李炳华：感谢洪总，感谢诸位，包括远道而来的金总，从新疆飞过来，这是令大家非常感动的。在座的很多都是老朋友，今天和大家交流一下，就一个老话题，大家也很关注电器节能的问题，和大家做一个探讨。里面的内容其实蛮多的，去年和宋振江教授和写了一本书《节能电气、节能技术及其应用》。从电气角度来讲我个人认为电气这部分的研究和应用是滞后于暖通空调，电气这块前段时间和丁总、王总也都讨论过这个事情，我们的电气出于种种原因很多内容推出去了，包括像智能化由专业厂家做了，照明也有专业的公司做了，强势的变电所有别人做了，防雷也被别人做了，算来算去电气做什么呢？你就做一个低压配电为什么要15%、16%，给你5%、6%就可以了，这是对电气的发展很不利的，希望我们广大的从业人员重视建筑电气这个领域，不仅仅是节能方面，节能现在是我们很热的话题。
现在言归正传，我们看这张PPT，其实是3月前发过来的，IEC对电气的能效搞了一个标准，这个标准就是IEC60364-8-1，这个征求意见稿给我们很多了信息，表明IEC对电气节能也是非常重视，而且也形成了一个节能体系，因为征求意见了大家都可以发表一些观点。在能效这部分是归到低压电气部分，由于是一个征求意见稿仅仅看到一个大的思路和走向，更进一步我们的创业人员会进一步的跟进。
所以就几个问题利用今天讨论一下，包括变压器的复合率到底多少合适？负荷中心的概念，节电器该不该用、谐波、功率因数、体育照明系统节能等几个问题。
首先讨论的是变压器的负荷率问题，很多工程里面的变压器的负荷率是不合适的。我们看2007年《全国民用建筑工程设计技术措施》，这张图对不同的建筑物的单位指标是很清楚了，比方说办公类用电指标是30-70W/平米，变压器是50-100，这张表我们经常用，但是我们经常在做一些设计的时候，很多的设计是突破这个指标，尤其是有境外的设计机构参与咨询、设计，这个指标就挡不住了，120、140、160，甚至更多。我想兄弟单位也经常遇到这个问题，和他们交涉也是有难度的。
这个措施把这张表给大家做一个参考，实际上是对应用电气指标已做了一个大的框框，指标已经有了。
这是2008年当时做的一些测试，我们看到这个数据也是非常有意思，列出这几个，这是政府性的办公楼、商业办公楼（可以出租、出售的商业性写字楼）、商场、酒店（属于高等级星级酒店）。我们看一下它的装机容量，单位面积装机容量，商业有一个高的160，但是有很多是低的，是在五六十、六七十。在看后面的变压器的负荷率，因为这个检测是长期检测得到的一些数据。我们看到涂红颜色的负荷率都是低于35%以下，大家看到最低的是商业只有4.3%。所以很显然我们看到从实际工程来看，整个变压器的装机容量和单位指标来讲并不是很高的、很离谱的，大量都属于低于30%以下的负荷率，所以变压器设的负荷率偏大了。在突破技术措施里面，很显然这个负荷率还会要更低。
我们把这张表的几个数据再看一下，肯定会更清楚一点，把前面的十几个项目，我们也看到大部分单位面积容量都是在100以下，少数高出100，这是商业属于最高的。所以我们把前面的技术措施的那张表拿过来考核一下看看，办公类除了第一个项目以外高出这个指标，别的都是在这个范围之内。
我们来商业也是在这个范围之内，后面的酒店也是。换句话说你安全这个技术措施标准来进行设计，你的负荷率还有很多是在30%以下。
把前面的几个项目，36台变压器的负荷率，我们看到大量是在20%以下。只有这部分涂浅绿色部分是在40%-65%之间的区域里面，这个区间我们认为还是比较合适的，除此以外下面这些都是不合适的，越往下是越离谱。这是实测的公共建筑数据，简单进行了一下分析。
体育建筑：这张图表看起来费点劲，我们把体育建筑分成两大类：一大类是全封闭的，全部是有房子、有顶的，不像体育场是敞开的，包括国家体育馆，游泳中心水立方等等我们看到一个非常有意思的现象，整个变压器的装机容量这几个是可以接受的，除了游泳中心水立方接近150VA/m2以外，别的都在110-130这个范围。
