“双碳”战略作为国家战略，已成为政府各级部门亟待完成的重要任务。
医院建筑以其独特的功能性和使用功能的综合性而耗能巨大，其能耗构成有供暖、空调、生活热水、照明、动力、医疗设备、办公设备、食堂及其他使用功能。能耗构成复杂、能源形式多种多样，导致医院建筑能耗比普通公共建筑偏大，是一般公共建筑能耗的1.6～20倍，因此，医院在节能方面具有巨大潜力。
日前医疗领域节能市场化机，制运用不充分，节能改造主要依靠财政资金投入。2022年10月发布的《国家卫生健康委办公厅转发关于鼓励和支持公共机构采用能源费用托管服务的意见的通知》要求各地结合自身实际，鼓励和规范医疗卫生领域公共机构采用能源费用托管服务。
医院基本情况及能源管理需求分析
中国医科大学附属盛京医院(以下简称“该院”)是一所大型综合性现代化大学附属医院,有南湖、滑翔和沈北3个院区,均位于辽宁省沈阳市,总建筑面积为692 000 ㎡;医院的医药研究教育发展基地位于辽宁省本溪市高新区“中国药都”,建筑面积为152 100 ㎡。医院3个院区、1个基地实行一体化管理,保障医院的协调运行和高速发展。
该院成立至今,几经变迁和建设,院内部分用能设备存在设备老旧、技术落后、管理粗放等问题,亟待改造,以提高能源利用效率、满足更高的环保要求。
医院能源费用托管模式方案设计
▌能源费用托管模式的特点
传统的能源费用托管模式依赖于专业的能源管理师进行实地调研与评估。而此次提出的能源费用托管模式的创新点在于更加注重数字化技术的应用。通过医院智慧后勤管理平台,实时掌握设备设施用能信息、用能异常情况以及自动推送告警工单。响应《公共机构能源资源计量器具配备和管理要求》,为能源审计分析工作提供数据基础。
此外,该模式强化了节能服务公司与医院之间的协同合作。节能服务公司须紧密结合医院的实际需求以及能源使用结构的变化,持续优化能源管理方案,助力医院实现节能降耗和可持续发展的目标，
在利益分配方面,该模式摒弃了传统能源费用托管模式的做法。节能收益将直接投入医院的后勤建设与发展中,有效避免了项日运行过程中因节能计算产生的争议和反复评估,从而提升了整体运作效率。
▌医院能源费用托管内容
针对该院实际情况,根据国家的相关政策,采用能源费用托管合作模式,合同服务期为10年,医院委托节能服务公司进行能源系统的节能改造和运行管理,并按照合同约定支付能源托管服务费。
节能服务公司对能源的购进、使用以及用能设备效率、用能方式进行全面承包管理,包括南湖院区、滑翔院区、沈北院区、本溪基地的电费代缴、变配电智慧运维管理、耐压试验以及外线巡检服务、初始建设的10年运维及质保,以及南湖院区、滑翔院区的变配电回路梳理、能源管家服务。
医院根据能源费用基准按月支付能源费用,节能服务公司通过管理和技术手段降低能耗,提供医院各院区机电系统的运维服务,保障设备安全、稳定运行,同时根据实际发生的能耗费用向4个院区所在地的供电公司支付电费。
托管期间的托管设备中,节能服务公司在投资范围内新增设备设施的资产所有权归节能服务公司所有,托管期间新增设备设施的维护由节能服务公司负责。10年托管期届满,节能服务公司将托管期间投资建设的设备设施无偿移交给医院,移交后所有设备设施所有权归医院所有。
医院按照双方商定的电能耗基准,采用能源费用托管模式,提供能源费用托管的相关服务。
能源费用托管方案实施
▌医院能源费用托管审计
根据国家机关事务管理局、国家发展和改革委员会、财政部印发的《关于鼓励和支持公共机构采用能源费用托管服务的意见》,委托第三方能源审计服务机构开展能源审计工作。
1.能源审计的内容
本次审计的主要内容包括该院4个院区的概况、能源资源管理状况、能源资源计量与统计状况、能源消耗状况，能源消耗指标计算分析、节能潜力分析和建议、能源管理与节能技改建议、能耗基准的预测。
2.能源审计的目的
