鐵路客站能源計量器具配備方案研究及應用

馬 龍，曹宇靜，李耀增

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 節能環保勞衛研究所，北京 100081）

在當前經濟形勢下，我國提出“深化供給側改革”“構建雙循環”等新發展格局。為此，國鐵集團提出了“交通強國、鐵路先行，堅持強基達標、提質增效，著力節支降耗、改革創新”的發展目標[1]。發展目標中“節支降耗”是保證高質量發展的必要舉措。鐵路客站作為鐵路企業的窗口，其能源消耗情況一直受到關注，控制其能源成本支出是鐵路企業實現“節支降耗”目標的重要方面，但目前鐵路企業在能源計量器具配備要求等方面仍需完善，統計能源消耗、減少能源浪費、評價能效水平等工作亟待提高。

1 能源計量器具配備現狀

目前我國用能單位能源計量器具配備執行《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB 17167—2006)標準要求，能源消耗計量體系還在不斷建設、完善過程中。用能單位能源消耗管理多集中于能耗數據采集和記錄等工作，能耗數據主要用于計費和成本核算，較少將其作為企業管理的參考依據。用能單位在能耗數據分析、計量器具管理維護、先進計量技術應用等方面的主觀動力尚需提升[2]。

鐵路企業十分重視能源消耗計量、統計工作。作為鐵路企業面向社會服務的窗口，鐵路客站不同于其他鐵路用能單位，其內部包含客運、車務、調度等多個用能單位，涉及照明、空調、機電、廣播、信息等多種用能設備，能源消耗規律復雜，給能耗量計量和統計管理帶來了較大難度。隨著能耗數據采集、統計、上報自動化程度的不斷提高，鐵路客站能源管理信息化水平得到了顯著提升。但是，作為能耗數據來源的能源計量器具，其配備要求還存在不統一或不能完全落實的現象，部分鐵路客站未配備分場所、分用途及主要用能設備單獨計量的三級計量電表；對于燃氣、熱力等其他品類能源，鐵路客站通常配備一級計量儀表；部分鐵路客站外購熱力消耗量采用按面積折算；部分鐵路客站燃油消耗計量結果不準確[3]。

鐵路客站能源計量器具配備是保證鐵路生產運營、能源精細化管理、控制能源成本支出的需要[4]。隨著鐵路建設信息化水平的提高，鐵路企業管理向著精細化、科學化的方向發展，數據遠程傳輸、自動采集分析、智能輔助決策等現代化管理手段得到了廣泛應用。作為信息化系統的重要組成部分，能耗在線監測系統的應用推動了企業成本控制、設備管理、服務質量等方面管理水平的提升。能源計量器具為能耗在線監測系統提供數據源，也是能源計量體系的基礎。符合標準要求的能源計量器具配備率和計量精度，可以保證能源消耗統計分析結果的準確性和可靠性，為鐵路企業改進生產工藝、提高生產效率、及時發現節能潛力和設備運行安全隱患等提供數據參考，為管理制度的落實提供科學依據[5]。

2 能源計量器具配備依據

能源計量器具是指測量對象為一次能源、二次能源和載能工質的計量器具[6]。鐵路客站能源計量器具配備的基本依據是國家標準《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB 17167—2006)。此標準對能源計量的種類及范圍，能源計量器具的配備原則、配備要求、管理要求等加以規定。被列入“重點用能單位”管理的企業和單位，還需要按照國家發展和改革委員會、科技部等7部委聯合發布的《重點用能單位節能管理辦法》要求，建立能耗在線監測系統，其能源計量器具配備還應滿足能耗在線監測系統建設的技術要求[7]。同時，鐵路客站作為公共建筑，還應滿足《建筑節能與可再生能源利用通用規范》(GB 55015—2021)[8]對公共建筑節能管理內容中能源計量器具配備的要求。針對鐵路企業，《中國鐵路總公司節約能源管理辦法》中規定：對主要用能設備和設施配備能源計量器具，能源計量器具配備率和準確度等級應符合標準規定。