我们再看赛时时候的负荷率，赛时时候的负荷非常尤其，基本上是在49-54W/m2，但是有一些是关掉了，水立方商业街等都停掉了。
半封闭像鸟巢体育场是不封闭的，但是旁边的复合用房、地下都是封闭的，像奥运体育中心大部分是不带顶、不带房间的，曲棍球、小型自行车，露天的越多、单位指标大家看到也多，像曲棍球是404、网球中心是366，所以这个和场地有很大的关系，这个不足以说明建筑面积和负荷之间的关系。
同时赛时负荷也存在这种关系，由于大量的没有房间这样一个场地，所以用单位面积来折算赛时负荷也是没什么规律可言的。
综合一下，我们可以看到在奥运会期间鸟巢、水立方、国家体育馆、上海八万人体育场、沈阳奥林匹克体育场负荷率基本上是在40%左右，这个指标也是满足国家安保公司对奥运会时的要求。
我们再看另外一个超高层建筑，现在特别火，我们看这张图，目前已经建成的世界上超高层排行台北101不说了，上海环球492米、香港贸易广场484米、南京紫峰大厦450米排在第6位。
现在正在建设的超高层建筑，最高是迪拜的1400米。
长沙也一个叫天空城市要建838米，220层，号称是7个月要建成。行业中很多当成笑话来看，如果建成从建筑、机电都是魔术往上搭，但是现在大家打问号的很多。
平安国际金融中心660米高，我上一周在深圳看已经出了地面，去年是边上的地铁打通了，现在在不久打通的地铁。现在这部分正在设计。
上海中心大厦4632米，同济大学设计院设计的。
俄罗斯大厦612米。
最后北京中国尊在CBD，510米多。
总而言之，从现在来看超高层建筑如果不上500米都不好意思拿出来。当然一个好事情就是给我们创业人员提供了更多的机会。
我们把超高层建筑电气主要参数给大家分析一下：变压器装机容量怎么样，上面那么多项目，基本上是在140VA/m2以下，最低大概是98VA/m2，所以大家可以看到，超高层目前已经建好的投入使用的，而且使用不错的基本上在这个范围。所以中国尊当时也请我去了一下，跟他们也做了沟通，看了以后统一了数据，根据他们的建筑设计120不能超，领导说不能超。如果按照变压器效率最高来考核的，负荷率什么是最合适的？内容很复杂，我们就直接把结果告诉大家，用这两个公式，我们用目前比较主流的SC（B）10的变压器，按照前面的公式计算完以后，变压器效率最佳这个时候它的负荷率大家看到从100千伏安到下面基本上是50%左右，如果设计的时候是SC（B）10就可以了，基本上是百分之四十几到百分之五十几这个范围。SC（B）系列的变压器效率最佳的基本上是50%左右。这个结论非常有意思，和IEC60364-8-1的征求意见稿是完全一致的。
因为这个计算办法主要是引自工业上，民用没有参考数据，大概其计算出来是60%-90%之间，这时候有功电能损耗是最低的。
所以综合上面所讲的，关于变压器负荷率不是越高越好，也不是越低越好，负荷率是40%-65%之间是一个比较好的，要根据具体情况来分析一下。
第二，负荷中心。我们经常设计变电所要深入负荷中心，其实我们有时候深入负荷中心是困难的，应该说负荷中心没有深入进行。我们还看IEC的征求意见稿，负荷中心的位置在哪里，就可以用下面这个公式技术计算，上面这个公式是三维坐标，下面是二维的。坐标点实际上等于各个负荷点的坐标乘上年预计，或者是年估算的一个电流消耗除上这时候用的是∑。千瓦时，不像我们过去计算的时候是用功率，这是既考虑到功率，也要考虑到运行时间。
这个负荷一计算预计年消耗是80千万时，这个坐标就是1。我们再看这个负荷也是80千瓦时，这个坐标就是99。这个80千瓦时坐标是25。通过上面的工程计算以后，负荷中心就是在这一点，这个点就是15。我想大家看这个例子算起来就比较容易一点。
所以这里面强调的是千万时，年预计电能消耗量是多少。而我们过去做不是这样，求这个坐标点的时候用每个负荷点计算称成坐标点，再∑在除上整个园区里面总的节能负荷，这么算出来。这么算出来大家可以看到是以直线进行计算的，但是我们设计的时候不是计算的，而是沿着道路走，所以就有比较用一个等效负荷值概念，把这个沿着这个负荷点的方向进行延伸，昌都等于整个沿着道路走的长度之和，这个完以后大家看到这两个负荷点是不一样的，所以等效负荷点是更加的准确。
