醫院節能新技術應用與節能管理方案探索

茆在輝 蘇紅青 趙奕華

江蘇省婦幼保健院總務處

1 開展醫院節能工作的背景及意義

1.1 背景

國務院印發的“十四五”節能減排綜合工作方案中指出，公共機構能效提升作為實施節能減排的重點工程，需加快既有建筑圍護結構、供熱、制冷、照明等設施設備節能改造，鼓勵采用能源費用托管等合同能源管理模式。率先淘汰老舊車，率先采購使用節能和新能源汽車，新建和既有停車場要配備電動汽車充電設施或預留充電設施安裝條件。推行能耗定額管理，全面開展節約型機關創建行動。

1.2 意義

醫院建筑作為公共建筑中功能最為復雜，用能種類最為全面的建筑之一，其能耗是一般公共建筑的1.6～2 倍，綜合能耗水平在各類用能機構中居于前列，相對而言，節能空間巨大，如何發掘醫院節能潛力，是每一位醫院管理者必須考慮的問題。與此同時，在國家政策推動下，在社會效益和經濟效益驅動下，各種節能技術及先進管理理念如雨后春筍般不斷萌發，為醫院相應工作開展提供了技術支撐與思想指引。

2 醫院應用節能技術以及節能管理的重要性

一直以來，多數醫院都面臨著用能設備老化、專業能管人員缺乏等問題，老舊鍋爐、空調機組、照明器具等設備能耗居高不下，無功損耗占比高。依托節能技術的發展，醫院在實現節能減排目標的道路上可以取得事半功倍的效果，具體體現如下：

2.1 節能技術發展為用能結構調整提供了支持

醫院的常規能源主要以電能、天然氣、水以及汽油為主，以水、電、氣為例，2013 年我院能耗占比分別為1.16%、34.21%、64.63%，通過一系列節能技改與用能結構調整后，2021年能耗占比已變更為0.43%、56.13%、43.44%，2022年，我院加裝了中央空調磁懸浮機組，通過5 月、6 月兩個月的使用，測算能耗占比為0.77%、87.84%、11.39%，相較于前5年同期，變化巨大［1］，根據前述數據可以看出，我院天然氣使用占比不斷下降，電能占比上升，這樣調整的原因一方面是由于天然氣碳值折算系數較高，而電能相對而言屬于低碳能源，且可通過可再生能源生成，另一方面則由于天然氣價格不斷走高，電價相對平穩，經濟效益高，可大幅降低醫院能耗支出，節能技術的應用，讓我院快速實現了節能降碳與節約支出的雙贏目標。

2.2 節能技術發展減少用能損耗

醫院的公共能源設備，是能耗占比最高、涉及能源類別最多、綜合管線系統以及用能末端最復雜的一類，主要包含電力供應系統、中央空調系統、凈化空調系統、冷熱水供應系統、中央分質供水系統等，通常由主機、管線及用能末端組成。醫院的節能技改主要從這3個方面切入，第一個方面，根據現行國家標準與能耗指標，運用最新技術，對老舊變配電設施、中央空調機組、鍋爐、子站機房等前端或中段老舊主機設備進行更換改造。第二個方面，不少醫院原輸配電線路、冷熱供回水管、空調冷熱源管路等布局繁雜，材料性能落后，能源損耗較多，隨著管道、保溫等新材料技術的發展，具備了環保性、經濟性、易于維護等特點，且能源損耗率下降優勢明顯。第三個方面，末端用能設施與使用人關系最為密切，通常由設備本身與末端控制系統兩部分組成，通過換裝節能燈具、節能風機等低能耗設備，加裝電梯饋電、智能時控器、光感控制器、刷卡出水器節能配件，調整照明控制線路等方式實現技術節能，積少成多，成效可期。

此外，在醫院新建建筑與改造建筑過程中，建筑圍護保溫和幕墻保溫材料的應用，可以有效降低能源流失［2］，而BIM 技術的應用，則促進了標準化機房建設和綜合管線合理布局，在優化空間結構、降低維護困難、快速排查能源流失原因等方面，發揮了重要作用。

2.3 節能技術發展拓展新能源的使用渠道

近年來，新能源技術發展迅速，除了狹義上的太陽能、風能、地熱能等，廣義上核能、水能、生物質能以及其他清潔能源也包含在內，其中多數能源須轉化為電能后方可供給醫院使用。如今的電能已逐步擺脫對化石燃料的依賴，作為一種新能源在市場上廣泛推廣，因此，相對低碳值且穩定的電能可作為醫院能源結構調整的方向進行應用。與此同時，太陽能、風能、地熱能資源豐富的地區，隨著光伏產業、風能產業、地熱能應用產業的成熟，太陽能發電、太陽能熱水、光導照明、微型風能電站、中深層地熱井內換熱供熱技術等均可在醫院院內得到直接應用，醫院的能源來源渠道得到了豐富的拓展，減排成效和經濟效益得到大幅度提升［3］。

