一、前言

    隨著政府對節能項目考核的重視和合同能源管理模式(Energy Management Contract，EMC)的推廣，節能量審核和認定工作在規范管理中扮演的角色越來越重要。為了規范節能量審核的方法、程序和行為，國家發改委、財政部也于2008年3月發布了《節能項目節能量審核指南》(以下簡稱《指南》)。審核機構參照該指南劃分項目邊界、認定項目基準能耗狀況、審核項目實施后的能耗狀況，從而對項目的節能量進行認定。
    《指南》提供了科學有效的審核和計算方法用來核查節能量，其核算方法與《國際能效測量和驗證規程》(International Performance Measurement and Verification Protocol，IPMVP)有一定的一致性。但是，結合國內目前的節能項目現狀，在實際的審核過程中，往往會由于節能項目自身的原因，使得項目的能耗狀況難以認定。通常這是由兩方面的原因造成的，一是因為節能項目很多是針對舊的裝置和設備進行改造，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能源計量數據；另一個原因是在項目中，重視項目改造方案的設計和實施，忽視了項目計量能力的設計，缺乏專業的計量人員和方案對節能效果進行驗證，給政府的扶持工作和合同能源雙方的貿易結算帶來了很大的難題。在節能項目立項初期引入節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進行介紹，然后結合《指南》的審核方法，重點介紹IPMVP中對于節能量的“測量和驗證”(M&V)過程，比較《指南》與IPMVP的異同，以此為基礎分析節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可和采用的用于檢測和驗證節能量的基礎方法和規程。最初開始于20世紀90年代，美國能源部(US Department of Energy，DOE)為了對各種關于節能量的驗證規程進行統一和規范，邀請美國勞倫斯伯克利國家實驗室與其共同開發一個國際認可的關于檢測和確認節能投資效果的方法，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，將規程分成第一卷和第二卷，增加了評價建筑物室內環境質量問題的方法。2001年9月，IPMVP起草委員會發起成立了一個非營利組織，命名為IPMVP Inc.，該組織負責對IPMVP規程進行修訂和改進。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的機構也逐漸加入該組織。迄今為止，有包括中國在內的超過15個國家和地區的機構成為該組織的一員。
    目前，IPMVP最新的版本(中文)出版于2007年，分成相對獨立的三卷。第一卷針對節能量的測量和驗證(M&V)，對其進行了定義，介紹了M&V的原則和具體結構，規定了M&V計劃和報告的具體內容，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環境質量問題的綜合方法；第三卷為新建設建筑物和在現有設施中加入可再生能源的情況提供了較詳細的M&V方案。
    IPMVP第一卷中，首先給出了節能量的定義，具體參照圖1。
    

