医院节能新技术应用与节能管理方案探索

茆在辉 苏红青 赵奕华

江苏省妇幼保健院总务处

1 开展医院节能工作的背景及意义

1.1 背景

国务院印发的“十四五”节能减排综合工作方案中指出，公共机构能效提升作为实施节能减排的重点工程，需加快既有建筑围护结构、供热、制冷、照明等设施设备节能改造，鼓励采用能源费用托管等合同能源管理模式。率先淘汰老旧车，率先采购使用节能和新能源汽车，新建和既有停车场要配备电动汽车充电设施或预留充电设施安装条件。推行能耗定额管理，全面开展节约型机关创建行动。

1.2 意义

医院建筑作为公共建筑中功能最为复杂，用能种类最为全面的建筑之一，其能耗是一般公共建筑的1.6～2 倍，综合能耗水平在各类用能机构中居于前列，相对而言，节能空间巨大，如何发掘医院节能潜力，是每一位医院管理者必须考虑的问题。与此同时，在国家政策推动下，在社会效益和经济效益驱动下，各种节能技术及先进管理理念如雨后春笋般不断萌发，为医院相应工作开展提供了技术支撑与思想指引。

2 医院应用节能技术以及节能管理的重要性

一直以来，多数医院都面临着用能设备老化、专业能管人员缺乏等问题，老旧锅炉、空调机组、照明器具等设备能耗居高不下，无功损耗占比高。依托节能技术的发展，医院在实现节能减排目标的道路上可以取得事半功倍的效果，具体体现如下：

2.1 节能技术发展为用能结构调整提供了支持

医院的常规能源主要以电能、天然气、水以及汽油为主，以水、电、气为例，2013 年我院能耗占比分别为1.16%、34.21%、64.63%，通过一系列节能技改与用能结构调整后，2021年能耗占比已变更为0.43%、56.13%、43.44%，2022年，我院加装了中央空调磁悬浮机组，通过5 月、6 月两个月的使用，测算能耗占比为0.77%、87.84%、11.39%，相较于前5年同期，变化巨大［1］，根据前述数据可以看出，我院天然气使用占比不断下降，电能占比上升，这样调整的原因一方面是由于天然气碳值折算系数较高，而电能相对而言属于低碳能源，且可通过可再生能源生成，另一方面则由于天然气价格不断走高，电价相对平稳，经济效益高，可大幅降低医院能耗支出，节能技术的应用，让我院快速实现了节能降碳与节约支出的双赢目标。

2.2 节能技术发展减少用能损耗

医院的公共能源设备，是能耗占比最高、涉及能源类别最多、综合管线系统以及用能末端最复杂的一类，主要包含电力供应系统、中央空调系统、净化空调系统、冷热水供应系统、中央分质供水系统等，通常由主机、管线及用能末端组成。医院的节能技改主要从这3个方面切入，第一个方面，根据现行国家标准与能耗指标，运用最新技术，对老旧变配电设施、中央空调机组、锅炉、子站机房等前端或中段老旧主机设备进行更换改造。第二个方面，不少医院原输配电线路、冷热供回水管、空调冷热源管路等布局繁杂，材料性能落后，能源损耗较多，随着管道、保温等新材料技术的发展，具备了环保性、经济性、易于维护等特点，且能源损耗率下降优势明显。第三个方面，末端用能设施与使用人关系最为密切，通常由设备本身与末端控制系统两部分组成，通过换装节能灯具、节能风机等低能耗设备，加装电梯馈电、智能时控器、光感控制器、刷卡出水器节能配件，调整照明控制线路等方式实现技术节能，积少成多，成效可期。

此外，在医院新建建筑与改造建筑过程中，建筑围护保温和幕墙保温材料的应用，可以有效降低能源流失［2］，而BIM 技术的应用，则促进了标准化机房建设和综合管线合理布局，在优化空间结构、降低维护困难、快速排查能源流失原因等方面，发挥了重要作用。

2.3 节能技术发展拓展新能源的使用渠道

近年来，新能源技术发展迅速，除了狭义上的太阳能、风能、地热能等，广义上核能、水能、生物质能以及其他清洁能源也包含在内，其中多数能源须转化为电能后方可供给医院使用。如今的电能已逐步摆脱对化石燃料的依赖，作为一种新能源在市场上广泛推广，因此，相对低碳值且稳定的电能可作为医院能源结构调整的方向进行应用。与此同时，太阳能、风能、地热能资源丰富的地区，随着光伏产业、风能产业、地热能应用产业的成熟，太阳能发电、太阳能热水、光导照明、微型风能电站、中深层地热井内换热供热技术等均可在医院院内得到直接应用，医院的能源来源渠道得到了丰富的拓展，减排成效和经济效益得到大幅度提升［3］。

