上海機場節(jié)能管理研究

上海國際機場股份有限公司 201207

摘要：我國民航業(yè)呈現(xiàn)持續(xù)、高速增長態(tài)勢，機場的規(guī)模也越來越大。擁有航站樓這種大型公共建筑的機場，各項基礎配套設施都需要消耗大量的電力和能源。同時，上海機場也已作為二氧化碳重點排放企業(yè)被納入碳排放核算和報告的試點范圍。因此，開展節(jié)能減排工作已成為上海機場貫徹國家政策、降低運營成本的一項重要工作。

關鍵詞：機場；節(jié)能減排；節(jié)能措施；節(jié)能效果

隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，我國民航業(yè)呈現(xiàn)持續(xù)、高速增長態(tài)勢，每天都有數(shù)以萬計的國內(nèi)國際旅客在機場航站樓內(nèi)穿梭。預測到2020年，上海機場旅客吞吐量將達到1億人次，貨郵吞吐量將達到400萬噸，機場的規(guī)模也需隨之不斷擴大。飛行區(qū)、航站區(qū)及工作區(qū)的各類基礎配套設施，無一不需要消耗大量的電力和能源。目前，浦東機場和虹橋機場的年用電量分別達到1億kW·h和8000萬kW·h，這幾乎可以與一個小型城市相當。面對巨大的能耗和日益緊張的能源之間的矛盾，開展節(jié)能減排工作已成為上海機場貫徹國家戰(zhàn)略方針、降低運營成本、增加市場競爭力的一項重要工作。同時，由于上海機場的窗口和涉外屬性，在上海機場提倡節(jié)能減排、綠色環(huán)保等理念有助于提升企業(yè)、城市乃至國家的整體形象。

上海機場，特別是浦東機場，在建設之初就采用節(jié)能設計，引進一流的節(jié)能技術和設備，在運行管理方面也積極開展節(jié)能降耗行動，現(xiàn)已取得了顯著成效。然而，機場作為耗能大戶，在節(jié)能降耗方面還有較大的發(fā)展空間和潛力；同時節(jié)能減排、追求可持續(xù)發(fā)展，也是一項長期而艱巨的任務，仍需要我們堅持不懈的努力。保持上海機場在全國民用運輸機場節(jié)能減排工作中的領先地位，塑造機場綠色發(fā)展的標桿，對企業(yè)發(fā)展、國家進步都具有深遠的意義。

為進一步完善上海機場的能源管理機制，彌補當前的不足，本文整理了目前國內(nèi)外機場的最佳節(jié)能實踐，并結合浦東和虹橋兩場的實際情況，提出了幾點關于節(jié)能降耗方面的建議。

一、國外機場最佳節(jié)能實踐匯總

在倡導環(huán)境友好、低碳先行的今天，國內(nèi)外機場都不遺余力地采取各項措施實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。國際上各大機場在節(jié)能降耗方面的優(yōu)秀措施種類繁多，基本可劃分為技術改進和運行管理兩個部分，總結見表1。對于一家已經(jīng)建設落成的機場，技術改進是指在分析能耗結構基礎上，對能耗相對偏高的既有設施（如航站樓、貨運站建筑等）和設備（如鍋爐、制冷機、發(fā)電機等），通過技術改造或更新?lián)Q代的方式實現(xiàn)節(jié)能降耗。運行管理改進是指在保證機場安全和服務質(zhì)量的前提下，以節(jié)能為目標，對既有生產(chǎn)流程、設備運行方案進行優(yōu)化，建立有效的機場節(jié)能減排管理機制。

表1 機場各項節(jié)能措施及節(jié)能效果

類別節(jié)能措施投資成本回收年限節(jié)約能耗比例

技術改進

設施設備改造、革新和升級換代白熾燈更換為節(jié)能燈0.5～2年10～20%

安裝存在感應器2～4年

電子鎮(zhèn)流器代替電感鎮(zhèn)流器2～5年

變頻驅(qū)動（VFD）更新3～7年

冷卻塔VFD和泵升級3～7年

熱能儲存系統(tǒng)改造3～10年

更新低效率的發(fā)動機5～6年

冷卻塔更新5～20年

大型鍋爐更新6～8年

直接膨脹式機組和熱泵更新4～13年

樓宇自控系統(tǒng)升級6～10年

熱能回收系統(tǒng)升級8～10年

高效鍋爐更新8～12年

制冷系統(tǒng)更新8～20年

運行管理

運行方案

優(yōu)化、節(jié)能減排管理能源管理控制系統(tǒng)0～2年10～25%

能耗定額管理

追蹤主要耗能設備的能耗情況

能耗系統(tǒng)運行調(diào)試及優(yōu)化

到租戶層級的能耗計量系統(tǒng)

