1用能概況

天津市某醫院建筑面積11.54萬m2，擁有1500張病床,是一所以器官移植、急救醫學、耳鼻喉專業學科為特色,融醫療、教學、科研、預防為一體的綜合性三級甲等醫院,2019年醫院年門急診病人230萬余人次，病床使用率達107%。目前,醫院新址正在建設中,建筑面積40.8萬m2，擁有全國單體建筑面積*大的建筑，預計2021年建設完成投入使用。醫院能源類型有水、電、天然氣、汽油、柴油等，其中主要為水、電、燃氣。用能系統比較復雜，示意圖見圖1，包括用電系統、燃氣系統、用水系統和用油系統，涉及到食堂用燃氣、供暖系統、空調系統等。

天然氣調壓站

換熱站

市政電網1

電力

市政電網2

市政自來水管

照明系統

汽油

綜合服務

柴油

食堂

供暖系統

空調系統

生活用水系統

室內設備

燃氣管網

自來水

2智慧后勤管理平臺的建設

2017年起，醫院在院領導的大力支持下，開始推進后勤信息化的建設，自主研發了一套智慧后勤管理平臺，包括設備管理、能源管理、運維管理、安防管理、資料管理等模塊。系統建成后對醫院后勤管理向精細化方向發展起到重要的促進作用。智慧后勤管理平臺已獲多項專利，并在天津市多家醫院進行推廣，目前，某醫院已正式運用我院平臺。

其中，能源管理系統包含了院內冷熱源系統、溫濕度系統、食堂冷庫系統、變配電系統、照明系統、電梯系統、污水系統、液氧系統、真空系統凈化系統、共10個重要的用能系統。能源管理系統在建設初期，針對醫院建設較早、很多設備均不具備信息化數據采集基礎條件的狀況，對部分水、電、燃氣等系統設備進行了改造，包括手術室凈化自控軟件系統升級、鍋爐房熱力系統信息化、變配電統信息化等，安裝了大量的數據采集器、溫濕度探測器和CO2探測器等信息化相關組件，通過TCP/IP協議對數據進行采集和監測，利用一站式管理平臺對用能情況進行在線監測、統計分析、智慧管理。同時系統能夠進行樓宇自動控制，實現信息自動預警、自動管理。

能源管理系統的建立，使得管理人員在數據積累的基礎上，進行數據分析、規律積累，找到能耗重點部位，提供節能方向，為進一步實現節能管理工作精細化奠定了基礎，是醫院開展節能管理工作的重要的手段。

3能耗分析

醫院利用智慧后勤管理平臺-能源管理系統，對能源消耗進行監測、管理和數據分析，積累了大量的能耗數據，以下對醫院的能耗情況進行分析。

3.1總能耗

采用GB/T2589—2020《綜合能耗計算通則》的折標系數將能源消耗量折算為標準煤，折標系數表見表1。根據表中的折算系數，計算各類能源的消耗量，得到2014—2019年的能源消耗總量，詳情如表2所示。2014—2016年平均年能耗總量為4880.03tce，2017年能耗總量4612.94tce，較2014—2016年平均能耗總量同比下降5.47%，2018年能耗總量4557.23tce，較2017年能耗總量同比下降1.21%。2019年能耗總量4320.27tce，較2018年同比下降5.2%，能耗總量呈逐年下降的趨勢。隨著醫療行業的快速發展，醫院的就診人數逐漸增多，院內基礎建設規模的擴大和設備設施的不斷增加，但是作為運行保障的水、電、燃氣的消耗量卻在減少，這是醫院采取了一定的節能措施取得的效果。2014—2018年能源支出情況見表3，2014—2016年平均、2017、2018和2019年能源總支出分別為2432.5萬元、2522.4萬元、2387.8萬元、2156.2萬元，2017年同比增長3.70%，2018、2019年分別同比減少5.34%和9.70%。能源消耗支出呈下降趨勢，這是因為醫院采取了一系列的節能降耗措施，使得能耗總量呈下降趨勢的同時，能耗總支出逐年減少。

圖2為醫院2014年—2019年水、電、燃氣的年支出情況進行，在3種醫院主要能耗中，用電支出所占的比重*大，為59.49%，占到了總支出的一半以上，燃氣支出占22.37%，居于第2位，用水支為18.14%，低于電和燃氣。用電量的變化直接影響總能耗，因此采取措施減少電耗是節能工作的重點。

圖22014—2019年能源支出結構圖

醫院的用能人員復雜，包括院內在編職工、工勤保障人員、學生、門診和住院患者家屬等。考慮醫院用能人數的變化情況，對用能情況進行分析，2018年人均能耗270.99kgce/人，與2017年基本持平，2019年人均能耗242.38kgce/人，較2018年下降28.61kgce/人。

3.2用電能耗分析

能源管理系統對醫院用電進行了分項計量，包括動力設備、電梯、消防、空調設備、照明及插座、大型醫療設備、廚房動力、電子設備等18個分項。其中，空調、動力設備、照明及插座、醫療設備是主要的耗電部分，占總耗電量的80%以上。通過能源管理系統對用電的計量和分析，得到2016—2019年逐月用電量變化情況，詳情見圖3。2017、2018、2019年耗電量同比增長分別為6.41%、7.48%、0.84%，在增加的耗電量中，一部分是醫院每月新增的設備電源負荷，以2018年7月—2019年6月為例，新增電源負荷量估算約10.842萬kW·h，若考慮這一部分電耗，2018年7月—2019年6月耗電量同比2017年7月—2018年6月增長僅為3.78%。

