LEED認證中DES(區域能源)能耗模擬解決方案

一、簡介

LEED認證中通常會遇到能源站作為整個項目的供冷供熱源的情況，對於這種情況很多能耗模擬工程師比較困惑，不知道如何處理這種情況。其實，針對這種情況早在LEED V3的版本中，USGBC發布了一個增補標準《Treatment of District Campus Thermal Energy in LEED V2 and LEED 2009-Design & Construction》專門用於指導區域能源項目的能耗模擬。這個增補標準在V4版本中已經被寫入了LEED reference guide.二、適用範圍這個增補標準其實不只是適用能源站項目，對於冷熱源供能範圍大於項目申報範圍的情況均適用。典型情況：項目包含兩棟塔樓和裙房，整個項目由一個冷熱源機房供應，但是只有其中一棟塔樓申請LEED認證，這種情況也可當做區域能源處理。

區域能源適用範圍示意圖

三、解決方案關於能源站的能耗模擬主要有兩種方案：1).BuildingStand Alone Scenario此方案只考慮下游（建築側）設備能效，不考慮上游（供能側）設備能效。a.水側系統選擇方案1其實是假設proposed model和baseline model供能側設備效率一致，只考慮建築內設備能效的差異，比如建築風側系統的差異。這種情況模擬的時候，水側系統其實很簡單，只要在能耗模擬軟體中設置計量表，計量空調系統的累計供冷量和累計供熱量。

如果你的能耗模擬為eQUEST，那麼可以按照如下圖設置：

b.風側系統選擇proposed model風側系統模擬須跟設計文檔保持一致。對於Basline model風側系統的又有另外的規定，Baseline model風側系統選擇流程如下：首先，按照Ashrae90.1-2007（2010）選擇HVAC系統，之後，按照下表對選擇的系統進行相應的修改。

c.能源價格計算方法該標準還對能源價格的計算方法做了相應的規定：DES供能能源價格按照如下方式計算：

如果當地的電價為峰谷電價：Virtual Electric Rate=基準建築用電費/基準建築用電量如果當地的電價不為峰谷電價：

Virtual Electric Rate=當地電價

如果當地的化石燃料價格為峰谷電價：Virtual Fuel Rate=基準建築化石能源費用/基準建築用能量或者是市場歷史平均價格;如果當地的電價不為峰谷電價：Virtual Fuel Rate=當地化石燃料價格2)The Aggregate Building / DES Scenario此方案綜合考慮上游和下游設備能效，上游設備模擬時使用虛擬設備（Virtual Plant）等效。a.水側系統選擇此方案baseline model水側系統可以完全按照Ashrae 90.1-2007（2010）選擇。proposed model水側系統選擇詳細如下：由於需要考慮供能側的效率，我們就必須對供能側的效率做一個合理評估.評估方法有：

i)實測法

此法無疑最準確，但是很多情況不具可行性。ii)模擬法 建立一個設備模型，機組參數按照DES能源設計文檔確定，使用檢測的或者是預估的逐時負荷作為機組處理負荷，得出機組全年能耗。

年平均效率=累計負荷/年能耗（動態負荷的累加）此法難度在於逐時動態負荷的獲取。iii）預設效率：如果上面兩種方法實施起來都有難度，那麼該標準還提供了預設效率：

對於無法獲取DES設備參數的情況，USGBC提供了預設效率：

DES-制熱系統：70 %（整個系統年平均效率）DES-製冷系統：COP-4.4（整個系統年平均效率）熱損：冷凍水區域供冷：5 % 熱水區域供熱：10 % 閉環式蒸汽制熱：15 % 開環式蒸汽制熱：25 % 部分開環式，部分閉環蒸汽制熱：按照開環和閉環比例加權平均獲取供能側效率後，可以在使用虛擬冷機（Virtual Chiller）和虛擬鍋爐（Virtual Boiler）來等效模擬供能側製冷和制熱系統。如果採用eQUEST模擬可以按照下圖設置：

3) 預設效率-模擬時實現辦法 a)效率的計算 製冷系統效率=有效累計製冷量/（製冷設備能耗+冷凍水泵+冷卻水泵+冷卻塔能耗）無熱損時：有效製冷量=設備供出累計冷量設備供出累計冷量/（製冷設備能耗+冷凍水泵+冷卻水泵+冷卻塔能耗）=4.4 考慮熱損失5 %，有效製冷量=0.95*設備供出累計冷量

製冷系統效率= 0.95*設備供出累計冷量/（製冷設備能耗+冷凍水泵+冷卻水泵+冷卻塔能耗）=4.4*0.95=4.18

制熱系統效率=有效制熱量/（制熱設備能耗+輸送水泵）無熱損時：有效制熱量=設備供出累計熱量設備供出累計熱量/（制熱設備能耗+輸送水泵能耗）=0.7 考慮熱損失10 %，有效制熱量=0.90*設備供出熱量製冷系統效率= 0.90*設備供出熱量/（制熱設備能耗+輸送水泵能耗）=0.7*0.9=0.63b)軟體中如何設置

1、固定水泵、冷卻塔功率（可按照Ashrae90.1-2007 Appendix規定限制設置）

2、調節製冷或制熱設備效率 3、重複1、2步驟，直到年平均效率達到預設值。（製冷系統4.18，制熱系統63 %）四、得分限制對於能源站項目，使用方案一和方案二均有得分限制。對於方案一有最大得分限制，對於方案二有最小得分限制。對於申請得分較低項目可以選擇方案一，如果要申請較高分數需選擇方案二。這個得分限制只針對能源站項目，對於前面提到的只有項目中的部分建築申請LEED認證的情況，可不受此得分限制。下表有具體的限制得分。