制定詳細的運行與維護手冊

定期維護保養(yǎng)、巡查檢修設備

每五年開展一次詳細的能源審計

數(shù)據(jù)來源：由美國聯(lián)邦航空局（FAA）資助的機場合作研究項目報告

由上述統(tǒng)計可以看出，一般而言，技術改進措施的投資較高，投資成本的回收時間一般在2～5年，大型設備更新的成本回收期甚至需要8～20年；運行管理方面的改進成本較低，成本回收期一般在2年以內(nèi)。而這兩類措施均可帶來10～20%的節(jié)能效果，良好的能源系統(tǒng)運行與管理甚至可以達到25%的節(jié)能比例。

在由FAA資助的機場合作研究項目（ACRP）中，項目組根據(jù)FAA提供的美國機場清單選擇了規(guī)模大小不一的78家機場發(fā)放關于其節(jié)能減排措施的調(diào)查問卷，其中有20家機場積極反饋了結果。通過這些反饋結果，項目組總結了節(jié)能降耗的11條最佳實踐，以及相應的采取比例。統(tǒng)計結果如表2所示。根據(jù)旅客年吞吐量將這20家機場劃分為大、中、小型機場，大于1，000，000（100萬）旅客人次為大型機場，250，000～1，000，000旅客人次為中型機場，少于250，000旅客人次為小型機場。

表2 各類型機場采取節(jié)能減排措施的比例

序號措施全部大型中型小型

1計算機維護管理系統(tǒng)（能源管理控制系統(tǒng)）45%87.5%33%0%

2樓宇自控系統(tǒng)70%87.5%67%50%

4節(jié)能設備50%75%50%33.3%

5在過去五年內(nèi)開展過能源審計45%50%33%50%

6在過去五年內(nèi)開展過設備運行與維護評估30%37.5%33%17%

7層級到租戶的能耗計量系統(tǒng)60%63%67%58%

8詳盡的設備運行與維護手冊60%62.5%83%33%

9能耗系統(tǒng)運行調(diào)試及優(yōu)化50%50%67%33%

10追蹤主要耗能設備的能耗情況45%37.5%67%33%

11能源定額管理35%25%33%50%

根據(jù)研究結果可以得到幾點結論：

1）大多數(shù)機場都在節(jié)能減排上有所投入，特別是大型機場，其采取的措施比例遠高于機場總體平均水平；但仍有許多效果良好的措施未采用，仍有改進的空間。

2）對于計算機維護管理系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)和節(jié)能設備這三項措施，大型機場的采用比例比中小型機場高。因為這幾項措施的實施需要大量資金投入，大型機場的資金更為雄厚，可以通過引進大型的管理系統(tǒng)和先進的技術設備，以科技創(chuàng)新提升節(jié)能降耗的空間和成效。

3）而涉及與運行管理相關的措施時，例如制作詳盡的設備運行與維護手冊、能耗系統(tǒng)運行調(diào)試及優(yōu)化、追蹤主要耗能設備的能耗情況等，中型機場采用的比例反而比大型機場高。這是因為一方面中型機場的規(guī)模相對較小，用能設備較少，落實到細節(jié)的管理更容易操作和整改；另一方面中型機場的資金有限，難以在設備更新?lián)Q代上大投入，只能更為關注運行管理方面，以達到節(jié)能降耗的目的。

由此可見，運行管理對節(jié)能降耗的作用還未被大規(guī)模開發(fā)利用，而隨著技術改進的速度放緩，節(jié)能運行管理的作用日趨凸顯。僅僅有節(jié)能設計以及一流的技術設備，并不能完全保障機場節(jié)能工作長遠的成功。只有結合科學的運行管理才能使節(jié)能型機場的規(guī)劃有效延續(xù)，并保障先進的節(jié)能技術發(fā)揮最大功效。

二、上海機場節(jié)能降耗現(xiàn)狀

在上海機場，特別是浦東機場的規(guī)劃設計、施工建設和運行管理過程中，始終圍繞著“節(jié)能環(huán)?！边@一主題。航站樓設計優(yōu)選圍護結構，巧妙利用自然通風、自然采光；能源系統(tǒng)采用“能源中心”模式、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、避峰用谷的水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)；廣泛采用節(jié)能燈、變頻水泵、風機等常規(guī)節(jié)能技術。同時，積極開展光伏并網(wǎng)發(fā)電項目、航站樓航班聯(lián)動課題等節(jié)能項目研究。這些創(chuàng)新設計、更新改造和科學管理，為上海機場帶來了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。單位客貨運綜合能耗從2009年的18.41噸標煤/萬人次下降到2011年的14.425噸標煤/萬人次，降幅達到21.65%。