前面讲了如果是应用在小区、工业园区是可以的，但是用在建筑里面恐怕就有问题了，现在高度这么高，负荷中心怎么深入，我们不是很高的时候往往把变压所放在地下，高到一定程度上面放一个，再高中间就放一个。这个是平安几个方案的比较，平安国际金融中心600米最后使用的是这个方案，负荷在每个设备层都有大量的水、暖通的负荷，包括上面的电梯，所以深入负荷中心也要和设备层、设备做一个认真的分析。平安是用这样的办法，真正的深入负荷中心。所以得出两个结论：
1、等效负荷矩能更准确的找出负荷中心。
2、超高层建筑楼上也存在大量的负荷，应合理配置配变电所。
第三就是节电器的节电，不知道在座的哪位用过节电器没有？千万不要被人忽悠，我们看，做一个小实验，有若干厂家把节电器送到我哪里去，据说是很不错的，没有一家说他的节电器是不好的，我说你先留下来我们做了一个测试。这个节电器有要求，说你用的不对是不节电，还废电，我把条件给你讲清楚了，有一个说明书。有三个条件：
第一，节电器适用于家庭、小型店铺等用量不太大的场所，在大型建筑终结点电效果不明显。
第二把它插入负载回路内的任意插座中，我说要多远、要50米以上，当节电器在原理电表时能节电，距离电表越远、节点效果越明显。
第三，使用在白炽灯、电热器等阻性负载上时并不节电，使用在电脑、空调上的节电效果比较好。
从电表在这个地方、测试的地方在这个地方，大概是六十多米，复合十米的要求，中间这么长的走廊我们在这个房间测，学生们现在都有计算机，把节电器就装在这个房间里面，找一个房间就一插节电30%差不多是这个数。
之后我们改变条件了，看看调光怎么样，测完以后大家看到，蓝颜色是没有使用节电器时候的，红颜色是使用了节电器，这个有功增加了很多。我们看无功增加了更多。
看下面这张图表，电流增长了很多，多少倍上去了，非常明显。控制因素，是PF，下降非常非常厉害。ThDi也是成倍的。别的条件没变，这是换了一个负荷调光的。
第三个实验不用调光的，就把节电器放在这儿，有功没有增加，略微小了点，但是无增加的非常多。我们来看电流成倍增加，PF减少的很厉害，Thdi明显的增加。
所以这个实验就告诉大家，用这种节电器你还要会用，或者说这种节电器他限制你使用，你用的不好是不节电还是耗电的。
定义：我们认为节电器是在不影响原有功能这样一个前提下节约电能，这样的装置才叫节电器。现在好像是没有官方定义，主要是不能降低，或者是影响原有的功能。
关于节电器这块的结论：1、实验表明该节电器使用苛刻，同时带来了大量的谐波，不宜采用。根据我们来看市面上销售的节电器大部分是骗子。
2、复合《房间空气调节其能效限定值及能源效率等级》GB12021.3-2010标准的空调器不必装节电器，老型号的空调器在安装节电器时不得更改原空调器的线路和结构。
3、窃电是违法行为，法律上讲的很清楚。
这个曲线是我们做的一个试验，在每台家电单独做的一个实验，大家看这条曲线也是很也意思的，蓝颜色的曲线是PF，按照PF逐渐减小来进行排序，可以看到THDi是逐渐上升的，除了少数这两个点以外，别的都是复合这个规律的。
我们把范围扩大，把家电进行组合，组合完以后我们看到THDi是逐渐减小，这时候PF是逐渐增大的。我这个使用功率越大THDi是越小，这么一个走向、一个关系。单台谐率那么大，为什么组合起来谐率变小了，就存在一个相互抵销的效率。
结论：1、诸多谐波源共同作用，有抵销效应。2、一般来讲实际使用的有功共越大THDi越小。
第五功率因数没有考虑谐波的影响。我们看到在这个举行里面有功、无功、谐波功率，矩形里面的对角性是一个实际的功率，这时候PF无比对角线的S，简单推导以后就发现，PF实际上是等于（基波电流有效值与总电量）。除了少数数据离散较大外，谐波电流畸变率THDi越大，功率因数cosφ和PF相差也越大。结论是：功率因数有两个表述方式，一个是cosφ和PF，两者含义不同。
第六是和大家她们一下体育照明系统，这个系统到底是节能潜力大不大。