2.4 節能技術發展為提升能源利用效率打下了堅實基礎

傳統供能模式綜合利用效率為38%左右，而通過冷熱電聯產則能夠達到70%～85%，根據上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院應用數據，年節能效益達到260萬元，此外，余熱回收、電梯電能回饋、中水回收利用等能源回收利用技術的應用，亦為醫院提高能源利用效率提供了切實可行的方案。隨著信息技術的發展，智能化能耗監管平臺也在各大型醫院中得到廣泛使用，能耗系統不但能夠省去大量人工抄表、登記、分析的工作量，還能提升快速發現問題的能力，縮短排查時間，減少能源浪費，也為后勤管理人員制定節能方針、監控實時消耗提供了數據支撐。

2.5 節能管理充分發揮節能技術潛力，促進專業化、精細化節能目標落實

節能技術的應用，解決了醫院硬件設備高耗能的問題，而開展節能管理，則是通過人的科學管控，把設備的能耗損失、日常能源浪費等降到最低。一方面，通過節能管理，可以強化對能耗設備、用能設施的維護保養，避免因設備使用年限較長導致能源利用效率的大幅下降。另一方面，可以把控不合理用能行為，提升能源管理的專業性，主要實現形式有采購低能耗設備、強化宣傳倡議、開展能耗分攤核算、推行網格化管理、實行節能目標責任制、運用合同能源管理模式等［4］。

3 討論

2015年以來，我院在院節能降耗工作領導小組的支持與推動下，引入了合同能源管理模式，完成了老舊鍋爐拆除、老舊中央空調系統更換、舊電梯更換、舊水泵更換以及節能燈具與節水器具換裝等一系列設備節能改造工作。新樓建成以及大部分老樓改造完成后，太陽能等新能源與建筑維護保溫等技術應用因飽和的原因已無法進一步實現節能增效。我們開始面臨一個問題，那就是當單純的換裝新設備和傳統節能技術應用已無法再帶來可觀的節能“紅利”時，我們下一步應該怎么辦？

以上述問題為轉折點，當前醫院節能工作可分為前后兩個階段：

3.1 第一階段：換裝低能耗設備，簡化用能體系，推行合同能源管理，保持技改節能前瞻性

對于尚未或尚處于房屋建設改造或舊有能耗設備改造過程中的醫院而言，可以用換裝低能耗設備、應用新能源等方式，快速有效地取得巨大的節能成果，實現節能目標。

應當注意的是，醫院能耗系統在改造過程中須不斷簡化，這樣才能在提升可靠性安全性的同時，相應減少因繁雜體系造成的能源泄漏、流失。我院原有鍋爐拆除后，改為直燃型一體機，中央空調冷熱供應與熱水供應共用一套機組，節省了空間，較改造前更易于人員維護管理。

換裝低能耗設備，直接簡單，見效快，但是，巨大的前期投資也使得不少醫院經濟壓力倍增，合同能源管理等社會化方案為減輕醫院前期經濟壓力，實現專業化人員管理提供了可能。企業通過節能技改、科學運行和日常專業維護降低能耗水平，我院于2015 年實行合同能源管理模式，設備能效提升明顯，末端效果大幅改善，杜絕了管線跑冒滴漏現象，項目年節能率達到了20%～30%。醫院和企業雙方通過節能效益分配，均實現了節能降碳和經濟效益雙贏［5］。

節能技改應當具有前瞻性［5］，隨著建筑智能化技術的發展，能耗信息化建設應用在新階段節能減排工作中的作用越發凸顯，因此，在節能技改當中提前布局，加裝能耗計量和感知終端，進行實時、全面、準確的能耗數據采集，將會為建筑能耗智能化管控打下堅實的基礎。

3.2 第二階段：將精細化、信息化管理節能與精準節能技改相融合，建設可持續節能降碳體系

當醫院大型節能技改工作告一段落，能耗下降率將會相對放緩，在這個階段，完成節能目標，保持節能成效，一方面除了需要繼續根據實際開展小型局部技改外，另一方面則需要”回歸“管理節能，結合智能化管理手段和精細化管理理念，從小處著手，積少成多。

3.2.1 健全節能工作組織管理體系

通過建立閉環式節能管理體系建設，實現“感知—管控—再感知—再管控”的良性循環，深入挖掘節能潛力，將全院職工都納入到節能工作中，貫通上下工作網絡，凝聚節能工作合力，形成長效節能管理機制。

