易云达配资 能源费用托管在某三甲公立医院节能改造中的应用分析

IESPlaza综合能源服务网 2024年07月22日 18:05 北京易云达配资

本文以四川省某公立三甲医院为案例，对包括空调系统、照明系统、电梯、蒸汽发生器、生活热水系统等在内的用能系统基于能源费用托管型合同能源管理模式进行节能改造，分析其节能改造成本及节能效益。研究结果表明：能源费用托管型合同能源管理模式在医院建筑节能改造中值得推广和实施，其快速推广和发展对于医院的节能减排具有积极的推动作用。

案例分析

▌项目概况

四川省某公立三甲医院总建筑面积约4.0万㎡地上建筑面积3.0万㎡，地下建筑面积为1.0万㎡，主要为两栋建筑,建筑功能包括办公、综合门诊以及住院楼等。医院主要消耗能源类型为电能和天然气，用能系统包括供配电系统、暖通空调、生活热水系统、照明、医疗卫生设备等，医院能源消耗结构框架如图1所示。

▌用能系统概况

（1）医院能源消耗分析

医院能源资源以电力、天然气为主，表1为医院能源资源消耗状况。经统计，医院2020-2022年的综合能源消耗总量分别为465 tce、506 tce、654 tce，在2020-2022年综合能耗年平均增长率为20.3%。

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对医院2020-2022年的每月能耗数据进行分析，分析其变化趋势及使用情况。图2和图3分别为医院2020-2022年逐月的耗电量和耗气量随时间的变化情况。从图2中可以看到，医院从2020-2022年月均用电量分别为28.7万kWh、31.3万kWh、39.9万kWh，用电量逐年递增，2021年耗电量相比2020年增长8.9%，2022年耗电量相比2021年增长27.8%。总体来看，夏季的7、8、9月为用电高峰期(夏季空调供冷期)，冬季12月、1~2月(冬季供热期)用电量次之，过渡季用电量较低且较稳定。医院的天然气主要供给燃气锅炉生产生活热水。从图3中可以看到，2020-2022年月平均用气量分别为1 563 ㎡/月、2 816㎡/月、4 052㎡/月，用气量呈逐年增长趋势，其中2021年月平均用气量相比2020年增长80.1%，2022年月平均用气量相比2021年增长43.9%。总体来看，全年在7~10月的用气量低于其他月份。

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表2为医院建筑用能强度与标准对标结果。从表2中可以看到，医院2022年的的总能耗大于500t标煤，属于重点用能单位。医院2022年单位建筑面积电耗达到了120.7kWh/(㎡a)，高于GB/T 51161-2016《民用建筑能耗标准》中的党政机关办公建筑中的约束值，与标准约束值对标，医院单位建筑面积电耗节能潜力为34.1%。

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（2）用能系统分析

对医院2022年全年的用电量进行拆分，主要的耗电对象分为多联式空调系统、洁净室空调系统、电梯、照明系统医疗及其他设备等，拆分结果见图4。从图4中可以看到，舒适性空调系统占全院耗电量的19%，照明系统为14.6%，医疗及其他设备为35.7%。

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节能改造方案

▌项目节能改造概述

通过对医院各系统现场勘查，医院具备节能改造条件的系统如表3所示。

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▌节能改造技术措施

（1）照明系统节能改造

表4为医院进行照明光源更换前后的对比。从表4中可以看到，节能改造前照明灯具的总功率为170 782W，改造后照明灯具总功率为126 628W，按照每天照明时间10 h计算，改造完成后照明系统节能率可以达到25.9%。

（2）多联式空调系统节能改造

医院的舒适性空调主要为多联式空调系统，其室外机安装时布置不合理，夏季出风口排出的高温空气在机组上方由于被玻璃挡板阻隔，容易堵塞在机组上方区域，无法及时扩散，容易导致机组气流短路。机组排出的高温空气被重新吸入到进风口，造成进风温度过高冷凝压力上升，机组制冷量下降，能耗剧增。针对此问题，拟采用在机组上方的结构梁上安装轴流风机，通过轴流风机将换热后的热气流有组织的排放到机组周围，使较冷的空气能够流入机组附近，形成循环流动，防止机组气流短路，增强换热效果。

