数字化医院综合降耗策略分析

文/张芸苑 尚玉明

基于数字化医院综合能源平台加运维管家的综合能源托管，是可持续、全面的服务模式，可助力医院完成数字化医院转型。

国民经济快速发展和医疗卫生事业快速推进，助推医院建设空前发展。相关数据显示，医院建筑耗能是一般公共建筑的1.6～2倍，能源支出占医院运行总费用的10%以上。

随着医疗技术不断取得进步，诊疗设备不断更新，附加服务持续增加，医院功能更加扩大，医院能耗呈现不断增长的趋势。

因此，医院响应国家节能减排号召，深入挖掘节能潜能，提高能源利用效率，降低用能成本，助力国家实现双碳战略目标，节能改造和降碳减排工作势在必行。

医院综合能源系统现状

医院综合能源系统总体特征

医院综合能源系统总体特征呈现能源种类多、连续供应要求高、能源管理需求复杂和环境控制要求高的特点（如表1所示）。

表1 能源使用情况

第一，能源种类多。医院用能主要包括电、天然气、水、蒸汽、可再生能源等。不同类型医院（如图1、图2所示）、不同国家和地区医院能耗构成有所不同。

图1 综合医院能耗构成

图2 专科医院能耗构成

第二，连续供应要求高。医院中除了门诊办公楼外，大部分空间均处于全天24小时、每周7天的使用状态。医院除供暖系统冬季运行和空调系统夏季运行外，其他系统均全年运行，使医院对能源系统连续供应要求较高。

第三，能源管理需求复杂。医院建筑主要包括主体功能区域建筑、办公楼、教学楼及医院附属服务楼。医院建筑内部功能区包括门诊与急诊、护理部、关键科室、附属用房、医技部、综合办公室等区域，不同功能区要求能源管理应具有精细化、个性化等特点。医院建筑规模大，耗能设备繁多，区域纵横交错，死角多，使用传统的运维手段，需要投入大量的人力物力在能源管理方面，后勤管理工作繁琐沉重。能源需求和能耗大，无法合理安排各项设备能耗配额，能源利用率低。

第四，环境控制要求高。医院有两种室内环境控制：一是科室和病房数量众多，季节性的舒适性要求较高；二是手术室、ICU等空间对无菌环境、温湿度要求较高。

医院综合能源存在的问题

首先，能源系统情况复杂。能源系统涉及电气、暖通、给排水、机械电子工程、污水处理和数字化等多个专业，存在诸多问题，如新旧能源系统结合，用能规模大，能耗成本高。

其次，医院建筑缺乏高效能源规划。医院建筑高效能源规划包括建筑节能规划和设备能源使用规划。医院的能源系统是一个多品种、多能级和多需求的系统，包括供电、制冷、采暖、供水及供气等方面。国内医院建筑的能源使用和用能系统，缺乏中长期能源管理规划的现象普遍存在。

再次，能源管理方面仍需提升。线上监测管理不够专业，无法实现能耗分类分项计量，数字化覆盖面不够，精细度不够。设备设施管理不足，设备台账数字化程度低，设备运维不到位，设备运行存在安全隐患。

10%

数据显示，医院建筑耗能是一般公共建筑的1.6～2倍，能源支出占医院运行总费用的10%以上。

医院综合能源服务的必要性

一是落实国家双碳政策，完成政府强制性节能指标。随着国民经济快速发展，能源需求大幅升高，2010年我国能源缺口为8%，2040年将达到24%左右，双碳目标任重道远。

国家大力支持节能技术发展，特别是公共建筑等耗能工程。医院综合能源服务是国家实施能源发展政策的重要落实途径之一。各地也纷纷制定相关规定，如自2022年7月1日起施行的《深圳经济特区绿色建筑条例》提出，如果节能降耗不达标，建筑不得通过竣工验收。

二是保护环境、提高环境质量的需要。提高能源使用效率，减少能源消耗总量，减少污染物排放，提升环境质量，是当前重点用能单位的社会责任。因此，医院综合能源服务是保护环境、提高环境质量的需要。

三是完善公用设施建设，节约运维费用的需要。医院目前能源费用居高不下，提高能源利用效率，降低直接能源费用和人工费用，是医院发展降低成本的最有效途径。通过综合能源服务，可使系统配置运行灵活，更加安全可靠，能够有效降低成本，节约运维费用，提高经济效益。