3.2.2 針對性開展節能宣傳教育

做好節能培訓工作，廣泛宣傳節能方針政策、法律法規和標準規范，增強節能意識和能源節約的緊迫感和責任感［6］。經常開展節能教育和節能技術培訓，培養職工及醫患良好的節能、用能習慣。

3.2.3 實行節能績效考核評估

將年度節能工作目標納入績效考核評估體系，節能目標完成情況作為對各科室及其負責人績效考核評估的內容之一，使節能工作由被動接受變為積極自覺節能。

3.2.4 實行科室成本分攤

通過前期技改安裝的各類分項計量表格，以月為區間，統計能源消耗量，進而對各用能科室進行用能分攤，以此作為科室自覺節能的動力，有效促進行為節能，養成節約用能的習慣。

3.2.5 深化節能目標責任，加大節能監督管理力度

根據醫院自身實際，完善節能目標責任制和落實方法，設置專業能源管理員，分配階段性節能目標任務，利用用能情況巡查與公示等方法，促進管理節能上新臺階，如空調運行下的關窗情況巡查等。

3.2.6 開展能耗數據分析、優化運行方案

數據分析作為發現問題的重要手段，對明確節能工作方向，確立優化方案有著指導性的作用，因此，應當每月定期開展數據分析工作，以我院2020年3 號樓各部門公共照明的用電數據分析為例，能源管理員每月將用電數據分析對比結果進行公示，督促節約能源，取得一定的成果。僅2020 年3號樓公共照明全年用電量比2019 年節約65 558 kWh，折合人民幣42 384元，總體全年平均下降11%。

3.2.7 推行網格化管理節能

利用網格化管理手段，設置網格管理員，加強巡查。簽訂節能網格化管理責任書，使各級網格層層負責，協管網格內所有節能工作，重點關注用水、空調、用電及辦公設備的定時開關情況與狀態設置，在節能減排工作中發揮表率作用。對責任不落實、情況不清楚、問題不上報、管理有疏漏的個人實行責任追究并通報，對節能工作貢獻突出、效果顯著的人員實行獎勵。

3.2.8 充分發揮智能化管理系統的節能管理作用

市場中，智能化管理系統種類多樣，各類公司能力不一，資質不一，“系統”建成后，數據是否準確，能不能用，是否可以達到預期效果，都需要進行考量，只有在保證系統穩定可靠的前提下，才能充分發揮出相關節能作用。在此基礎上，應當著重培養能管專業的管理人員和專業技術人員，組織參加繼續教育課程，促進節能工作精細化、智能化。

3.2.9 加強社會化外包項目管理

節能管理公司出于效益考慮在每年開始制冷或供熱的時間節點、制冷或供熱的時常、日常空調和熱水的溫度的設定等有可能并不滿足醫院的實際需求，同時，若標準化機房及設備設施系統的建設、改造和保養投入，空調濾網清洗、日常巡視工作落實情況也不能達到預期要求，這就需要醫院主管部門的介入管理，以保障醫院的正常利益。

3.2.10 持續開展局部小型節能技改工作

當大型改造節能工作逐漸完成，技改空間不斷縮小，節能改造的重心就應當向細節轉移。第一步，找準方向，要學會通過數據分析找出具有節能改造價值的內容。第二步，找到方法，通過計算、分析，利用PDCA 等工具不斷完善，探索技改成效與經驗。第三步，結合管理，把技改節能的效果發揮到最大。最終實現精細化節能。

以我院公用照明為例，數據分析發現部分區域用能量明顯較高，通過實地勘察，發現盡管光線充足或無人時，整個區域燈火通明，分析得出，主要原因為群控開關和無人負責導致該現象的發生。通過線路調整，變更控制方式，明確網格化管理任務，強化巡視等手段，區域能耗已基本降至同類區域平均水平。

4 總結

節能減排工作的開展，是國家實現碳達峰、碳中和目標的內在要求，在國際層面，體現了一個負責任大國的擔當與使命，在國內社會層面，對實現用能結構調整，促進環境保護，有著重要意義，在醫院層面，不但能夠促進能耗成本不斷下降，也可為社會發展作出應有貢獻。節能技改受節能新技術的發展的限制，節能成效呈現的是階段性大幅提升的特點，而管理節能工作以其相對穩定的特性，成效周期長，與管理能力息息相關，不進則退。但是，管理節能工作內容并非一成不變，節能新技術發展與節能理念創新，往往也能帶來節能管理方式的變革。節能工作是一項長期的、需要不斷創新、不斷投入、不斷學習的內容，我們應當充分把握應用節能技術以及節能管理的重要性，把握兩者在不同階段的側重點，做到兩手共抓。