通过能源审计掌握该院南湖院区、滑翔院区、沈北院区及医药研究教育发展基地的能源管理水平及用能状况,摸清医院的能源流向排查问题和薄弱环节,挖掘节能潜力,寻找节能方向,降低能源消耗和运行成本,提高经济效益。在此基础上,为医院即将开展的南湖、滑翔院区能源费用托管服务项目能耗基准提供参考依据。
3.能源审计中须注意的问题
(1)明确能源资源消费总量
在能源审计过程中须要明确能源资源消费总量及其品种构成,了解能源资源计量及统计现状,按照能耗指标与能源资源利用效果进行客观评价。
(2)确定审计范围
本次公共机构能源审计的范围限于该院南湖院区、滑翔院区、沈北院区及医药研究教育发展基地使用的场所。能源审计范围是后续确定能源费用托管模式实施范围的重要依据。
(3)确定审计周期
审计周期包含审计期和基准期,是审计过程中较为重要的内容,是分析预测能耗托管基准的重要因素,。
▌节能技术改造
1.电梯系统节能技改
为医院常用电梯加装电梯能量回馈装置,共计53台电梯。
医院电梯节能率预测以经验数据和相关文献为基础,结合医院实际情况,10层以上建筑电梯节能率保守估计为25%,10层以下建筑电梯节能率保守估计为20%,其中南湖院区2号楼为14层,楼层偏低,节能率保守估计为20%。加装电梯能量回馈装置后预计年总用电量为2474 875 kWh、年节电量为569 806kWh(图1)。
2.空调系统节能技改
对南湖院区1号楼B座、2号楼的两个空调机房进行中央空调控制系统优化改造,每个机房设计1套控制系统,对整个院区公共区域空调末端的控制面板进行改造；更换南湖院区2号楼的2台水源热泵机组。
对滑翔院区1号楼、2号楼、3号楼的3个空调机,房进行中央空调控制系统优化改造,每个机房设计1套控制系统,对整个院区公共区域空调末端控制面板进行改造。
南湖院区、滑翔院区空调系统节能改造后,预计年总节能量为2 258 611kWh。其中:南湖院区B座、2号楼空调机房控制系统改造后预计年总节能量为1458 554kWh;滑翔院区1、2、3号楼机房仅对水泵进行控制系统节能改造,3个机房改造后预计年总节能量为800 057 kWh(图2)。
图1 电梯系统改造后预计节能率
图2 空调机房控制系统改造后预计节能率
南湖院区2号楼机房现有主机制热工况下额定功率为242kW、制冷工况下额定功率为203kW。更换主机后,主机制热工况下额定功率为202kW、制冷工况下额定功率为147 kW。
更换主机后的节能量按照原有机组和更换后机组的额定功率计算得到,不考虑新老设备衰减情况。新设备与老设备相比额定功率降低,尤其是夏季制冷工况下,功率降低了27.6%。南湖院区2号楼机房主机更换后预计年节能量为616 944kWh(图3)。
3.生活热水系统节能技改
南湖院区1号楼A/B座、2号楼改造2套空气源热泵机组和热水管路以制备生活热水,空气源热泵机组接入已有生活热水系统(表1）。
滑翔院区1、5、6号楼改造1套空气源热泵机组和热水管路以制备生活热水,空气源热泵机组接入已有生活热水系统;滑翔院区1、6号楼无集中生活热水系统,须进行楼内热水管线改造(表2)。
▌提升后勤服务及安全水平
1.能源专家团队服务
该院能源费用托管主要针对南湖院区、滑翔院区进行能耗数据分析,以及对医院整体智慧后勤管理平台进行维护。能源专家长期驻在南湖院区以及滑翔院区,对医院能耗数据进行分析,对医院的供电配电运维进行统筹管理,对医院智慧后勤管理平台进行维护。专家团队不定期到每个院区及基地现场勘查调研,并对相应业务责任人进行宣贯培训。同时能源专家还提供如下服务:
(1)通过对建筑进行现场调研,并对设备与智慧后勤管理平台数据进行分析,提供诊断报告、节能措施及其依据,建立建筑标准评价体系,引入监督考察制度,保证节能持续优化;按月编制能效报告,按月向医院展示项日运营情况,便于落实、进一步优化节能措施。
图3 南湖院区2号楼主机更换后预计节能率
表1南湖院区空气源热泵节能量(生活热水)计算表
注:表中数据均以原始数据在EXCEL表中自动计算而得，因四舍五入的缘故，与人工用计算器计算而得的结果稍有出入。