2.4 节能技术发展为提升能源利用效率打下了坚实基础

传统供能模式综合利用效率为38%左右，而通过冷热电联产则能够达到70%～85%，根据上海交通大学医学院附属仁济医院应用数据，年节能效益达到260万元，此外，余热回收、电梯电能回馈、中水回收利用等能源回收利用技术的应用，亦为医院提高能源利用效率提供了切实可行的方案。随着信息技术的发展，智能化能耗监管平台也在各大型医院中得到广泛使用，能耗系统不但能够省去大量人工抄表、登记、分析的工作量，还能提升快速发现问题的能力，缩短排查时间，减少能源浪费，也为后勤管理人员制定节能方针、监控实时消耗提供了数据支撑。

2.5 节能管理充分发挥节能技术潜力，促进专业化、精细化节能目标落实

节能技术的应用，解决了医院硬件设备高耗能的问题，而开展节能管理，则是通过人的科学管控，把设备的能耗损失、日常能源浪费等降到最低。一方面，通过节能管理，可以强化对能耗设备、用能设施的维护保养，避免因设备使用年限较长导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为，提升能源管理的专业性，主要实现形式有采购低能耗设备、强化宣传倡议、开展能耗分摊核算、推行网格化管理、实行节能目标责任制、运用合同能源管理模式等［4］。

3 讨论

2015年以来，我院在院节能降耗工作领导小组的支持与推动下，引入了合同能源管理模式，完成了老旧锅炉拆除、老旧中央空调系统更换、旧电梯更换、旧水泵更换以及节能灯具与节水器具换装等一系列设备节能改造工作。新楼建成以及大部分老楼改造完成后，太阳能等新能源与建筑维护保温等技术应用因饱和的原因已无法进一步实现节能增效。我们开始面临一个问题，那就是当单纯的换装新设备和传统节能技术应用已无法再带来可观的节能“红利”时，我们下一步应该怎么办？

以上述问题为转折点，当前医院节能工作可分为前后两个阶段：

3.1 第一阶段：换装低能耗设备，简化用能体系，推行合同能源管理，保持技改节能前瞻性

对于尚未或尚处于房屋建设改造或旧有能耗设备改造过程中的医院而言，可以用换装低能耗设备、应用新能源等方式，快速有效地取得巨大的节能成果，实现节能目标。

应当注意的是，医院能耗系统在改造过程中须不断简化，这样才能在提升可靠性安全性的同时，相应减少因繁杂体系造成的能源泄漏、流失。我院原有锅炉拆除后，改为直燃型一体机，中央空调冷热供应与热水供应共用一套机组，节省了空间，较改造前更易于人员维护管理。

换装低能耗设备，直接简单，见效快，但是，巨大的前期投资也使得不少医院经济压力倍增，合同能源管理等社会化方案为减轻医院前期经济压力，实现专业化人员管理提供了可能。企业通过节能技改、科学运行和日常专业维护降低能耗水平，我院于2015 年实行合同能源管理模式，设备能效提升明显，末端效果大幅改善，杜绝了管线跑冒滴漏现象，项目年节能率达到了20%～30%。医院和企业双方通过节能效益分配，均实现了节能降碳和经济效益双赢［5］。

节能技改应当具有前瞻性［5］，随着建筑智能化技术的发展，能耗信息化建设应用在新阶段节能减排工作中的作用越发凸显，因此，在节能技改当中提前布局，加装能耗计量和感知终端，进行实时、全面、准确的能耗数据采集，将会为建筑能耗智能化管控打下坚实的基础。

3.2 第二阶段：将精细化、信息化管理节能与精准节能技改相融合，建设可持续节能降碳体系

当医院大型节能技改工作告一段落，能耗下降率将会相对放缓，在这个阶段，完成节能目标，保持节能成效，一方面除了需要继续根据实际开展小型局部技改外，另一方面则需要”回归“管理节能，结合智能化管理手段和精细化管理理念，从小处着手，积少成多。

3.2.1 健全节能工作组织管理体系

通过建立闭环式节能管理体系建设，实现“感知—管控—再感知—再管控”的良性循环，深入挖掘节能潜力，将全院职工都纳入到节能工作中，贯通上下工作网络，凝聚节能工作合力，形成长效节能管理机制。

