一、前言

    隨著政府對節(jié)能項目考核的重視和合同能源管理模式(Energy Management Contract，EMC)的推廣，節(jié)能量審核和認(rèn)定工作在規(guī)范管理中扮演的角色越來越重要。為了規(guī)范節(jié)能量審核的方法、程序和行為，國家發(fā)改委、財政部也于2008年3月發(fā)布了《節(jié)能項目節(jié)能量審核指南》(以下簡稱《指南》)。審核機(jī)構(gòu)參照該指南劃分項目邊界、認(rèn)定項目基準(zhǔn)能耗狀況、審核項目實施后的能耗狀況，從而對項目的節(jié)能量進(jìn)行認(rèn)定。
    《指南》提供了科學(xué)有效的審核和計算方法用來核查節(jié)能量，其核算方法與《國際能效測量和驗證規(guī)程》(International Performance Measurement and Verification Protocol，IPMVP)有一定的一致性。但是，結(jié)合國內(nèi)目前的節(jié)能項目現(xiàn)狀，在實際的審核過程中，往往會由于節(jié)能項目自身的原因，使得項目的能耗狀況難以認(rèn)定。通常這是由兩方面的原因造成的，一是因為節(jié)能項目很多是針對舊的裝置和設(shè)備進(jìn)行改造，而舊的裝置由于歷史原因，計量能力比較薄弱，無法獲得充足的基準(zhǔn)能源計量數(shù)據(jù)；另一個原因是在項目中，重視項目改造方案的設(shè)計和實施，忽視了項目計量能力的設(shè)計，缺乏專業(yè)的計量人員和方案對節(jié)能效果進(jìn)行驗證，給政府的扶持工作和合同能源雙方的貿(mào)易結(jié)算帶來了很大的難題。在節(jié)能項目立項初期引入節(jié)能項目的計量能力評估之后，這方面的問題可以得到緩解和解決。
    本文首先對IPMVP進(jìn)行介紹，然后結(jié)合《指南》的審核方法，重點介紹IPMVP中對于節(jié)能量的“測量和驗證”(M&V)過程，比較《指南》與IPMVP的異同，以此為基礎(chǔ)分析節(jié)能項目計量能力評估的可行性，并提出一種可操作的實施流程。
    

二、IPMVP介紹

    IPMVP是目前國際上普遍認(rèn)可和采用的用于檢測和驗證節(jié)能量的基礎(chǔ)方法和規(guī)程。最初開始于20世紀(jì)90年代，美國能源部(US Department of Energy，DOE)為了對各種關(guān)于節(jié)能量的驗證規(guī)程進(jìn)行統(tǒng)一和規(guī)范，邀請美國勞倫斯伯克利國家實驗室與其共同開發(fā)一個國際認(rèn)可的關(guān)于檢測和確認(rèn)節(jié)能投資效果的方法，接著又有加拿大和墨西哥等北美國家的專家加入到該項工作中。
    1997年，IPMVP第一版正式出版。2001年，在IPMVP第三版中，將規(guī)程分成第一卷和第二卷，增加了評價建筑物室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量問題的方法。2001年9月，IPMVP起草委員會發(fā)起成立了一個非營利組織，命名為IPMVP Inc.，該組織負(fù)責(zé)對IPMVP規(guī)程進(jìn)行修訂和改進(jìn)。2004年，該組織更名為國際能效評估組織(Efficiency Valuation Organization，EVO)，涉及能效方面的更多項目和事物，與此同時世界上其他國家和地區(qū)的機(jī)構(gòu)也逐漸加入該組織。迄今為止，有包括中國在內(nèi)的超過15個國家和地區(qū)的機(jī)構(gòu)成為該組織的一員。
    目前，IPMVP最新的版本(中文)出版于2007年，分成相對獨立的三卷。第一卷針對節(jié)能量的測量和驗證(M&V)，對其進(jìn)行了定義，介紹了M&V的原則和具體結(jié)構(gòu)，規(guī)定了M&V計劃和報告的具體內(nèi)容，并提供了常見問題和案例分析；第二卷提供了評價建筑物室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量問題的綜合方法；第三卷為新建設(shè)建筑物和在現(xiàn)有設(shè)施中加入可再生能源的情況提供了較詳細(xì)的M&V方案。
    IPMVP第一卷中，首先給出了節(jié)能量的定義，具體參照圖1。
    

