數(shù)字化醫(yī)院綜合降耗策略分析

文/張蕓苑 尚玉明

基于數(shù)字化醫(yī)院綜合能源平臺(tái)加運(yùn)維管家的綜合能源托管，是可持續(xù)、全面的服務(wù)模式，可助力醫(yī)院完成數(shù)字化醫(yī)院轉(zhuǎn)型。

國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)快速推進(jìn)，助推醫(yī)院建設(shè)空前發(fā)展。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，醫(yī)院建筑耗能是一般公共建筑的1.6～2倍，能源支出占醫(yī)院運(yùn)行總費(fèi)用的10%以上。

隨著醫(yī)療技術(shù)不斷取得進(jìn)步，診療設(shè)備不斷更新，附加服務(wù)持續(xù)增加，醫(yī)院功能更加擴(kuò)大，醫(yī)院能耗呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

因此，醫(yī)院響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，深入挖掘節(jié)能潛能，提高能源利用效率，降低用能成本，助力國(guó)家實(shí)現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，節(jié)能改造和降碳減排工作勢(shì)在必行。

醫(yī)院綜合能源系統(tǒng)現(xiàn)狀

醫(yī)院綜合能源系統(tǒng)總體特征

醫(yī)院綜合能源系統(tǒng)總體特征呈現(xiàn)能源種類多、連續(xù)供應(yīng)要求高、能源管理需求復(fù)雜和環(huán)境控制要求高的特點(diǎn)（如表1所示）。

表1 能源使用情況

第一，能源種類多。醫(yī)院用能主要包括電、天然氣、水、蒸汽、可再生能源等。不同類型醫(yī)院（如圖1、圖2所示）、不同國(guó)家和地區(qū)醫(yī)院能耗構(gòu)成有所不同。

圖1 綜合醫(yī)院能耗構(gòu)成

圖2 ?？漆t(yī)院能耗構(gòu)成

第二，連續(xù)供應(yīng)要求高。醫(yī)院中除了門診辦公樓外，大部分空間均處于全天24小時(shí)、每周7天的使用狀態(tài)。醫(yī)院除供暖系統(tǒng)冬季運(yùn)行和空調(diào)系統(tǒng)夏季運(yùn)行外，其他系統(tǒng)均全年運(yùn)行，使醫(yī)院對(duì)能源系統(tǒng)連續(xù)供應(yīng)要求較高。

第三，能源管理需求復(fù)雜。醫(yī)院建筑主要包括主體功能區(qū)域建筑、辦公樓、教學(xué)樓及醫(yī)院附屬服務(wù)樓。醫(yī)院建筑內(nèi)部功能區(qū)包括門診與急診、護(hù)理部、關(guān)鍵科室、附屬用房、醫(yī)技部、綜合辦公室等區(qū)域，不同功能區(qū)要求能源管理應(yīng)具有精細(xì)化、個(gè)性化等特點(diǎn)。醫(yī)院建筑規(guī)模大，耗能設(shè)備繁多，區(qū)域縱橫交錯(cuò)，死角多，使用傳統(tǒng)的運(yùn)維手段，需要投入大量的人力物力在能源管理方面，后勤管理工作繁瑣沉重。能源需求和能耗大，無(wú)法合理安排各項(xiàng)設(shè)備能耗配額，能源利用率低。

第四，環(huán)境控制要求高。醫(yī)院有兩種室內(nèi)環(huán)境控制：一是科室和病房數(shù)量眾多，季節(jié)性的舒適性要求較高；二是手術(shù)室、ICU等空間對(duì)無(wú)菌環(huán)境、溫濕度要求較高。

醫(yī)院綜合能源存在的問(wèn)題

首先，能源系統(tǒng)情況復(fù)雜。能源系統(tǒng)涉及電氣、暖通、給排水、機(jī)械電子工程、污水處理和數(shù)字化等多個(gè)專業(yè)，存在諸多問(wèn)題，如新舊能源系統(tǒng)結(jié)合，用能規(guī)模大，能耗成本高。

其次，醫(yī)院建筑缺乏高效能源規(guī)劃。醫(yī)院建筑高效能源規(guī)劃包括建筑節(jié)能規(guī)劃和設(shè)備能源使用規(guī)劃。醫(yī)院的能源系統(tǒng)是一個(gè)多品種、多能級(jí)和多需求的系統(tǒng)，包括供電、制冷、采暖、供水及供氣等方面。國(guó)內(nèi)醫(yī)院建筑的能源使用和用能系統(tǒng)，缺乏中長(zhǎng)期能源管理規(guī)劃的現(xiàn)象普遍存在。

