打造數字能源場景，點亮醫院綠色未來

醫院建筑是一種特殊類型的公共建筑，由于其結構復雜多樣、設備設施冗雜等特點，單位面積能耗遠高于普通公共建筑及機構，存在很大的節能空間和潛力。目前，國內大多數醫院的業務量正處于快速增長階段，醫院能耗呈剛性上升趨勢，節能降碳、安全用能等需求亟待滿足。

01 醫院為什么需要能源數字化管理

任何事物都不可能孤立存在，醫院建筑能耗同樣遵循這一規律。醫院能耗是人、空間、設備三者共同作用的結果，因此醫院的能源管理本質上是對人、空間、設備進行協同管理。
傳統的能源管理模式或節能手段僅僅是單一地對設備進行更換、對技術進行改良，難以應對現代醫院高質量發展過程中帶來的全新挑戰。因此，推動醫院能源管理數字化轉型，充分釋放數據價值，讓能源效率最大化，實現滿足用能需求、加強節能管理、保障設備安全三者的有機平衡，是當前多數醫院大力探索及發展的方向。

02 天溯如何定義數字能源場景

天溯認為，不以數據和管理為基礎的節能手段最終都無法實現真正的節能。因此，針對醫院在能源管理過程中遇到的諸多問題，天溯依托“平臺+運營”模式打造數字能源場景，即以平臺數據為基礎，完成對系統的診斷分析、能源的策略控制、能耗的異常處理，并應用于醫院科室管理及考核，實現管理、安全、節能的動態平衡：
管理科學 通過用能數據診斷，合理優化醫院用能結構，提升醫院用能效率。同時基于醫院用能需求規律，優化設備運行策略、動態調整能源管理策略，在保障舒適度的前提下使設備運行更加節能。
用能安全 對醫院的重要用能設備進行運行數據分析及性能診斷，并通過告警聯動體系、預防式維護體系，使能源管理與安全運營管理相融合，保障醫院用能的安全性。
決策高效 基于萬元收入能耗支出、經濟效益考核、單位業務量能耗等考核指標，構建科室能耗考核體系，納入醫院全面預算管理和全成本核算管理，實現數據驅動、考核評價與決策支持，全面提升能源管理精細化、智慧化水平。

03 天溯數字能源場景實現路徑
 天溯打造數字能源場景可分為以下幾步： 
物聯網建設: 將電力、暖通、給排水等系統通過物聯網接入平臺。例如電力方面，在全院高低壓配電房、樓棟配電房、樓層配電箱加裝或對接智能電力儀表以采集電度數據，梳理并構建全院支路、區域（科室）、業態的四級能流模型，實現能流平衡，確保能源數據質量。
基礎模型構建：基于醫院的能耗數據、業務數據、空間模型、設備模型、人員模型，構建醫院能耗基礎模型。
用能結構調整：基于用能數據診斷，發現用能結構缺陷，通過改變醫院能源使用類型（水、電、燃氣）或能源傳輸網絡結構，追求醫院用能效率的最大化。
性能與策略調優：通過對醫院重要用能設備運行數據的分析和性能檢測，以及醫院用能需求規律的采集，對性能較差的用能系統、設備進行調優或更換，優化設備運行策略（供需策略）。
科室能耗考核：在醫院能耗模型的基礎上采取科學合理的能耗分攤規則，通過萬元收入能耗支出、經濟效益考核、單位用能等考核指標，對各科室、部門的能耗成本進行核算、管理。

04 數字能源場景實例

運營實例一：某醫院原采用蒸汽鍋爐制取蒸汽，通過筒式熱交換器換取熱水。天溯基于平臺用能數據診斷，判斷其用能結構有較大優化空間。制定整體解決方案，采用空氣能熱泵代替原有的熱水制備方式，提高綜合能耗的使用率，實現節能降耗。每天供應生活熱水60噸，與原蒸汽制取生活熱水方式形成一主一備。優化后，經過5個月的日常運行，空氣源熱泵在保證同等供應量的情況下，綜合節能收益9萬元左右，同比支出下降52%。
運營實例二：某醫院由2臺主機進行制冷，根據平臺冷量-時間數據分析，大部分時間主機2運行，主機1僅作為極端工況下系統冷量的補充。且主機1加入系統時，系統整體冷量的提升并不呈線性，而是一個突變，超過末端所需的冷量被儲存在冷凍水供回水管道之中，系統能效偏低。同時，通過主機COP數據分析得知，每日高峰負荷階段主機存在一定的COP下降， 系統在低負載率的情況下，整體COP較低，需要更換運行模式以減少低負載率下的運行時間占比。該醫院在平臺建議下，基于平臺算法，根據末端舒適度情況動態調節空調主機的出水溫度及運行模式，實現每日節能1500kWh。
運營實例三：某醫院通過平臺能耗數據分析，其制冷系統各設備中，冷水機組能耗占比為74%，冷凍水泵為12%，冷卻水泵為14%，距離合理的輸配系統能耗占比存在較大優化空間（冷凍水泵+冷凍水泵能耗占比總和應在15%以下）。大部分情況下，冷凍泵1并未開啟，系統主要依靠2、3、4號泵來輸配冷凍水，水泵運行時間分配不均勻。該醫院在平臺建議下，基于平臺算法，根據壓差及溫差控制模式動態調整水泵運行頻率和運行策略，實現每日節能1000kWh。
運營實例四：某醫院2022年引入天溯平臺數字能源場景，基于高質量能流模型（高低壓偏差<2%，總支偏差<1%，總分偏差＜3%），建立區域及科室能耗排名，掌握各科室用能情況、排名變化，形成用能關注及異常用能波動追溯。某日，住院樓4F、5F動力用電日均能耗偏高（凈化空調用電回路），經現場排查，由于溫度過低，大功率電加熱頻繁啟動。因此及時對5樓新生兒科、6樓重癥監護室、4樓生殖醫學中心對應凈化空調進行調整，通過調整閥門開啟比例，控制水流量靠控制室內溫度和濕度（溫度25℃，濕度控制在40%~60%之間）。經觀察，在確保使用科室環境舒適的情況下，NICU每天用電量減少400KWh。該院2022年7月全院平均每日減少用電3600KWh，7月份與同比減少用電101692.22KWh, 減少用電開支78303元。值得一提的是，2022年7月同比最高氣溫上漲4℃，最低氣溫上漲2℃。

05 結語

在全球數字化浪潮之下，醫院能源管理的變革勢在必然。天溯基于“平臺+運營”模式打造醫院數字能源運營場景，充分挖掘數據價值，以提升醫院用能效率、降低萬元收入能耗支出為目標，建立健全能源管理體系，保障管理閉環，實現持續節能，為醫院節能降耗工作的開展提供全面支撐。

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作者：黃章良 運營服務部部長