圖1  能耗歷史記錄圖

    基準(zhǔn)能耗和報告期能耗需要通過實際計量的數(shù)據(jù)得到；調(diào)整后的基準(zhǔn)能耗指的是如果不進(jìn)行節(jié)能改造，在報告期將會消耗的能源數(shù)量，其數(shù)值通過建立基準(zhǔn)能耗與影響能耗的某些因素(如產(chǎn)量等)的數(shù)學(xué)模型得到。
    節(jié)能量=調(diào)整后的基準(zhǔn)能耗-報告期能耗  (1)
    調(diào)整后的基準(zhǔn)能耗=基準(zhǔn)能耗?調(diào)整量  (2)
    由此，IPMVP的框架通常包括以下幾個部分:
    ①測量邊界的選擇:由節(jié)能改造引起變化的區(qū)域，需要安裝新的計量儀表測試。
    ②測量期的選擇:至少包括設(shè)備完整運行的一個周期以全面反映節(jié)能效果。
    ③調(diào)整量的基礎(chǔ):常規(guī)調(diào)整如天氣或產(chǎn)量調(diào)整等；非常規(guī)調(diào)整如設(shè)備運行調(diào)整等。
    ④M&V過程。
    

三、M&V過程

    M&V過程是一個利用測量的方法來證明節(jié)能項目是否達(dá)到一定節(jié)能量的過程，通常應(yīng)包括以下內(nèi)容:
    (1)計量表的安裝、校準(zhǔn)和維護(hù)；(2)數(shù)據(jù)收集；(3)制定合適的計算方法或評估方法；(4)對測試數(shù)據(jù)的處理；(5)出具報告。
    在實際確定節(jié)能量的過程中，首先要做的是根據(jù)不同的需求和現(xiàn)場條件選擇M&V的基本方案，IPMVP中提供了以下4種基本的方案。
    方案一:隔離改造部分，測量部分關(guān)鍵參數(shù)
    如果現(xiàn)場運行將安裝節(jié)能設(shè)備的部分與其他部分隔離開，通過現(xiàn)場測量安裝節(jié)能設(shè)備的能耗及一些重要的參數(shù)來確定節(jié)能量。如果某些參數(shù)對計算節(jié)能量影響很小，則可以采用估計值代替實測值，但需檢查節(jié)能措施的方案和計算節(jié)能量的方案，以確保該參數(shù)可以使用估計值。
    該方案適用于運行時間不變或者可約定，且設(shè)備功率固定的場合(如照明改造、高效電機(jī)替代等)。對于運行時間則可以采用約定或者估算的方式，不必進(jìn)行測試。
    方案二:隔離改造部分，測量全部參數(shù)
    如果現(xiàn)場運行將安裝節(jié)能設(shè)備的部分與其他部分隔離開，通過現(xiàn)場測量安裝節(jié)能設(shè)備的能耗及一些重要的參數(shù)來確定節(jié)能量。
    該方案適用于運行時間恒定或者可估算，功率不恒定，需連續(xù)測試的設(shè)備，如變頻改造等。
    方案三:整個設(shè)施及賬單分析
    節(jié)能改造項目復(fù)雜且相互有交叉，無法隔離的時候，通過測試整個設(shè)施的能耗水平來確定節(jié)能量。通過測量總體能耗，分析總表數(shù)據(jù)、電費賬單等數(shù)據(jù)計算節(jié)能量。
    該方案適用于節(jié)能設(shè)備影響范圍較廣、難以明確隔離的場合，如整個大樓的綜合節(jié)能項目等。
    方案四:校驗?zāi)M
    通過模擬部分或者整個設(shè)施的能耗水平來測定節(jié)能量。模擬方法需要能夠模擬設(shè)施中實際耗能的效果，要求檢測人員在校驗?zāi)M方面有比較高級的技巧。通過模擬數(shù)據(jù)得到校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而獲得節(jié)能量。
    該方案適用于節(jié)能設(shè)備影響范圍廣且無法隔離，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)未知，報告期安裝了計量表具的場合。
    根據(jù)不同的現(xiàn)場情況選擇合適的M&V方案之后，制定M&V計劃，統(tǒng)計基準(zhǔn)能耗(方案一～方案三)，在節(jié)能項目進(jìn)展的同時開展M&V過程，得到數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并出具報告。整個過程的流程圖如圖2所示。
    