(2)为后续节能改造和项目平稳运行提供支持,确保软硬件平稳运行。
(3)定期考核4个院区电力运维队伍的运维情况,并定期走访变电所,将医院后勤运维与管理需求转化为可执行的标准体系,融入本项目全过程、全体系的保障服务流程。通过数据分析、流程业务分析等形式,为医院提供高效的后勤运维支撑,并持续优化智慧后勤综合保障服务与管理能力。
(4)根据现场实际运行过程,发现运维服务存在的问题,提出改进意见,确保各单位(包括医院和外包单位)服务质量符合医院要求。
(5)为院方提供整体后勤运维服务管理,从品质监管、作业培训、数据上报、工作量统计、人员考核等方面提供整体后勤运维服务支撑。
(6)制定各区域运维计划及标准,对现场运维人员的服务品质进行监管,对运维人员进行培训考核。基层运维人员按标准执行运维计划,并可进行学习,提高基本技能、服务品质。
2.变电所智慧运维服务
在满足《国务院办公厅关于建立现代医院管理制度的指导意见》(国办发[2017]67号)中关于健全后勤管理制度、建设后勤一站式服务的要求下,配置相应的运维服务人员及管理人员,完善相应的运维服务流程,并将机电运维的关键指标如设备完好率、巡检完成率、巡检及时率、满意度等信息通过手机端及时反馈给医院相关领导。
提供适合本项目管理的信息化管理工具,并利用信息化工具展开工作,充分体现“线上+线下”的智慧运维模式,并实现如下功能:
(1)设备台账管理:
结合信息化管理工县完成设备静态电子台账管理,同时以设备编码(二维码)为基础,关联设备巡检、保养工单,实现设备全生命周期管理维护台账动态更新。
(2)巡检管理:
利用信息化管理工具,实现包括计划制订、任务推送、任务实施、结果反馈的巡检全过程闭环管理。同时在巡检过程中发现设备故障、异常时,可通过信息化管理工具,触发生成工单自修或将工单推送给其他专业人员维修。
(3)保养管理:
利用信息化管理工具,实现包括计划制订、任务推送、任务实施、材料领用、结果反馈的保养全过程闭环管理。
(4)应急事件处理:
设备发生故障时及时进行应急处理,并及时联系相关队伍进行抢修;在应急事件发生时与当地供电公司沟通及配合。
(5)知识库管理:
利用信息化管理工具,对设备典型故障及处理办法、设备巡检、保养标准等内容进行整理,并形成知识库。知识库与任务工单关联,指导员工提升工作效率、质量。同时知识库支持优化迭代,实现可持续更新。
表2 滑翔院区空气源热泵节能量(生活热水)计算表
注:表中数据均以原始数据在EXCEL表中自动计算而得，因四舍五入的缘故，与人工用计算器计算而得的结果稍有出入。
3.高压外线巡检服务
线路的定期巡视与检查是为了更好地掌握线路的运行状况、及时发现设备缺陷和沿线情况,并详细记录,作为线路检修的依据,最终确保供电线路安全稳定运行。
架空输电线路所经过的区域环境存在较大差异,线路自身结构中组件较多,形成故障的因素较多,运行维护比较困难,容易出现故障。周期性的外线巡检可以减少或避免事故的发生。
巡检可以及时发现鸟窝、树木等外在隐患,避雷器、断路器、线路等存在的可见隐患,夜间巡视可以发现闪络等隐患。
4. 耐压试验服务
预防性耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。由于交流耐压试验电压一般比运行电压高,通过试验后,设备有较大的安全裕度,因此周期性的交流耐压试验是保证电力设备安全运行的一种重要手段。
5.智慧后勤平台增补建设及运行服务
根据医院智慧后勤管理平台建设现状,为南湖院区、滑翔院区重点机房新增环境、安全及重点设备用能监测点位,以提高设备运行安全性和效率、减少设备能耗。本次增加计量点位,可解决因医院新增回路导致的一级计量不完善问题,同时可以实现后勤大型设备的用电计量全覆盖。本次新增安全、环境监测点位可提升医院后勤重点机房的运行安全性和前端医护患的就医体验。本次南湖院区增补116个点位、增加10台平台服务器,滑翔院区增补点位124个。