案例的思考：左边是世界杯的场地，我们看左侧的德国汉诺威，这三个都是足球场，国际组联要求足球场大小，68m×105M，大了不行、小的不行同样大小的场地没有田径，我们看到看汉诺威用了160盏2000W投光灯，平均垂直照度达1500lux达到。汉堡是同样的场地是用了266盏2000W的投光灯，也是1500lux，我们很显然的看到汉诺威要更合适一点。我们看过的场地更离谱，是用340盏，当然照度要求也是高了，实际上照度是2200lux，我们想是不是故意那么高，因为我们在国内也发现，厂家想多卖灯，把体育场弄得像着了火一样。
所以我们当时也在编制体育建筑示范，全球87个场馆有足球专用场地16个，综合体育场34个，综合体育馆和网球、游泳等场馆。
约定条件这里不说了。
大家看这个蛮有意思的：
足球专用体育场，大量是世界杯的场地。用灯的数量有很多差别，我们看整个的用电量、场地照明总功率，我们按照LPD来看是差别很大，安联是70，凯联斯勒是70，马赛是47，差别很大。这个看起来可能也不好看，说照度不一样，安联是70LPD。我们在看它是2400lux，这时候的LPD值是64，所以这个也不好考核，因为照度是不一样的。我们把这个折算一下，折算成单位照度功率密度，每平方米，或者是每lux进行比较，我们可以看到这个数是4.69、3.3、3.98，这样看着还不太舒服。大家可以把刚才的数反映到这个散点图上看，大量的场馆是落到这个区域里面，有几个冒尖的，冒尖的比最低的高出很多倍出来。这样就不合适，同样举行世界杯的场地为什么要耗这么多电，当然这是和建筑、结构也关系，同样也和照明设计有关系。所以这里面我们就想到是不是也可以要求进行精英设计、建筑师进行配合。所以就试图画一条红线，把高能耗的卡掉，当然还有一条绿线，就是绿色环保，你达到这条线就属于节能型的体育照明这样一个系统。
相类似的是综合体育场，就田径、足球，我想细节不说，和前面相类似，把这些指标反映到这张图上，划一条红线高能耗的卡掉，画一条绿线，达到是在能效方面比较不错的。综合体育馆也是相类似，综合体育馆大量是在这个区域，场地照明用单位照度功率密度，用这样一个指标，从现行角度来讲达到这样一个值比它要低是没什么大问题的，从能耗来讲是可以接受的。
第七调光系统，我们这个会议室可以把灯光调亮调暗，但是我们通过实验来看，这个实验用的是目前主流的几家调光空置系统，智能的照明控制系统里面调光，主流具体不细说。测试是用两个仪表，一个是（福禄克）、一个是（安格瑞），测试过程就发现福禄克和安格瑞之间有很大的差距，为什么说用两个呢，开始用安格瑞的时候出现问题，全部归0，不得不用福禄克校验一下，及时让他们的技术人员和我们进行沟通进行调整，调整以后还是不错的，经过两类表测的数据是差不多的。这是当时实验的图。我们看一下光设备的输出和输入端，照度降低，电压降低，电流也逐渐的减小，有功也是逐渐减小，在输出端它的电压THDU也是逐渐增加，THDi也是逐渐增加。输入端照度减少、电流减少、有功也是逐渐减少，无功逐渐增大，cosφ是逐渐减少，THDi是逐渐增大。这时候我们看到把灯调暗的过程，是它功率减少的过程，这个减少不是线性的，同时谐波也是减少，所以找到一个点，你调光减少的能耗和谐波增加的能耗，这个点就是一个节能的平衡点。在这个点的左侧就是谐波增加的功率要比省的功率要大，在左侧是不节能的，在右侧是节能的，在P刚好是一个平衡点。所以从系统来讲，谐波尽可能把P点左移。
总结：
1、变压器的负荷率不是越高越好，40%-65%这样的负荷率时变压器的效率最高。
2、负荷中心采用等效负荷矩这样一种方式更科学、更准确。
3、节电器不一定节能，窃电是违法的。
4、关于谐波，存在抵消效应，实际有功功率越大，THDi越小。
5、功率因数有两个表达方式，cosφ和PF，两者意义不同。
6、单位照度功率密度可以有效的限制高能耗的体育照明系统。
7、智能调光系统不一定节能，它存在节能平衡点——P点。
详细的请大家参考这本书《建筑电气节能技术及设计指南》，祝贺中国建筑学会2012年年会圆满成功。谢谢！
| 