3 能源計量器具配備要求

3.1 能源計量品類

鐵路客站能源消耗計量的目的除核算能源成本外，主要為統計能源消耗量，為節能管理提供基礎數據。根據《中國鐵路總公司鐵路能源消耗與節約統計規則》規定，鐵路企業能源消耗統計的能源品類主要包括：煤炭、焦炭、燃油、電力、燃氣、外購熱力等。鐵路客站消耗的能源品類常見為電力、外購熱力、燃氣、燃油[2]。其中，電力消耗量最大，主要為鐵路客站照明、空調、客服設備等提供能源；外購熱力主要為我國北方客站冬季采暖提供熱源，能源消耗量占比較大；燃氣、燃油主要為部分空調、餐飲設備提供能源。煤炭多為北方鐵路客站冬季鍋爐采暖、熱水消耗所用，隨著各地環保要求的提高，目前消耗量較少，不做計量器具配備要求。因此，鐵路客站能源計量品類主要包括電力、熱力、燃油、燃氣。

3.2 能源計量范圍

根據《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB 17167—2006)要求，能源計量的范圍應包括：①輸入用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質；②輸出用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質；③用能單位、次級用能單位和用能設備使用(消耗)的能源及載能工質；④用能單位、次級用能單位和用能設備自產的能源及載能工質；⑤用能單位、次級用能單位和用能設備可回收利用的余能資源?！督ㄖ澞芘c可再生能源利用通用規范》(GB 55015—2021)要求：建筑能源系統應按分類、分區、分項計量數據進行管理；可再生能源應進行單獨統計。

《中國鐵路總公司鐵路能源消耗與節約統計規則》規定，鐵路客站能源統計應包括：各種能源消耗的實物量、標準量、能源消耗費用、單位工作量能源消耗、節能量、節能率等項目。

結合國家標準、國鐵集團能源消耗統計規則的要求及鐵路客站的特點，鐵路客站首先應在能源供應的入口處設置計量器具。鐵路客站內用能設備類型復雜，不僅包括常見的照明、暖通空調、電梯等設備，還包括鐵路客站特有的售檢票、廣播、信息、通信、調度指揮等專用設備。按照能源消耗統計和能源精細化管理要求，應對每種能源用途設置分項能源消耗計量器具，同時鐵路客站還包括客運、車務、商戶等各種次級用能單位，為對各次級用能單位能源消耗情況進行統計、考核，在客站內各單位能源供應入口處都應單獨設置能源計量器具。對于大型用能設備，如中央空調、水泵、空氣壓縮機等也應設置獨立的能源計量器具。對于日益在鐵路客站推廣應用的太陽能光伏發電等可再生能源應設置單獨的計量儀表。

3.3 能源計量器具的技術要求

按照《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB 17167—2006)要求，鐵路客站月用電量超過10萬kW·h，電能供應進出端有功交流電能計量器具準確度等級應達到1.0；站內單相供電的次級用能單位有功交流電能計量器具準確度等級應達到2.0。成品油使用單位，油流量表準確度等級應達到0.5。天然氣、煤氣使用單位，氣體流量表準確度等級應達到2.0。蒸汽使用單位，氣體流量表準確度等級應達到2.5。

作為重點用能管理的單位，特別是大型鐵路客站一般設有能耗在線監測系統。能源計量器具的配備應滿足能耗在線監測系統的技術條件。能源計量器具應具有數據遠傳功能，并使用符合行業標準的物理接口和公有通信協議，能源計量器具應符合《能源計量儀表通用數據接口技術協議》(GB/T 29871—2013)的規定。能源計量器具應具有斷電數據保護功能，當電源停止供電時應能保存所有數據，恢復供電后，能夠恢復正常計量功能。

4 工程驗證

以某鐵路客站電能計量系統改造工程為例。該車站總建筑面積為3.0萬m2，其中客運建筑面積為2.8萬m2，主體建筑高度22.05 m、樓層2層?？驼旧婕暗挠媚茉O備如下：車站制冷、供暖使用面積為0.5 萬m2，車站冷熱源系統采用吊頂式空調機(38 臺)、柜式空調器(19 臺)和壁掛式空調器(41 臺)；通風系統采用吊頂式通風機(45臺)和混流式通風機(14臺)；照明系統(除站臺照明外)照明回路共計85 路；電梯系統包括貨梯2 部、客梯1 部、扶梯2 部；風幕機56 臺；熱水器12 套，總功率約為1 048 kW。該車站電能計量系統改造前年用電量178.2 萬kW·h。通過與同地區、同等規模車站比較，該車站用電量偏大，需分析確定用電量偏大原因。