6.变配电回路梳理服务
医院日前建筑老旧,现有变配电回路记录表须进行更新。其中南湖院区和滑翔院区变配电系统部分回路标识因使用时间较长,出现大部分配电回路作用区域标识不清晰。
根据现有的回路记录表,检查电路标识、电缆线径、每个开关名字是否匹配一致,找出与回路记录表不符的回路,用电力线载波通信方法确认电缆,找出电缆去向,找到回路名称,更新回路记录表。
对各楼栋低压配电室、楼层强电井、墙壁三级箱进行线路检查、器件统计,重新绘制配电系统及相关图纸,在南湖及滑翔院区各电气柜张贴指示标牌及柜体系统图。
能源费用托管所产生的效果及价值
该院响应国家政策,采用多院区能源费用托管服务,为公立医院“双碳”背景下绿色智慧化发展提供了新型发展路线,同时为东北地区公共医疗机构节能技术发展提供了技术基础。
▌提升能源效率，减少碳排放
医院采用能源费用托管模式,节约能源费用支出,推进绿色节能技术利用,降低碳排放,减轻财政压力。对电梯系统、空调系统和热水系统进行了一系列新型节能技术改造。
▌提升后勤服务保障水平
通过此模式引进能源专家团队服务、智慧后勤平台运营服务。采用后勤智慧管理平台与现场能源经理相结合的综合能源托管模式提供更全面且可持续的保障。
▌提升医院安全生产管理水平
在节能降耗的同时,关注用能安全性、供能保障可靠性、运维效率。以公共机构能源费用托管模式为基础,引入变电所智慧运维服务、高压外线巡检服务、耐压试验服务。
▌直接收益
预计项目实施期内:全院万元收入能耗支出平均每年降低8.08%,全院万元收入能耗支出从121.88元/万元下降到112.03元/万元(以2019年数据测算);10年节约用电量约1.1亿k Wh,相当于1.4万吨标煤,每年减少1.1万吨碳排放。
结束语
当前医院建筑的节能改造市场化机制运用不充分,节能改造主要依靠财政资金投入。医院采用能源费用托管模式:有利于贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰、碳中和决策部署,通过市场化机制激发市场主体活力,推进能源资源绿色低碳利用,以消耗减量实现碳排放降低,减轻节能改造对财政资金的依赖;有利于推动医院的绿色低碳建设,引|入专业化的节能服务以及技术,进而提高管理专业化水平和资源利用效率,实现向绿色智慧型医院转型。
▌能源费用托管模式强调对节能技术的综合运用
在实施节能措施时,不再单一地关注某一项技术,而是将多种节能技术融合在一起,形成一个整体的节能体系。这样既可以充分发挥各种节能技术的优势,又可以避免单一技术的局限性,从而实现更为高效的节能。
▌能源费用托管模式注重对医院整体用能情况的了解
医院作为一个复杂的能源消耗单位,其能耗状况受到众多因素的影响,如建筑结构、设备设施、能源管理制度等。只有全面掌握医院的用能情况,才能准确找出能源高消耗区域,有针对性地采取节能措施,从而实现医院整体能耗的下降。
▌能源费用托管模式强调数据的挖掘和应用
在详细摸排分析医院用能情况的基础上,可以通过对各类能源数据的挖掘和分析,发现医院能耗的规律和特点,为制定精准的节能策略提供有力支持。同时,通过实时监测和调整能源使用情况,可以确保节能措施的实施效果,进一步提高医院的能源利用效率。
▌能源费用托管模式具有可持续性
在实施节能措施的过程中,不仅要关注眼前的节能效果,还应关注节能措施的长期效果。通过不断优化和改进节能技术,使之适应医院的发展需求,确保医院在长远发展中实现能耗的持续下降。
综上所述,能源费用托管模式在医院节能减排中具有重要价值。通过全面实施节能技术和精细化管理,有助于提高医院的能源利用效率、降低能源消耗,为我国节能减排事业贡献力量。同时,这也为我国医院提供了一种新的节能思路,有助于推动医院节能工作的深入开展。
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