照政府统一地址库设计最小空间分割方法，打造独立唯一空间编码。运用人工智能决策分析技术，自动对会议室等场地实施不同的柔性调控策略，在保证企业正常办公的情况下，最大限度降低负荷，参与电网的需求侧响应。
楼宇用能柔性调控策略
人工智能产业园低碳数智运营平台
研发数智运营平台，实现用能监测全景化、穿透式、互动型管理。项目研发一套低碳楼宇数智运营平台，以“滨”“和”“碳”“电”四大模块，为政府、电网、企业和物业四方提供服务。“滨管家”支撑政府的监管和决策，“和管家”辅助物业的管理和服务，“碳管家”实施专业的节能降耗，“电管家”侧重于用电分析、安全保障及与电网的弹性互动。
关键突破
周期短、投资小，小切口撬动大成效。该项目成功探索出办公楼宇节能减碳轻量级改造模式，一是不破坏楼宇现有结构和装修；二是不影响企业正常办公，两万平方米的建筑只需要两周时间即可完成设备安装和系统调试；三是单位面积改造成本在15～20元/平方米，可使楼宇整体节能达到20%以上，2～3年即可回收投资成本，具有很强的普适性。
复制易、市场广，灵活机动利于全面推广。在项目改造过程中，探索出一套符合园区可持续发展的商业模式，业主或物业可根据自身情况选择一次性投资，也可根据楼宇历史能耗情况，选择合同能源托管或节能收益分享模式，通过灵活的商业合作形式实现双方共赢。该项目的改造成果显著，改造区域在夏天综合能耗下降30%，每年节约用电25.7万度，减少二氧化碳排放149.3吨。
多重价值
节能理念共享，唤醒公众低碳意识
引入园区用户“碳单”制度，参与需求侧响应可获得碳币，累积后可参与兑换由物业提供的特色服务、评比年度“低碳人物”等奖励。在园区内的租户之间开展横向评比，通过个人“碳单”和企业“碳单”的小切口，让人们重视日常排碳指标，营造低碳办公生态。充分利用节能宣传周等活动契机，以寓教于乐的形式唤醒社会节能低碳意识，践行低碳办公精神。
激发动能，促进用能机制变革
本项目从政府管理体制、电网运行机制、企业经营方式、物业服务模式四个方面进行根本性的变革，改变原来粗放式、人海式的用能管理模式，全面引领绿色、低碳、可持续发展。
政府管理体制转变，使“双碳”落地更有抓手。能耗双控指标从分解到各区域转变为分解到户、落实到月，更精准地核算各企业的碳耗水平。通过接入全区逾10万家企业的能源数据，掌握全区企业单位GDP电耗，针对高耗、低效的企业，精确开展能耗双控、碳排放交易、能源计量监督等相关工作。
电网运行机制转变，使坚强智能电网更具弹性。在用电形势紧张的情况下，可通过系统“一键响应”调整照明、空调等用能设备。配合政府开展需求响应、有序用电、能耗双控时可以将参与用户从单一的1200家高压用户延伸至全区10万家企业用户，全面扩充需求响应负荷资源池。
企业经营方式转变，使企业用能成本更加透明。通过每月水、电、气等各类费用的合并用能账单明细及能效诊断方案全面掌握企业用能结构与成本明细，节省用能30%以上，年用电量100万度的企业年均电费支出可节约20万元以上。
园区运营模式转变，使物业用能服务更显智慧。水电气等用能数据升级为实时采集、自动结算，实时掌握园区内部重要设备关键节点的电力数据，故障发现时间缩短80%以上，提高表计抄收效率50%以上，实现物业费、水电费、公摊费等100%线上缴纳。
各方评价
浙江省能源局局长周卫兵：建筑节能是一个前景巨大的市场，如果将该模式推广至全市乃至全省，对开拓市场空间、优化资源配置、节省社会用能都有着巨大意义。下一步要加快形成通用改造标准、加快全市推广进程、加快制定配套政策。
浙江省智能制造专家委员会主任毛光烈：楼宇节能意义重大，不仅对保障能源供应有重要作用，对稳市场保民生也有着巨大帮助。建议健全示范试点协调组织与工作机制，做到上下联动、协同推进，加快创建绿色低碳办公楼宇示范区，为杭州市和浙江省提供“滨江方案、滨江模式、滨江经验”。
企业用户及物业方：对绿色智慧低碳楼宇轻量级改造我们是全力支持的，经过一段时间的运行，我们普遍认为通过改造，在不影响正常办公的前提下，为我们极大节约了用电成本，在整体经济环境不景气的困难局面下助企纾困，解决了企业燃眉之急。
媒体方：滨江公司绿色智慧低碳楼宇轻量级改造项目被评为“杭州市十大低碳应用场景”，吸引了社会及行业媒体的广泛关注，《经济参考报》、浙江新闻联播、新华社客户端、人民网客户端等主流媒体多次正面报道绿色智慧低碳楼宇轻量级改造项目相关新闻，全方位展现滨江电力服务“双碳”目标、建设新型电力系统的决心与成效，获得覆盖式传播效果，在社会上引起广泛关注，有力彰显国家电网的品牌价值。
三、未来展望
该项目聚焦公共机构和商业楼宇，借鉴杭州人工智能产业园的典型经验，杭州市滨江区计划用3～5年实现全域推广，约有18.6万千瓦负荷可实现一键调节，可调容量约相当于两个110千伏变电站的变压器容量，可节省电网基础投资2亿～3亿元，节约区规划用地12.8亩。
若推广至全国，以“2021年中国全社会用电量83128亿度，第三产业用电量14231亿度”为基准，若有一半楼宇参与轻量级改造，按照20%节能率计算，可以节约1400亿千瓦·时的电量，将减少二氧化碳排放8134万吨，产生1000亿元以上的市场利润，按照50%的成本粗略计算，净利润超过500亿元。本项目涉及产品研发、设备制造、现场施工、平台开发、效果评估等，按平均年净利润5000万元计算，可培育符合IPO发行标准的上下游企业近千家，形成一个完整的低碳建筑改造生态圈。
（撰写人：龚成尧 陈奕）