【摘要】
在“碳达峰、碳中和”战略的推动下,医疗行业作为公共机构中的能耗“大户”,正面临转型压力。数据显示,医院单位面积能耗是普通公共建筑的1.6-2倍,空调、照明、医疗设备等全年无休运转,如何在不影响诊疗质量的前提下实现节能降碳?今天,我们从实战角度出发,揭秘医院能源管理的破局之道。
医院能源管理痛点:为何必须“双碳”先行?
1.高能耗与高成本并存
医院24小时运转的特殊性导致电力、燃气消耗巨大,部分三甲医院年电费超千万元,能源成本占总运营成本10%以上。
2.政策倒逼升级
国家《公立医院高质量发展促进行动》明确提出“建设节约型医院”,多地已将公共机构碳减排纳入考核。
3.社会责任与品牌价值
绿色医院形象不仅能降低运营成本,更契合“健康中国”理念,提升患者信任度。
医院能耗管理现状
1. 能耗总量高,结构性问题突出
能耗强度远超普通建筑:
医院单位面积能耗是普通公共建筑的1.6-2倍,部分三甲医院年用电量可达2000万度以上,相当于约6000户家庭的年用电量。
用能结构失衡:
空调系统占40%-50%(门诊区冷热不均、手术室恒温恒湿要求高);
医疗设备占20%-30%(MRI、CT等大型设备24小时待机);
照明与热水占15%-20%(走廊、病房长明灯现象普遍)。
季节性峰谷差大:
夏季空调负荷激增,部分医院用电峰值可达冬季的2-3倍,电网压力陡增。
2. 管理粗放,节能潜力待挖掘
数据监测薄弱:
约60%的医院未建立精细化能耗监测系统,仅靠人工抄表,难以定位“跑冒滴漏”。
设备老化严重:
二级以下医院普遍存在冷水机组效率低、水泵电机非变频、照明系统未LED化等问题,设备能效比行业先进水平低30%-50%。
行为节能意识不足:
医护人员更关注诊疗效率,忽视设备待机耗电、空调温度设置不合理等问题,后勤部门缺乏专业能源管理团队。
3. 政策倒逼与成本压力并存
政策刚性约束加强:
国家《绿色高效制冷行动方案》要求公共机构制冷设备能效提升30%;
多地将“单位建筑面积能耗下降率”纳入公立医院考核指标。
运营成本承压:
电费占医院总运营成本的8%-15%,部分大型医院年能源支出超5000万元,节能改造资金缺口大。
碳足迹核算起步:
北京、上海等地三甲医院已试点编制碳清单,但中小医院普遍缺乏碳管理能力。
4. 技术创新与试点突破
智慧化改造提速:
头部医院引入能源管理平台(EMS),通过AI算法优化空调启停策略,降低10%-15%能耗;
物联网技术应用于手术室环境智能调控,减少过度制冷/制热。
新能源应用试点:
浙江、广东等地的医院屋顶光伏覆盖率超30%,年发电量可达医院总用电量的10%-20%;
上海瑞金医院建成“光储直柔”系统,实现部分区域碳中和。
合同能源管理(EMC)模式推广:
政府鼓励第三方公司投资改造,从节能收益中分成,缓解医院资金压力。
5. 区域差异显著,转型进程分化
东部发达地区:
上海、深圳等地三甲医院已建立智慧能源系统,光伏+储能+数字化管理成标配,能耗强度年均降幅达3%-5%。
中西部地区:
受限于资金和技术,仍以设备替换为主,部分县级医院甚至未完成基础照明节能改造。
专科与综合医院差异:
肿瘤医院(放疗设备多)、儿童医院(24小时热水需求高)等专科医院节能难度更大。
医院能源管理的核心策略
1. 建立智慧能源管理系统
通过物联网(IoT)+大数据分析,实时监测医院各区域的能耗情况,实现:
动态调控:根据人流量、季节变化自动调节空调、照明等设备运行模式。
能效分析:识别高耗能设备,优化运行策略。
预警管理:及时发现能源浪费或设备故障,减少损失。
2. 推广绿色建筑与节能改造
建筑节能:采用保温墙体、Low-E玻璃、遮阳系统等,减少空调负荷。
设备升级:更换高效中央空调、LED照明、变频水泵等,降低运行能耗。
可再生能源利用:安装太阳能光伏板、空气源热泵等,减少对传统电力的依赖。
3. 优化医疗设备运行管理
采购高能效设备:优先选择符合国家节能标准的医疗仪器。
智能调度:根据使用频率调整MRI、CT等大型设备的待机模式。
余热回收:利用医疗设备产生的废热供应热水或供暖,提高能源利用率。
4. 加强行为节能管理
