摘要

本报告基于项目组采集的校园年度能耗数据集，对电力、水、天然气三类能源的月度消耗总量及教学楼、学生宿舍、食堂、图书馆、实验/行政楼、公共区域六大功能区的分项用电数据进行了系统整理与初步分析。结果表明，校园用能呈现显著的周期性特征，学期与寒暑假之间、不同功能区之间存在明显的能耗差异。基于上述规律，报告初步识别出若干节能潜力点，为后续“物理信息机器学习”模型的构建提供了数据基础与方向指引。

一、数据来源与说明

本报告所采用的数据来源于项目组对校园能耗数据的采集与整理。覆盖时间范围为12个月，主要包含以下三类：
1. 月度总能耗数据：包含总用电量（单位：kWh）、总用水量（单位：吨）、总用气量（单位：m³）。
2. 月度分项用电数据：按教学楼、学生宿舍、食堂、图书馆、实验/行政楼、公共区域六大功能区划分的月度用电量（单位：kWh）。
3. 典型月份分时用电数据：以6月为例，按尖峰、高峰、平段、谷段四个时段划分的日均用电量（单位：kWh）。

二、校园能耗总体特征

1.年度总量

统计结果显示，该校园全年总用电量为7,200,000 kWh，总用水量为1,440,000吨，总用气量为172,000 m³。

2.月度变化趋势

从月度分布来看，校园用电量呈现显著的“双峰双谷”结构，与校历周期高度耦合：

· 第一高峰出现在7月，用电量达695,000 kWh，为全年最高值，推测与夏季高温导致空调负荷大幅上升有关。
· 第二高峰出现在6月，用电量为658,000 kWh，处于学期末教学与制冷需求叠加阶段。
· 第一低谷出现在2月，用电量降至426,000 kWh，为全年最低，系寒假期间在校人数锐减所致。
· 第二低谷出现在8月，用电量为563,000 kWh，虽同为假期，但用电量显著高于寒假，推测与暑期留校人员规模及制冷需求有关。

用水量与用气量的月度变化趋势与用电量大体一致，进一步印证了校园能耗受人员活动强度与季节性气候因素的双重影响。

三、功能区用电特征分析

通过对六大功能区的月度用电数据进行横向比较，可识别出各区域在能耗总量与季节性波动方面的差异性：

1.学生宿舍

学生宿舍为全年用电量最高的功能区，尤其在7月暑假期间达到235,000 kWh，显著超出其他区域。即便在2月寒假，宿舍用电量仍维持在145,000 kWh，反映出宿舍区的基础负荷（如照明、插座、空调待机等）水平较高，且受假期留校人数影响较大。

2.教学楼

教学楼用电量与教学活动安排呈现高度相关性。学期内各月用电量稳定在198,000—218,000 kWh区间，而2月寒假期间骤降至92,000 kWh，降幅达57.8%。该特征表明教学楼用电具有显著的“随教随用”属性，节能管理应重点关注非教学时段的负荷切断。

3.公共区域

公共区域用电量在6月至8月期间出现显著攀升，依次为54,000 kWh、73,000 kWh、65,000 kWh，远高于其他月份（平均约22,000 kWh）。这提示夏季公共区域的空调与照明能耗存在较大压缩空间，是节能优化的重点对象之一。
                                                                                                                                                                                                                                      4 食堂

食堂月度用电量波动幅度相对较小，全年维持在58,000—85,000 kWh区间，体现了餐饮服务作为刚性需求的用能稳定性。

3.5 图书馆与实验/行政楼

图书馆与实验/行政楼的用电量亦随学期与假期交替呈现规律性波动，但变化幅度小于教学楼与宿舍，表明其具有较高的基础负荷占比。

四、典型月份分时用电分析

以6月为典型教学月，对其日均用电量的时段分布进行分析，结果如下：

· 尖峰时段用电量为11,200 kWh，占日总用电量的14.7%；
· 高峰时段用电量为24,500 kWh，占日总用电量的32.2%；
· 平段时段用电量为15,000 kWh，占日总用电量的19.7%；
· 谷段时段用电量为25,300 kWh，占日总用电量的33.3%。

值得关注的是，谷段（通常为夜间）用电量占比超过三分之一，在所有时段中居首。若该时段的负荷主体为学生宿舍空调与待机能耗，则表明夜间制冷是构成校园能耗的重要组成部分，宿舍温控策略的精细化调整可能产生可观的节能效果。

五、初步结论与后续工作方向

基于上述分析，本报告形成以下初步结论：

1. 校园能耗受校历周期与季节性气候的双重驱动，2月（寒假）与7月（暑假）分别为全年用能的低谷与高峰，波动幅度显著。
2. 学生宿舍与教学楼是校园用电的两大核心功能区，但二者的用能驱动因素存在差异：前者以基础负荷与空调为主，后者以教学活动为主。
3. 公共区域夏季能耗异常走高，是节能诊断应优先关注的重点对象。
4. 夜间谷段用电占比较高，提示宿舍空调与待机负荷存在优化空间。

在后续研究阶段，项目组将以上述数据规律为基础，结合建筑热工参数与师生用能行为问卷数据，构建融合物理机理与数据驱动的能耗基准模型。该模型将用于深入揭示各功能区、各时段的能耗异常根因，并对不同节能策略的效果进行仿真评估，最终为校园节能管理提供定量化的决策支持。