該車站管理部門針對電能計量系統進行改造。改造工程將車站配電室原有61塊電能表改為具有數據傳輸功能的多功能電表，并對車站候車廳售票廳、辦公區、空調通風機組、電梯等分別加裝具有數據傳輸功能的電能計量表。改造后該車站電能計量表數量達到112塊，電能計量表配置情況如表1所示。

表1 電能計量表配置情況

該站對電能計量系統改造后，實現了分區域、分用途、主要用能設備單獨計量的計量配置要求。電能計量系統分為3 個計量等級：1 級計量為車站的總用電量，用于車站電費核算；2 級計量為各配電支路用電量，用于分析車站各區域、各種用途的用電量變化趨勢及占比，通過同比、環比、橫向對比等分析找出用電規律和節電潛力；3 級計量為各主要用電設備、場所用電量，用于分析設備工作情況，作為精細化管理的依據，以及各用電部門節電管理制度落實、考核的依據。

通過對電能消耗數據統計、分析，發現該車站電能偏大主要由于候車室照明光源效率低、回路設置不合理，開關時間不能配合旅客候車規律；個別空調通風機組故障，存在工作效率降低、漏電現象；工作人員節電意識不強，空調、電腦、熱水器、照明不及時關閉等。

針對上述原因采取以下措施：重新梳理、調整照明供電回路，更換為LED照明，并根據旅客候車時間自動開關照明；更換、維修有故障的空調通風設備；制定工作班組節電獎懲辦法，提高職工節能意識。采取措施后年用電量比改造前降低了23.7%，車站年節約用電成本約41.8萬元。

5 結論與建議

能源計量器具是能源計量系統的基礎，是能源管理數據的來源。只有在工程建設中嚴格落實能源計量器具配備方案，保證能源計量器具配備科學、合理，在工程建成后才能有效開展能源管理、節能診斷、節能措施效果驗證、節能管理措施落實等一系列節能管理工作。通過工程驗證，將國家能源計量器具配備標準要求與鐵路企業節能管理、能源統計相關辦法相結合，形成的鐵路客站能源計量器具配備方案可行，可滿足國家和鐵路企業節能管理要求，可在節能潛力發掘、節能措施選擇、節能效果驗證等方面發揮應有的效果，為企業節約能源成本和人工管理成本。

根據鐵路客站用電計量系統改造經驗，受工程條件限制，能源計量器具配備要求在實際落實中仍存在一定困難。因此，建議在設計階段落實鐵路客站能源計量器具配備要求，主要開展以下工作。

（1）客站運營單位能源管理部門提前介入工程設計工作，根據鐵路客站能耗特點和鐵路企業節能管理要求，與工程設計人員共同確定能源計量器具的安裝位置和數量，特別是對主要用能設備和可再生能源生產設備，根據安裝位置單獨設計計量器具。

（2）工程設計單位應在滿足設計規范要求的基礎上，根據能源用途、用能單位、用能場所不同，合理劃分供電、供水、供熱支路，為實現能源分級、分用途、分用戶計量創造條件，便于能源精細化管理。

（3）工程設計單位對能源計量器具配備工作應提高重視程度，電力、暖通、給排水、機電、通信等各專業加強組織協調，為計量器具預留安裝位置、電源、網絡等工程條件。

（4）計量器具采購單位應嚴格按照設計要求，采購滿足安裝條件、計量精度、數據傳輸等技術要求且質量可靠的計量器具，并按照安裝工藝要求進行施工安裝。

（5）工程驗收時應對能源計量器具配備情況進行專項驗收，確保計量器具配備要求得到嚴格落實。

綜上，鐵路客站能源計量器具配備，應在執行國家標準要求的基礎上，分析鐵路企業節能管理工作需求和鐵路客站運營特點制定統一的技術要求，在鐵路客站建設、改造過程中嚴格執行、落實，并在鐵路客站投入運營前進行驗收。能源計量器具的日常維護和管理同樣重要，是保持能源計量器具正常工作的保障，鐵路客站管理單位應按時對能源計量器具進行檢定、校準，及時更換不符合標準要求的計量器具。鐵路客站合理配備能源計量器具能夠推動管理水平和服務質量提升，對鐵路企業其他用能單位完善能源計量體系建設具有帶動作用，對加強能源計量基礎能力建設具有一定的借鑒意義。