全员节能培训:提高医护人员的节能意识,避免“长明灯”“长流水”现象。
分时分区控制:根据科室需求制定差异化的用能策略,如夜间降低非必要区域照明。
5. 探索碳交易与绿色金融
部分医院已开始参与碳交易市场,通过节能降碳获取额外收益。此外,可申请绿色信贷或政府补贴,支持节能改造项目。
AcrelEMS-MED医院能源综合管理平台
1平台概述
AcrelEMS-MED医院能源管理平台充分结合《医疗建筑电气设计规范》《绿色医院建筑评价标准》、《医院建筑能耗监管系统建设技术导则》等行业规范、根据医院用户需求以及能源管理部门要求,采集分析能源、能耗、能效数据,监测以电能质量、智慧用电相关指标以及其他用能指标,并与国家能源政策与用能模式改革结合。能够辅助医院后勤管理人员进行能源供应系统及设备的运行管理工作,帮助医院管理层实时掌握医院的能耗情况,为医院能源信息化建设和节能管理提供了良好的技术平台。
2平台拓扑图
3医院能耗管理系统解决方案
对建筑各类耗能设备能耗数据进行实时测量,对采集数据进行统计和分析。能够合理的确定各科室建筑能耗经济指标及绩效考核指标,发现能源使用规律和能源浪费情况,提高人员主动节能的意识。
①搭建医院智慧能源管理系统的基本框架,对各个用能环节进行实时监测;
②排碳数据化:通过系统可实现建筑单位内人均能耗分析(包括水、电、能量),实现低碳办公数据化;
③区域能效比:实现建筑单位内区域能耗对比,方便能耗考核;
④同期能效比:实现同年、同期、同一区域能耗对比,方便节能数据分析;
⑤能耗评估管理:按照能源消耗定额标准约束值、标准值、引导值进行分析单位面积能耗和人均能耗指标;
⑥能耗竞争排名:各个科室能耗对比,实现能耗排名,增强全院工作人员的节能意识;
⑦对能耗的使用数据进行综合的分析、统计、打印和查询等功能,并根据能耗监测管理系统的需要可选择不同样式报表的打印。为能耗运营管理部门提供可靠的依据;
⑧能耗数据采集,随时查询,并根据采集数据进行统计分析,监测异常能源用量,对能源智能仪表故障进行报警,提高系统信息化、自动化水平。
4.4医院智能照明控制系统解决方案
医院人流比较密集,科室较多,照明用电在医院电能消耗中约占到15%左右。所以合理使用照明控制系统,在提升医生和患者的体验情况下大程度使用自然光照明,通过感应控制做到人来灯亮,人走灯灭或保持地强度照明,尽量解决照明用电。
ASL1000智能照明控制系统可以实现场景控制、时间控制、区域控制、光照度感应控制以及红外感应控制等多种控制方式,能有效避免公共区域的照明浪费,还可以帮助医院管理照明。
系统在配电箱内的模块主要有总线电源、开关驱动器、IP网关、耦合器、干接点输入模块等。这些模块使用35mm标准导轨安装。
安装在控制现场的模块主要有光照度传感器、红外传感器和智能面板。有人经过可以设定红外感应控制亮灯,人离开后在设定的时间内熄灯,智能面板等手动控制设备,可实现自动控制、现场控制和值班室远程控制相结合。
5医院医疗隔离电源解决方案
《民用建筑电气设计规范》14.7.6.3条明确规定:在电源突然中断后,重大医疗危险的场所,应采用电力系统不接地(IT系统)的供电方式。同时《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002中规定:2类医疗场所在维持患者生命,外科手术和其他位于患者周围的电气装置均应采用医用IT系统。如:抢救室(门诊手术室)、手术室、心脏监控治疗室、导管介入室、血管照影检查室等。
安科瑞电气股份有限公司的医疗隔离电源解决方案是针对医疗Ⅱ类场所的供电需求而开发设计的,能够很好的满足各类手术室和重症监护室对电源安全性和可靠性的要求,并符合国家相关标准。
结束语
总而言之,在医院发展过程中电气能源实际消耗量较大,强化电气能源综合管理,完善相关节能措施至关重要。当前在电气能源管理以及电气工程设计过程中,需要采用科学化的技术手段,从医院实际发展情况出发,拟定完善且有针对性的电气节能设计方案,强化能源统筹管理,提高能源转化效率,打造新时代背景下能源节约型绿色医院。
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