圖3為2016—2019年逐月電耗圖，圖中顯示，歷年逐月耗電趨勢變化基本相同，電耗*大的月份集中在每年的6—9月份，因為在供冷季空調集中耗電是主要的影響因素，因此有效控制空調用電是節能重點。魏澤元等[2]將醫院的用電分為醫療專用設備用能和建筑其他機電設備用能，醫療專用設備是日常醫療運行的基本保障，應著重從建筑其他機電設備進行節能。照明及插座是其中的重要耗能部分，一方面更換節能燈具，減少照明用電；另一方面制定節能的照明控制方案。

圖32016—2019年逐月電耗圖

3.3用水能耗分析

對醫院的用水量進行分析2017—2019年各月用水量較平穩，年平均總用水量約為58萬t。通過能源管理平臺對用水遠程監控，對用水數據進行計量和分析，并將能源消耗的情況直觀的進行展示，有能耗波動較大的變化時，運維管理人員根據平臺的數據變化，第一時間對問題進行分析，及時進行解決。例如：我院2019年3月份持續幾天出現用水量突然猛增，分析并未有實際用水量突增情況的發生，通過查看用水量的分項趨勢圖，發現其中某一項用水量猛增，進一步分析發現，可能是由于供水管路或者儲水設備損壞導致漏水，產生了大量水資源浪費，隨后對此供水管路上的設備及管路本身進行檢查，通過詳細檢查后發現是消防水箱漏水導致大量供水損失，隨后對消防水箱進行維修，防止了此處水資源的損失。

醫院一方面加強節水管理，對設備進行定期的維護和保養，二次水箱清洗消毒、鍋爐和直燃機螺桿機冷凝器水質檢測及排污，及時進行水平衡測試。另一方面大多數醫院建造年份較早，一些用水設備老化現象較為嚴重，要引進新型的節水技術和設備，如節水器具、用水計量。醫院現有一級水表2只、二級水表200只、三級水表6只，并在重點用水部位安裝二級水計量裝置。

2017—2019年平均用水量見圖4，用水量*大的月份為6—9月份，因此夏季節水是節能工作的重點。對2017—2019年人均耗水量進行分析，2017、2018、2019年人均耗水量分別為36.93、33.87、31.08t/人，呈逐年下降的趨勢。

圖42017—2019年平均逐月水耗圖

3.4用氣能耗分析

醫院的用氣由鍋爐用氣和食堂用氣組成，鍋爐用氣占到總用氣的90%以上，是主要的節氣部分。2018、2019年平均鍋爐逐月消耗天然氣情況如圖5所示，供暖季為11月—次年3月，這幾月天然氣消耗量占年總消耗量的71.53%，因此，要采取措施降低供暖季的用氣量。

圖52018—2019年平均鍋爐逐月消耗天然氣情況

醫院有一用一備的2臺蒸汽鍋爐，為醫院供應中心提供消毒滅菌蒸汽。有關研究表明，在非供暖季，單位蒸汽消耗的天然氣量增加，因此在非供暖季，采取措施提高蒸汽利用率是節能的方向。2017—2018年供暖季前對院內設備進行了改造，采用合同能源管理，將鍋爐進行了托管，托管費用510萬元/a，包含前期設備改造、天然氣消耗費用、部分設備維保費用和運維人員費用。此前供暖方式為市政集中供熱，每年醫院除支付天然氣費用外，需繳納市政集中供熱服務費用約193.48萬元/a。計算得2016—2019年醫院每年對于鍋爐運行的支出依次為530、521、510、510萬元。實際上，托管后醫院減少了部分設備維保、運維人員等費用。若考慮這一部分費用的減少，托管后鍋爐用氣消耗僅為約401萬元/a。

文獻研究表明，托管后用于生活熱水、采暖、制冷的用氣量呈下降趨勢。因此采取合同能源管理方式，由專業的公司進行運維，通過運行策略的控制，一方面可以有效的減少燃氣消耗，取得環保效益，同時為醫院節省用氣支出，取得經濟效益。

4醫院基于能耗分析的節能舉措

2017年智慧后勤管理平臺建成后，基于能源管理系統，醫院不斷地完善節能工作。通過對能耗數據的分析，挖掘節能潛力，對節能進行全過程的精細化管理，有針對的采取節能措施。自2017年起，醫院每年進行一次能源審計，并針對審計結果，采取有效的節能改造。在院領導的帶領下，近3年醫院采取了多項節能措施，主要包括技術節能和管理節能。

參考文獻

[1]王江標,涂光備,光俊杰,等.醫院空調系統的節能措施.煤氣與熱力.

[2]魏澤元,楊杰,唐曉薇.基于能耗監管平臺的醫院節能管理方法探討.中國醫療設備

[3]謝磊,楊揚,杜翔,等.精細化管理在醫院能源管理中的實踐.

[4]王耀煒,李剛,馮彬,等.醫院能耗監管優化管理系統的設計和研究.

[5]趙麗娜，劉勇，許壯瑩.基于能耗分析的醫院節能管理與實踐

[6]企業微電網設計與應用手冊2022.05版.