在全球气候变化日益严峻的背景下,中国提出的"碳达峰、碳中和"目标正在深刻重塑各行各业的发展模式。作为能源消耗大户和公共服务重要载体,医院在实现双碳目标进程中承担着特殊使命,其能源管理工作面临前suo未有的机遇与挑战。
一、医院能源管理的现状与挑战
现代医院的能源消耗呈现出显著的特殊性和复杂性。通过对国内多家医院的调研发现,医院单位面积能耗是普通公共建筑的1.6-2.2倍,这一现象背后蕴含着多重结构性因素。
1.管理效能不足
医院能源管理基础薄弱,大部分医院由于各种原因无法进行全面的能源计量,甚至有的医院水表仅做到一级计量,无法满足能源管理对能源数据的要求。多数医院仍沿用传统的粗放式能源管理模式:能源管理岗位多由后勤人员兼任,缺乏专业培训;计量系统不完善,40%的医院仍采用人工抄表方式;绩效考核与能耗指标脱钩,节能责任难以落实。这种管理模式难以适应精细化管理的需求。
2.负荷供应复杂
医院的建筑大体可分为业务类建筑和后勤保障类建筑两大类。业务类建筑的和后勤办公室的工作时间不统一,造成对负荷调节的要求较高,往往存在部分时段只需局部供能的情况,而医院类能源设备为了将来规模扩张的需求,设备均有较大余量,这就造成了能源运行呈现“大马拉小车”现象。对于专科医院、综合医院等不同类型医院,其用能分布差异大。
3.技术升级滞后
部分医院已对既有建筑进行了小范围的单一节能改造,以LED照明改造等"短平快"项目已广泛实施,但系统性节能改造面临诸多障碍。由于医院运行机制、管理体制、资金经费的来源、施工条件的限制等多方原因,在医院的全面推广具有很大的难度。
二、医院能源管理的系统性策略
1.精准采集科室能耗数据。在各楼层的主配电柜回路上安装独立的计量表进行实时监控。各科室的耗电量根据其占用的面积通过一系列的公式计算进行合理匹配分摊。通过采集数据,以识别出导致高能耗的具体行为和操作模式,从而制定优化策略,如调整设备使用时间、优化人员调度和改进操作流程,以实现更高效的能源管理。
2.照明系统节能改造。照明节能中应用的智能化控制系统主要采取调光控制和通断控制两种模式。通断控制是通过照明接触器及定时控制器等基础元件,对建筑工程中各项自动化设备进行控制,各方面提升节能管理效率。调光控制系统能够对照明管线以及控制系统进行有效应用,实现自动化和智能化管理,降低系统电力能耗。
三、安科瑞AcrelEMS-MED医院能源综合管理平台
3.1平台拓扑图
3.2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。
应用场景 | 型号 | 图 片 | 保护功能 |
能耗管理云平台 | AcrelCloud-5000 | | 采用泛在物联、云计算、大数据、移动通讯、智能传感等技术手段可为用户提供能源数据采集、统计分析、能效分析、用能预警、设备管理等服务,平台可以广泛应用于多种领域。 |
智能网关 | Anet系列网管 | | 采用嵌入式硬件计算机平台,具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口,作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁,能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总,并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。 |
高压重要回路或低压进线柜 | APM810 | | 具有全电量测量,电能统计,电能质量分析及网络通讯等功能,主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计,当客户需要增加开关量输入输出,模拟量输入输出,SD卡记录,以太网通讯时,只需在背部插入对应模块即可。 |
APM520 | | 三相全电量测量,2-63次谐波,不平衡度,支持付费率,越限报警,SOE,4-20mA输出。 | |
低压联络柜、出线柜 | AEM96 | | 三相多功能电能表,均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理,提供上24时、上31日以及上12月的电能数据统计。具有63次分次谐波与总谐波含量检测,带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信”和“遥控”功能,并具备报警输出,可广泛应用于多种控制系统,SCADA系统和能源管理系统中。 |
动力柜 | ACR120EL | | 测量所有的常用电力参数,如三相电流、电压,有功、无功功率,电度,谐波等,并具备完善的通信联网功能,非常适合于实时电力监控系统。 |
DTSD1352 | | DIN35mm导轨式安装结构,体积小巧,能测量电能及其他电参量,可进行时钟、费率时段等参数设置,精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求,并且具有电能脉冲输出功能;可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。 | |
AEW100 | | 三相全电量测量,剩余电流、2-63次谐波,支持付费率,量值、电缆温度,可选2G/4G通讯。 |