通过在室外机阵列的上部架构层横梁上安装4台轴流风机，将机组换热后的上升热气流排放到机组阵列外侧，轴流风机参数见表5。

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（3）螺杆式空调系统节能改造

医院螺杆式冷水空调(热泵)系统配备2台机组，单台机组名义制冷量为343 kW，末端供冷建筑面积仅约2 000㎡，系统容量配置达到了343 W/㎡，远超过建筑冷负荷，造成大马拉小车”的情况，系统长期处于低负荷状态运行。同时由于机组和水泵均为定频运行，系统处于“大流量、小温差”的运行状态，缺乏控制逻辑。

节能改造后在现有螺杆式冷水空调热泵机组及输配系统的基础之上，增加一台变频风冷式冷水空调(热泵)机组，同时将水泵更换为变频水泵。在部分建筑负荷下，优先启动变频风冷式冷水空调(热泵)机组，采用变频及优化控制技术，根据建筑末端负荷的变化情况，调节机组和水泵的输出能力，使得系统和建筑能实现供需动态匹配。变频风冷式冷水空调(热泵)机组和水泵信息如表6、表7所示。

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（4）生活热水系统节能改造

改造前，医院采用燃气锅炉生产生活热水，燃气锅炉为6台容积式燃气热水器。改造后，采用直热循环式热泵热水机组替换现有热泵热水器，机组共设置4台，两用两备，变频节能运行。直热循环式热泵热水机组信息参数如表8所示。

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（5）电梯节能改造

电梯节能回收技术是采用电梯智能群控、能量反馈、轿厢智能控制等技术节约电梯能耗。传统电梯在轻载上行、重载下行、减速停车这三种势能变化的运行状态时，变频器都会释放多余废电到制动电阻，该过程造成了电能浪费。针对这一情况可采用电梯能量回馈装置，该装置是将电梯运行过程中变频器释放到制动电阻的高压直流废电，通过能量回馈装置回收、整流、逆变、滤波后，形成新的再生电能回馈到建筑内的三相公共电网中使用，从而再次利用废电以达到节能和降低电梯机房温度的效果，可以改善电梯的运行环境，延长控制系统及电梯使用寿命。

医院共设置有12部电梯，其中有5部直梯为乘客电梯，运行区域为全楼层，使用频率高并且负载较大，基本处于满载状态，因此适宜加装电梯能量回馈系统。

（6）蒸汽发生器

医院现有4台电热蒸汽发生器，单台功率为60kW，蒸发量为80 kg/h,将软化后的自来水加热到蒸发温度110℃。由于采用的是直接电加热，能耗较高。通过节能改造安装2台直热循环式热泵热水机组，一用一备，将软化器处理后的自来水，从15℃预加热至55℃，再接入蒸汽发生器中加热生成蒸汽。直热循环式热水机组的信息如表9所示。

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▌节能效益及节能潜力分析

表10为医院节能改造经济性分析结果。从表10中可以看到，医院实施能源托管合同管理，预计总投资费用为135.3万元，以2022年能源费用为基准，节能收益总量为50.2万元，节能收益率为14.5%，静态投资回收期为2.7年。其中照明光源和生活热水系统改造节能效益明显，对于保障节能公司盈利具有重要作用。

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能源费用托管服务方案

医院与节能服务公司直接签署建筑能源费用托管服务合同，合同期内服务年限为10年，以2022年的能源费用为基准。每年节约的能源费用由节能服务公司享有。节能服务公司在既有建筑设备的基础上进行评估诊断后作节能改造，确定相关节能设备，包括计量、硬件、软件等，确保节能改造效果落地。由节能服务公司负责医院的用能系统运行维护管理。

结束语

本文总结了能源费用托管模式实施方案和流程，以四川省某公立三甲医院为案例，通过建筑能源审计，详细分析了医院现有的能源消耗和用能系统情况易云达配资，具有较大的节能减排潜力。基于能源费用托管合同能源管理模式，对包括空调系统、照明系统、电梯、蒸汽发生器、生活热水系统进行节能改造设计和经济性分析，论证了能源费用托管型合同能源管理模式在医院节能改造中的可行性。结果表明：能源费用托管型合同能源管理模式在医院项目节能改造中值得推广和实施，对于医院的节能减排和降低运行成本具有积极的推动作用。（文/吴勇，巫朝敏，徐佳）

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