圖2  M&V過程的流程簡圖
    

四、節(jié)能項目計量能力評估

    《指南》與IPMVP的一致性表現(xiàn)在對審核項目的劃分上，其中規(guī)定的審核內(nèi)容包括項目基準(zhǔn)能耗狀況、項目實施后能耗狀況、能源管理和計量體系以及能耗泄漏四項，計算節(jié)能量由基準(zhǔn)能耗和項目實施后的能耗狀況得到，由能耗泄漏進(jìn)行調(diào)整。
    但《指南》關(guān)注的重點與IPMVP不同，它通常是在項目結(jié)束之后對項目節(jié)能量進(jìn)行核驗的指導(dǎo)性原則，關(guān)注的重點是項目本身的完成情況和效果，同時考核項目的能源管理和計量體系，但它對項目如何建立計量體系和如何選擇計量手段并沒有指導(dǎo)性的建議和方法；另一個不同之處在于，IPMVP的M&V過程貫穿節(jié)能項目的全過程，在項目進(jìn)行之前開始設(shè)計方案，制定計劃，在項目結(jié)束之后仍然采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而參照《指南》的審核工作通常在項目結(jié)束之后進(jìn)行審核，這也是由國內(nèi)目前節(jié)能項目的現(xiàn)狀決定的。
    在國內(nèi)目前通常的節(jié)能量審核過程中，一般只能獲得基準(zhǔn)期的總的電能表(或水表等總表)數(shù)據(jù)或者完全不能獲得基準(zhǔn)能耗數(shù)據(jù)，參考《指南》進(jìn)行審核的方法等效于IPMVP的方案三和方案四，而采用這兩個方案較多地依賴于核驗人員的經(jīng)驗和能力，在涉及政府補(bǔ)貼或者合同能源貿(mào)易結(jié)算時難以保證令各方滿意的準(zhǔn)確度。在此情況下，有些機(jī)構(gòu)提出的解決方案為:參照IPMVP的M&V過程，在節(jié)能項目立項初期，第三方機(jī)構(gòu)介入，選擇M&V方案，制定M&V計劃，對涉及的儀表進(jìn)行計量和檢測，并對M&V過程中收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制、收集和整理計算，從而形成一份獨立于合同雙方的節(jié)能量審核報告。
    采用第三方機(jī)構(gòu)介入，獨立開展節(jié)能量審核工作能夠在很大程度解決貿(mào)易糾紛和準(zhǔn)確度的問題，但是同時不可避免地增加了節(jié)能項目較多的成本。而如果由合同能源雙方自己設(shè)計節(jié)能量審核方案、采購儀表、控制數(shù)據(jù)并整理，由第三方計量機(jī)構(gòu)對其儀表進(jìn)行計量并對其計量方案進(jìn)行評估和改進(jìn)，則可以在保證節(jié)能量認(rèn)定效果的基礎(chǔ)上縮減項目開支，減輕雙方負(fù)擔(dān)，同時增加實施的可行性。我院在上海地區(qū)的部分節(jié)能項目的節(jié)能量認(rèn)定上已逐漸對該方法進(jìn)行試驗實施。包含節(jié)能項目計量能力評估的M&V流程如圖3所示。
    

圖3  包含項目計量能力評估的M&V過程的流程簡圖
    

五、小結(jié)

    隨著節(jié)能量審核的重要性和準(zhǔn)確度要求的提高，并且兼顧監(jiān)管部門、合同能源雙方和第三方機(jī)構(gòu)的權(quán)利和義務(wù)，同時考慮到操作的可行性和便捷性，本文在對IPMVP和《指南》進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了M&V過程，提出了能效項目計量能力評估的概念和基本流程。該方法已經(jīng)在上海地區(qū)的部分項目中逐步開展了實施試驗，隨著試驗的進(jìn)一步開展，也會對該計量能力評估進(jìn)行不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，使之同時符合監(jiān)管和市場的要求，科學(xué)客觀地做好節(jié)能量審核工作。