医院综合能源服务解决方案

总体思路

医院开展综合能源服务建设可以充分利用水、气和电等绿色能源的互补性，促进绿色能源消费，提高能源利用效率，建设健康、安全、绿色、数字化医院，实现医院与资源环境的可持续发展。

能源服务解决方案概述

为响应国家碳达峰碳中和计划，确保在不增加能源系统占地面积、满足医院供能要求、能源供应安全稳定的前提下进行，结合医院实际情况和需求，开展综合能源服务建设。通过采用屋顶光伏、先进的地源热泵冷热系统、余热回收系统、空调系统节能、数字化综合能源平台等技术，充分利用不同能源的互补性，实现能源费用管控、综合能源逐步降低、就医环境舒适提升。

数字化综合能源平台采用智能物联网架构，将大数据、云计算、人工智能、远程运维等技术应用于能源系统监控管理。数字化综合能源管控平台可以实现多种功能。全面提高能源利用效率和智能化水平，构建智慧能源监控系统数据采集、边缘计算、数据分析、反向控制、策略优化、策略下发和能源预测等功能，通过节能策略的执行和控制，大数据挖掘建模，专家团队远程分析指导，实现能源控制、管理、运维一体化。

数字化综合能源平台的打造须从各能源站整体能源利用情况出发，结合各用能系统特点，大量安装数据采集单元（温度传感器、压力传感器、流量计、智能电表、智能水表等）及控制单元（变频器、电动控制阀门、控制器等）。

对于医院而言，基于数字化医院综合能源平台加运维管家的综合能源托管，是可持续、全面的服务模式，可助力医院完成数字化医院转型。以数据说话，可以通过建设完善的后勤一站式管理中心、一站式客服中心和运维管家团队驻场服务实现。可以优化医院能源结构、降低能耗、提高能效，提升医院管理水平，还可对接后勤各类业务系统，实现业务的打通，着力强化内涵式建设，打造更为精细的运营格局，完成后勤的深度数字化转型。

医院综合能源节能策略

医院综合能源服务可以采用多种商业模式，如能源托管模式、建设—经营—转让（BOT）、工程总承包（EPC）模式、劳务服务模式、合同能源管理（EMC）等。

目前，用能相对稳定的场景，水、电、燃气及全方位数字化等一站式的能源托管模式已经成为综合能源服务主流商业模式。

节能服务公司利用国内外最新能源及信息技术，统筹推进医院能源系统改造，通过科学的管理运行和节能技术的应用节约能源，提升能源综合利用水平，实现能源利用高效化、智能化，逐步降低综合能耗，减少费用支出或增加收益，获取合理的利润。以数据驱动的数字化医院综合能源服务也会将综合需求响应和虚拟电厂等发挥更大的商业价值。能源交易和碳服务、绿色电力和衍生金融也必将为综合能源服务开辟新的商业模式空间。

能源托管范围

一是冷、热、电、天然气、自来水、热水、蒸汽等能源系统的供应。保证医院空调制冷、制热、电能、天然气、蒸汽、自来水、热水等能源系统的正常供应，及时缴纳各项能源费用，保障医院能源日常使用。

二是对能源系统的设备进行节能改造、运行、管理、维护维修。根据能源系统设备实际情况，寻找节能潜力，实施节能改造，降低整体能源消耗。节能服务公司可在获得医院同意的情况下，进行节能改造设备投入。

三是能源系统设施的安全、可靠运营管理技术支持。深入研究医院现有能源系统、各能源子系统运行管理现状，对能源系统设施安全、可靠运行、能源系统分析功能提出改进意见，并在医院同意后协助实施。派驻专业人员驻场技改设备安装及运维管家管理。

能源托管优势

方便管理，省心省力。对于医院而言，能源托管可以形成改造、运维的连续性，避免不必要的人员配置、专业人员和技术的缺失带来的影响，把能源费用产生盈亏的可能性转化为预定的量化指标。

降低投资成本。能源托管对医院最大的优势就是节约医院能源系统建设设备投资，减少设备安装施工的压力，实现系统和设备的优化配置。

医护人员及患者医院体验好。采用专业化能源托管模式合作进行医院能源系统的综合能源服务，医院完全可以规避项目改造带来的资金、技术风险，在节能的同时，降低医院运维成本。充分利用不同能源的互补性，实现能源费用管控、综合能源逐步降低、就医环境舒适提升。

医院采用综合能源服务，能够提升能源利用效率，促进绿色能源消费，实现对医院能源系统全方位、数字化革新和升级，打造“零碳医院”，实现医院与资源环境协调、可持续发展。