3.3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百分之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。
应用场合(配电室) | 产品 | 型号 | 功能 | |
普通照明 | 配电箱 | | ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS总线扩展模块,通信链路供电。 2、功耗:≤5VA 3、4路16A磁保持继电器输出,输出可通过按钮手动控制,输出状态液晶屏显示。 4、2路开关量输入,可接入开关、报警、人体红外感应器等信号。
144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm标准导轨式安装 |
按键面板 | | ASL220-F1/2 | 1联两键 1、ALIBUS总线场景面板,通信链路供电; 2、1联2键轻触按键,多彩背光指示,金、黑、灰可选; 3、每个按键支持长按、短按功能,均可实现开关、调光、场景控制; 4、外形尺寸: 86mm(W)*86mm(H)*24mm(D); 5、86底盒安装 | |
探测器 | | ASL220-PM/T | PIR+照度传感器 1、ALIBUS总线传感器,通信链路供电,功耗:20mA@24V; 2、特殊运算电路,可通过红外感应探测到人体动作; 4、安装方式:嵌入式; 5、外形尺寸:ф80mm*33mm;产品外露尺寸:ф80mm*2.5mm | |
备用照明 | 双切箱 | | ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS总线扩展模块,通信链路供电。 2、功耗:≤3VA 3、4路16A磁保持继电器输出。 4、1路开关量输入,可接入开关、报警、人体红外感应器等信号,1路485通讯。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防联动启动一般照明(备用照明)。 7、35mm标准导轨式安装 |
应用场合(舱室) | 产品 | 型号 | 功能 | |
普通照明 | 配电箱 | | ASL220-S 系列 | 1、ALIBUS总线扩展模块,通信链路供电。 2、功耗:≤5VA 3、4路16A磁保持继电器输出,输出可通过按钮手动控制,输出状态液晶屏显示。 4、2路开关量输入,可接入开关、报警、人体红外感应器等信号。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm标准导轨式安装 |
按键面板 | | ASL220-F1/2 | 1联两键 1、ALIBUS总线场景面板,通信链路供电; 2、1联2键轻触按键,多彩背光指示,金、黑、灰可选; 3、每个按键支持长按、短按功能,均可实现开关、调光、场景控制; 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D); 5、86底盒安装 | |
探测器 | | ASL220-PM/T | PIR+照度传感器 1、ALIBUS总线传感器,通信链路供电,功耗:20mA@24V; 2、特殊运算电路,可通过红外感应探测到人体动作; 4、安装方式:嵌入式; 5、外形尺寸:ф80mm*33mm;产品外露尺寸:ф80mm*2.5mm | |
备用照明 | 双切箱 | | ASL210-S 系列 | 1、ALIBUS总线扩展模块,通信链路供电。 2、功耗:≤3VA 3、4路16A磁保持继电器输出。 4、1路开关量输入,可接入开关、报警、人体红外感应器等信号,1路485通讯。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防联动启动一般照明(备用照明)。 7、35mm标准导轨式安装 |
IP网关 | | ASL200-485-IP | IP协议转换器(ALIBUS<-->TCP/IP) 1、1路ALIBUS通信总线接口。 2、1路RS485 3、1路以太网接口,以太网通讯 4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持标准MODBUS-RTU协议。 5、外形尺: 96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。 6、35mm标准导轨式安装 7、IP地址设置连接、ALIBUS系统组网扩容、ALIBUS通讯软件连接 | |
IP辅助电源 | | ASL200-P20 | 辅助电源 1、输入电压范围:176-264VAC 2、输出电压及功率:24VDC/20W 3、电压调整范围:21.6~29V 4、工作温度:-40~+70℃ 5、外形尺寸:96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D) 6、35mm标准导轨式安装 |
四、结语
在“双碳”目标的推动下,医院能源管理已不再是简单的成本控制,而是关乎可持续发展的重要战略。通过智能监测、技术升级、系统优化和全员参与,医院不仅能显著降低能耗成本,还能提升运营效率,为患者提供更舒适、更环保的就医环境。
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