再次，能源管理方面仍需提升。線上監(jiān)測(cè)管理不夠?qū)I(yè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)能耗分類分項(xiàng)計(jì)量，數(shù)字化覆蓋面不夠，精細(xì)度不夠。設(shè)備設(shè)施管理不足，設(shè)備臺(tái)賬數(shù)字化程度低，設(shè)備運(yùn)維不到位，設(shè)備運(yùn)行存在安全隱患。

10%

數(shù)據(jù)顯示，醫(yī)院建筑耗能是一般公共建筑的1.6～2倍，能源支出占醫(yī)院運(yùn)行總費(fèi)用的10%以上。

醫(yī)院綜合能源服務(wù)的必要性

一是落實(shí)國(guó)家雙碳政策，完成政府強(qiáng)制性節(jié)能指標(biāo)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源需求大幅升高，2010年我國(guó)能源缺口為8%，2040年將達(dá)到24%左右，雙碳目標(biāo)任重道遠(yuǎn)。

國(guó)家大力支持節(jié)能技術(shù)發(fā)展，特別是公共建筑等耗能工程。醫(yī)院綜合能源服務(wù)是國(guó)家實(shí)施能源發(fā)展政策的重要落實(shí)途徑之一。各地也紛紛制定相關(guān)規(guī)定，如自2022年7月1日起施行的《深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)綠色建筑條例》提出，如果節(jié)能降耗不達(dá)標(biāo)，建筑不得通過(guò)竣工驗(yàn)收。

二是保護(hù)環(huán)境、提高環(huán)境質(zhì)量的需要。提高能源使用效率，減少能源消耗總量，減少污染物排放，提升環(huán)境質(zhì)量，是當(dāng)前重點(diǎn)用能單位的社會(huì)責(zé)任。因此，醫(yī)院綜合能源服務(wù)是保護(hù)環(huán)境、提高環(huán)境質(zhì)量的需要。

三是完善公用設(shè)施建設(shè)，節(jié)約運(yùn)維費(fèi)用的需要。醫(yī)院目前能源費(fèi)用居高不下，提高能源利用效率，降低直接能源費(fèi)用和人工費(fèi)用，是醫(yī)院發(fā)展降低成本的最有效途徑。通過(guò)綜合能源服務(wù)，可使系統(tǒng)配置運(yùn)行靈活，更加安全可靠，能夠有效降低成本，節(jié)約運(yùn)維費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。

醫(yī)院綜合能源服務(wù)解決方案

總體思路

醫(yī)院開展綜合能源服務(wù)建設(shè)可以充分利用水、氣和電等綠色能源的互補(bǔ)性，促進(jìn)綠色能源消費(fèi)，提高能源利用效率，建設(shè)健康、安全、綠色、數(shù)字化醫(yī)院，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院與資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

能源服務(wù)解決方案概述

為響應(yīng)國(guó)家碳達(dá)峰碳中和計(jì)劃，確保在不增加能源系統(tǒng)占地面積、滿足醫(yī)院供能要求、能源供應(yīng)安全穩(wěn)定的前提下進(jìn)行，結(jié)合醫(yī)院實(shí)際情況和需求，開展綜合能源服務(wù)建設(shè)。通過(guò)采用屋頂光伏、先進(jìn)的地源熱泵冷熱系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、數(shù)字化綜合能源平臺(tái)等技術(shù)，充分利用不同能源的互補(bǔ)性，實(shí)現(xiàn)能源費(fèi)用管控、綜合能源逐步降低、就醫(yī)環(huán)境舒適提升。

數(shù)字化綜合能源平臺(tái)采用智能物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、遠(yuǎn)程運(yùn)維等技術(shù)應(yīng)用于能源系統(tǒng)監(jiān)控管理。數(shù)字化綜合能源管控平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)多種功能。全面提高能源利用效率和智能化水平，構(gòu)建智慧能源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、邊緣計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、反向控制、策略優(yōu)化、策略下發(fā)和能源預(yù)測(cè)等功能，通過(guò)節(jié)能策略的執(zhí)行和控制，大數(shù)據(jù)挖掘建模，專家團(tuán)隊(duì)遠(yuǎn)程分析指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)能源控制、管理、運(yùn)維一體化。

數(shù)字化綜合能源平臺(tái)的打造須從各能源站整體能源利用情況出發(fā)，結(jié)合各用能系統(tǒng)特點(diǎn)，大量安裝數(shù)據(jù)采集單元（溫度傳感器、壓力傳感器、流量計(jì)、智能電表、智能水表等）及控制單元（變頻器、電動(dòng)控制閥門、控制器等）。