根據(jù)我們對浦東機場的能源管理現(xiàn)狀進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，機場的節(jié)能降耗途徑同樣采用了技術節(jié)能與管理節(jié)能措施，但現(xiàn)階段節(jié)能工作的進一步開展似乎遇到了瓶頸。

三、上海機場節(jié)能降耗的對策和建議

針對目前上海機場的節(jié)能減排情況，需要將管理節(jié)能擺在更為重要的位置，實現(xiàn)從硬件到軟件的轉(zhuǎn)變。而發(fā)達國家的成功經(jīng)驗說明，管理節(jié)能起效快且其作用會日益凸顯。對于上海機場的節(jié)能管理工作，最迫切需要解決的有三個方面：

1、加強能源全面審計工作

能源審計是一項有效的能源管理工具，是加強節(jié)能減排、提升能源管理的基礎保障。管理者通過對耗能設備和能源系統(tǒng)的檢查以及能源消耗記錄，與設備的原設計參數(shù)進行比較分析，找出低效率點或是可減少能耗的點（即節(jié)能點），在此基礎上找出改善的方法，以提高能源使用效率。

能源審計工作不僅關注能耗量和能耗構成，還包括能源管理制度以及現(xiàn)場對建筑物和耗能系統(tǒng)的巡查。這就要求能源審計人員充分了解機場各建筑物的運行模式以及耗能設備和系統(tǒng)的技術特性，廣泛收集各單位能源管理制度和執(zhí)行臺賬、現(xiàn)場能源數(shù)據(jù)記錄和設備維修記錄等材料，根據(jù)各樓宇的能源表現(xiàn)情況有針對性地使用測量儀器現(xiàn)場檢查。

能源審計工作是管理節(jié)能減排的第一步，可以幫助機場管理者對各類設備設施的現(xiàn)狀有一個全面、清晰、量化的認識，以此為基礎提出的節(jié)能改進措施更具有針對性和可靠性。

2、完善能源計量系統(tǒng)

能源審計工作中的重要內(nèi)容是進行用能分析，即通過一系列指標來定量評價設備設施的用能情況，包括年能耗、單位服務時間能耗、單位架次地面服務能耗和考慮到自然氣候狀況、旅客量的慮波能耗等各種評價指標。而這些基礎數(shù)據(jù)的收集就需要機場擁有一套健全的計量體系。

機場內(nèi)主要的耗能大戶是以航站樓為首的大型公共建筑，同時機場內(nèi)的駐場單位數(shù)量多，設備系統(tǒng)復雜。因此，配備一套系統(tǒng)而全面的計量表具，把不同系統(tǒng)的能耗分開，進行用能的分項計量，將節(jié)能的責任落實到各負責人，可以對各用能單位的能耗情況進行深入、系統(tǒng)的分析和評估，準確、快速找到節(jié)能點，便利節(jié)能管理的開展。

3、以節(jié)能為目標的設備設施運行與維護

運行與維護這個詞常見于大型設備的管理上，一般情況下，設備管理者的關注點是防止設備出現(xiàn)故障和延長設備使用壽命，很少注意到設備運行和維護方式與能耗情況之間的密切聯(lián)系。其實能耗是一個反映設備性能和效率的極佳的指標，能耗量的多少可以從側面反映出該設備的性能、效率等。美國的能源系統(tǒng)實驗室ESL曾對設備運行狀態(tài)與其能耗之間的關系做過研究，結果發(fā)現(xiàn)用能設備運行狀態(tài)良好與否所產(chǎn)生的能耗差別關聯(lián)顯著，例如未進行良好維護的空調(diào)系統(tǒng)會比維護良好的空調(diào)多消耗約20%的電能。因此除了通過采用先進節(jié)能技術和節(jié)能設備外，在日常的設備運行與維護方面加強管理也是節(jié)能減排的另一個重要方面。

四、結束語

在能源日趨緊張的今天，在全球廣泛關注氣候變化的形勢下，作為能耗極大的民航系統(tǒng)重要組成部分的機場，節(jié)能減排勢在必行。通過不斷的改革與努力，著眼大局，關注細節(jié)，為民航業(yè)、為可持續(xù)發(fā)展做出自己的貢獻，我們責無旁貸。

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