圖1  能耗歷史記錄圖

    基準能耗和報告期能耗需要通過實際計量的數據得到；調整后的基準能耗指的是如果不進行節能改造，在報告期將會消耗的能源數量，其數值通過建立基準能耗與影響能耗的某些因素(如產量等)的數學模型得到。
    節能量=調整后的基準能耗-報告期能耗  (1)
    調整后的基準能耗=基準能耗?調整量  (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:由節能改造引起變化的區域，需要安裝新的計量儀表測試。
    ②測量期的選擇:至少包括設備完整運行的一個周期以全面反映節能效果。
    ③調整量的基礎:常規調整如天氣或產量調整等；非常規調整如設備運行調整等。
    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能項目是否達到一定節能量的過程，通常應包括以下內容:
    (1)計量表的安裝、校準和維護；(2)數據收集；(3)制定合適的計算方法或評估方法；(4)對測試數據的處理；(5)出具報告。
    在實際確定節能量的過程中，首先要做的是根據不同的需求和現場條件選擇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，測量部分關鍵參數
    如果現場運行將安裝節能設備的部分與其他部分隔離開，通過現場測量安裝節能設備的能耗及一些重要的參數來確定節能量。如果某些參數對計算節能量影響很小，則可以采用估計值代替實測值，但需檢查節能措施的方案和計算節能量的方案，以確保該參數可以使用估計值。
    該方案適用于運行時間不變或者可約定，且設備功率固定的場合(如照明改造、高效電機替代等)。對于運行時間則可以采用約定或者估算的方式，不必進行測試。
    方案二:隔離改造部分，測量全部參數
    如果現場運行將安裝節能設備的部分與其他部分隔離開，通過現場測量安裝節能設備的能耗及一些重要的參數來確定節能量。
    該方案適用于運行時間恒定或者可估算，功率不恒定，需連續測試的設備，如變頻改造等。
    方案三:整個設施及賬單分析
    節能改造項目復雜且相互有交叉，無法隔離的時候，通過測試整個設施的能耗水平來確定節能量。通過測量總體能耗，分析總表數據、電費賬單等數據計算節能量。
    該方案適用于節能設備影響范圍較廣、難以明確隔離的場合，如整個大樓的綜合節能項目等。
    方案四:校驗模擬
    通過模擬部分或者整個設施的能耗水平來測定節能量。模擬方法需要能夠模擬設施中實際耗能的效果，要求檢測人員在校驗模擬方面有比較高級的技巧。通過模擬數據得到校準后的基準數據，從而獲得節能量。
    該方案適用于節能設備影響范圍廣且無法隔離，基準數據未知，報告期安裝了計量表具的場合。
    根據不同的現場情況選擇合適的M&V方案之后，制定M&V計劃，統計基準能耗(方案一～方案三)，在節能項目進展的同時開展M&V過程，得到數據進行分析，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、節能項目計量能力評估

    《指南》與IPMVP的一致性表現在對審核項目的劃分上，其中規定的審核內容包括項目基準能耗狀況、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，計算節能量由基準能耗和項目實施后的能耗狀況得到，由能耗泄漏進行調整。
    但《指南》關注的重點與IPMVP不同，它通常是在項目結束之后對項目節能量進行核驗的指導性原則，關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過程貫穿節能項目的全過程，在項目進行之前開始設計方案，制定計劃，在項目結束之后仍然采集數據進行分析，而參照《指南》的審核工作通常在項目結束之后進行審核，這也是由國內目前節能項目的現狀決定的。
    在國內目前通常的節能量審核過程中，一般只能獲得基準期的總的電能表(或水表等總表)數據或者完全不能獲得基準能耗數據，參考《指南》進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驗和能力，在涉及政府補貼或者合同能源貿易結算時難以保證令各方滿意的準確度。在此情況下，有些機構提出的解決方案為:參照IPMVP的M&V過程，在節能項目立項初期，第三方機構介入，選擇M&V方案，制定M&V計劃，對涉及的儀表進行計量和檢測，并對M&V過程中收集到的數據進行控制、收集和整理計算，從而形成一份獨立于合同雙方的節能量審核報告。
    采用第三方機構介入，獨立開展節能量審核工作能夠在很大程度解決貿易糾紛和準確度的問題，但是同時不可避免地增加了節能項目較多的成本。而如果由合同能源雙方自己設計節能量審核方案、采購儀表、控制數據并整理，由第三方計量機構對其儀表進行計量并對其計量方案進行評估和改進，則可以在保證節能量認定效果的基礎上縮減項目開支，減輕雙方負擔，同時增加實施的可行性。我院在上海地區的部分節能項目的節能量認定上已逐漸對該方法進行試驗實施。包含節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

    隨著節能量審核的重要性和準確度要求的提高，并且兼顧監管部門、合同能源雙方和第三方機構的權利和義務，同時考慮到操作的可行性和便捷性，本文在對IPMVP和《指南》進行比較的基礎上，改進了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。該方法已經在上海地區的部分項目中逐步開展了實施試驗，隨著試驗的進一步開展，也會對該計量能力評估進行不斷的優化和改進，使之同時符合監管和市場的要求，科學客觀地做好節能量審核工作。