對(duì)于醫(yī)院而言，基于數(shù)字化醫(yī)院綜合能源平臺(tái)加運(yùn)維管家的綜合能源托管，是可持續(xù)、全面的服務(wù)模式，可助力醫(yī)院完成數(shù)字化醫(yī)院轉(zhuǎn)型。以數(shù)據(jù)說(shuō)話，可以通過(guò)建設(shè)完善的后勤一站式管理中心、一站式客服中心和運(yùn)維管家團(tuán)隊(duì)駐場(chǎng)服務(wù)實(shí)現(xiàn)?？梢詢?yōu)化醫(yī)院能源結(jié)構(gòu)、降低能耗、提高能效，提升醫(yī)院管理水平，還可對(duì)接后勤各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的打通，著力強(qiáng)化內(nèi)涵式建設(shè)，打造更為精細(xì)的運(yùn)營(yíng)格局，完成后勤的深度數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

醫(yī)院綜合能源節(jié)能策略

醫(yī)院綜合能源服務(wù)可以采用多種商業(yè)模式，如能源托管模式、建設(shè)—經(jīng)營(yíng)—轉(zhuǎn)讓（BOT）、工程總承包（EPC）模式、勞務(wù)服務(wù)模式、合同能源管理（EMC）等。

目前，用能相對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)景，水、電、燃?xì)饧叭轿粩?shù)字化等一站式的能源托管模式已經(jīng)成為綜合能源服務(wù)主流商業(yè)模式。

節(jié)能服務(wù)公司利用國(guó)內(nèi)外最新能源及信息技術(shù)，統(tǒng)籌推進(jìn)醫(yī)院能源系統(tǒng)改造，通過(guò)科學(xué)的管理運(yùn)行和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用節(jié)約能源，提升能源綜合利用水平，實(shí)現(xiàn)能源利用高效化、智能化，逐步降低綜合能耗，減少費(fèi)用支出或增加收益，獲取合理的利潤(rùn)。以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化醫(yī)院綜合能源服務(wù)也會(huì)將綜合需求響應(yīng)和虛擬電廠等發(fā)揮更大的商業(yè)價(jià)值。能源交易和碳服務(wù)、綠色電力和衍生金融也必將為綜合能源服務(wù)開辟新的商業(yè)模式空間。

能源托管范圍

一是冷、熱、電、天然氣、自來(lái)水、熱水、蒸汽等能源系統(tǒng)的供應(yīng)。保證醫(yī)院空調(diào)制冷、制熱、電能、天然氣、蒸汽、自來(lái)水、熱水等能源系統(tǒng)的正常供應(yīng)，及時(shí)繳納各項(xiàng)能源費(fèi)用，保障醫(yī)院能源日常使用。

二是對(duì)能源系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造、運(yùn)行、管理、維護(hù)維修。根據(jù)能源系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際情況，尋找節(jié)能潛力，實(shí)施節(jié)能改造，降低整體能源消耗。節(jié)能服務(wù)公司可在獲得醫(yī)院同意的情況下，進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)備投入。

三是能源系統(tǒng)設(shè)施的安全、可靠運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)支持。深入研究醫(yī)院現(xiàn)有能源系統(tǒng)、各能源子系統(tǒng)運(yùn)行管理現(xiàn)狀，對(duì)能源系統(tǒng)設(shè)施安全、可靠運(yùn)行、能源系統(tǒng)分析功能提出改進(jìn)意見(jiàn)，并在醫(yī)院同意后協(xié)助實(shí)施。派駐專業(yè)人員駐場(chǎng)技改設(shè)備安裝及運(yùn)維管家管理。

能源托管優(yōu)勢(shì)

方便管理，省心省力。對(duì)于醫(yī)院而言，能源托管可以形成改造、運(yùn)維的連續(xù)性，避免不必要的人員配置、專業(yè)人員和技術(shù)的缺失帶來(lái)的影響，把能源費(fèi)用產(chǎn)生盈虧的可能性轉(zhuǎn)化為預(yù)定的量化指標(biāo)。

降低投資成本。能源托管對(duì)醫(yī)院最大的優(yōu)勢(shì)就是節(jié)約醫(yī)院能源系統(tǒng)建設(shè)設(shè)備投資，減少設(shè)備安裝施工的壓力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備的優(yōu)化配置。

醫(yī)護(hù)人員及患者醫(yī)院體驗(yàn)好。采用專業(yè)化能源托管模式合作進(jìn)行醫(yī)院能源系統(tǒng)的綜合能源服務(wù)，醫(yī)院完全可以規(guī)避項(xiàng)目改造帶來(lái)的資金、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，在節(jié)能的同時(shí)，降低醫(yī)院運(yùn)維成本。充分利用不同能源的互補(bǔ)性，實(shí)現(xiàn)能源費(fèi)用管控、綜合能源逐步降低、就醫(yī)環(huán)境舒適提升。

醫(yī)院采用綜合能源服務(wù)，能夠提升能源利用效率，促進(jìn)綠色能源消費(fèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院能源系統(tǒng)全方位、數(shù)字化革新和升級(jí)，打造“零碳醫(yī)院”，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院與資源環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。