3.2.2 针对性开展节能宣传教育

做好节能培训工作，广泛宣传节能方针政策、法律法规和标准规范，增强节能意识和能源节约的紧迫感和责任感［6］。经常开展节能教育和节能技术培训，培养职工及医患良好的节能、用能习惯。

3.2.3 实行节能绩效考核评估

将年度节能工作目标纳入绩效考核评估体系，节能目标完成情况作为对各科室及其负责人绩效考核评估的内容之一，使节能工作由被动接受变为积极自觉节能。

3.2.4 实行科室成本分摊

通过前期技改安装的各类分项计量表格，以月为区间，统计能源消耗量，进而对各用能科室进行用能分摊，以此作为科室自觉节能的动力，有效促进行为节能，养成节约用能的习惯。

3.2.5 深化节能目标责任，加大节能监督管理力度

根据医院自身实际，完善节能目标责任制和落实方法，设置专业能源管理员，分配阶段性节能目标任务，利用用能情况巡查与公示等方法，促进管理节能上新台阶，如空调运行下的关窗情况巡查等。

3.2.6 开展能耗数据分析、优化运行方案

数据分析作为发现问题的重要手段，对明确节能工作方向，确立优化方案有着指导性的作用，因此，应当每月定期开展数据分析工作，以我院2020年3 号楼各部门公共照明的用电数据分析为例，能源管理员每月将用电数据分析对比结果进行公示，督促节约能源，取得一定的成果。仅2020 年3号楼公共照明全年用电量比2019 年节约65 558 kWh，折合人民币42 384元，总体全年平均下降11%。

3.2.7 推行网格化管理节能

利用网格化管理手段，设置网格管理员，加强巡查。签订节能网格化管理责任书，使各级网格层层负责，协管网格内所有节能工作，重点关注用水、空调、用电及办公设备的定时开关情况与状态设置，在节能减排工作中发挥表率作用。对责任不落实、情况不清楚、问题不上报、管理有疏漏的个人实行责任追究并通报，对节能工作贡献突出、效果显著的人员实行奖励。

3.2.8 充分发挥智能化管理系统的节能管理作用

市场中，智能化管理系统种类多样，各类公司能力不一，资质不一，“系统”建成后，数据是否准确，能不能用，是否可以达到预期效果，都需要进行考量，只有在保证系统稳定可靠的前提下，才能充分发挥出相关节能作用。在此基础上，应当着重培养能管专业的管理人员和专业技术人员，组织参加继续教育课程，促进节能工作精细化、智能化。

3.2.9 加强社会化外包项目管理

节能管理公司出于效益考虑在每年开始制冷或供热的时间节点、制冷或供热的时常、日常空调和热水的温度的设定等有可能并不满足医院的实际需求，同时，若标准化机房及设备设施系统的建设、改造和保养投入，空调滤网清洗、日常巡视工作落实情况也不能达到预期要求，这就需要医院主管部门的介入管理，以保障医院的正常利益。

3.2.10 持续开展局部小型节能技改工作

当大型改造节能工作逐渐完成，技改空间不断缩小，节能改造的重心就应当向细节转移。第一步，找准方向，要学会通过数据分析找出具有节能改造价值的内容。第二步，找到方法，通过计算、分析，利用PDCA 等工具不断完善，探索技改成效与经验。第三步，结合管理，把技改节能的效果发挥到最大。最终实现精细化节能。

以我院公用照明为例，数据分析发现部分区域用能量明显较高，通过实地勘察，发现尽管光线充足或无人时，整个区域灯火通明，分析得出，主要原因为群控开关和无人负责导致该现象的发生。通过线路调整，变更控制方式，明确网格化管理任务，强化巡视等手段，区域能耗已基本降至同类区域平均水平。

4 总结

节能减排工作的开展，是国家实现碳达峰、碳中和目标的内在要求，在国际层面，体现了一个负责任大国的担当与使命，在国内社会层面，对实现用能结构调整，促进环境保护，有着重要意义，在医院层面，不但能够促进能耗成本不断下降，也可为社会发展作出应有贡献。节能技改受节能新技术的发展的限制，节能成效呈现的是阶段性大幅提升的特点，而管理节能工作以其相对稳定的特性，成效周期长，与管理能力息息相关，不进则退。但是，管理节能工作内容并非一成不变，节能新技术发展与节能理念创新，往往也能带来节能管理方式的变革。节能工作是一项长期的、需要不断创新、不断投入、不断学习的内容，我们应当充分把握应用节能技术以及节能管理的重要性，把握两者在不同阶段的侧重点，做到两手共抓。