董美智 楊震 北京節(jié)能環(huán)保中心

隨著人們對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生條件要求的不斷提高和北京老齡化程度的日益加深，北京市不斷加強(qiáng)醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)發(fā)展。截至2022 年底，北京市醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)總數(shù)達(dá)12211 家，醫(yī)療機(jī)構(gòu)共有床位13.4 萬張，其中醫(yī)院741家，醫(yī)院床位12.6 萬張，醫(yī)院床位數(shù)占到醫(yī)療機(jī)構(gòu)的94.03%，醫(yī)院比2012 年增加133個(gè)，床位增加3.34 萬張。醫(yī)療行業(yè)快速發(fā)展帶來醫(yī)院能耗總量增加，而且由于醫(yī)院人口密度和人流量大、每日運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、診療設(shè)備種類多等特點(diǎn)，醫(yī)院建筑用能強(qiáng)度是普通公共建筑的2～3 倍，是居住建筑的5 倍左右。以醫(yī)院為代表的公共機(jī)構(gòu)需要在“雙碳”目標(biāo)努力推進(jìn)的過程中積極發(fā)揮帶頭作用，不斷深化綠色發(fā)展理念。本文通過調(diào)研查找目前醫(yī)院在節(jié)能降碳方面存在的問題，提出有效措施建議，促進(jìn)醫(yī)院節(jié)能降耗、降本增效，為雙碳背景下全市醫(yī)療行業(yè)綠色低碳發(fā)展提供借鑒與啟示。

1 用能特點(diǎn)分析

醫(yī)院建筑用能系統(tǒng)涵蓋空調(diào)、動(dòng)力、照明、辦公設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)用蒸汽、生活熱水、食堂炊事等系統(tǒng)，較常規(guī)建筑用能系統(tǒng)多，情況復(fù)雜。選取重點(diǎn)用能單位中全部18 家醫(yī)院進(jìn)行分析，總結(jié)醫(yī)院用能特點(diǎn)。

1.1 供暖和制冷時(shí)間長(zhǎng)、要求高

醫(yī)院建筑供暖時(shí)間較普通建筑約多2 個(gè)月，制冷運(yùn)行時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)，特別是一些特殊功能的手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室、檢驗(yàn)室需要全年制冷，環(huán)境溫濕度、潔凈度都要求比較高，導(dǎo)致醫(yī)院建筑供暖和制冷系統(tǒng)的能耗量大，約占到全年總能耗的60%。

1.2 用能負(fù)荷不均

醫(yī)院住院部、門急診部、后勤管理部等各部門的工作時(shí)間不一，門診部、后勤管理部只需工作時(shí)間供能，住院部、急診部等需要全天24h 供能，醫(yī)院供能系統(tǒng)需要部分負(fù)荷啟動(dòng)或局部能源供應(yīng)，但現(xiàn)有醫(yī)院大多采用一套制冷、供暖系統(tǒng)，因而“大馬拉小車”現(xiàn)象普遍存在。

1.3 醫(yī)用蒸汽、醫(yī)療設(shè)備等特殊需求能耗高

醫(yī)院通常使用鍋爐制備蒸汽，常年用于消毒、制備生活熱水，這樣就需要至少一臺(tái)蒸汽鍋爐常年開啟，消耗大量燃?xì)?；急救類、生命支持類等醫(yī)用設(shè)備即使在非工作狀態(tài)也要時(shí)刻消耗待機(jī)電量，保持待機(jī)狀態(tài)。

2 能耗能效情況分析

北京市重點(diǎn)用能單位中現(xiàn)有醫(yī)院類單位18 家，18 家單位2021 年就診人數(shù)合計(jì)4471.32萬人次，合計(jì)能源消費(fèi)量16.81萬tce，床位數(shù)量2.93 萬張，占到全市醫(yī)院床位總數(shù)量的23.25%，現(xiàn)對(duì)18 家醫(yī)院能耗能效情況進(jìn)行分析如下。

2.1 能源消耗總量快速增長(zhǎng)

以2017 年18 家醫(yī)院年綜合能耗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析2017～2021 年醫(yī)院建筑能耗變化情況，除疫情期間的2019、2020 年能耗基本持平外，其余年份能耗同比增速均在3%以上，特別是2021 年，能耗同比增速達(dá)到近10%，詳見圖1。與全市年均0.05%的能耗增速相比，醫(yī)院領(lǐng)域能耗增速較快。

圖1 18家醫(yī)院2017～2021年能源消耗總量及增速情況

2.2 能源消耗結(jié)構(gòu)以清潔能源為主

18 家醫(yī)院2021 年電力消耗量為6.26 億kWh，折合7.69 萬tce，主要用于空調(diào)、照明、醫(yī)療系統(tǒng)；天然氣消耗量3686.56 萬m3，折合4.90 萬tce，主要用于供暖、生活熱水、醫(yī)用蒸汽、餐廚系統(tǒng)等；外購(gòu)熱力消耗量為122.33 萬GJ，折合4.17 萬tce，主要用于供暖、生活熱水，清潔能源占比達(dá)99.72%，詳見圖2。

圖2 2021年18家醫(yī)院能源消耗結(jié)構(gòu)圖

2.3 不同醫(yī)院間能效水平差異較大

將18 家醫(yī)院2021 年單位建筑面積綜合能耗、單位床位綜合能耗進(jìn)行梳理分析發(fā)現(xiàn)，18 家醫(yī)院雖然都是三級(jí)甲等醫(yī)院，但由于建設(shè)年代、能源系統(tǒng)形式、運(yùn)營(yíng)管理人員技術(shù)水平等方面因素影響，不同醫(yī)院間的指標(biāo)差異較大，單位面積能耗分布在23.08～64.02 kgce/m2·a 之間，平均值為36.31kgce/m2·a，指標(biāo)最大值是最小值的2.8 倍，詳見圖3；單位床位綜合能耗分布在3345.94～8966.75 kgce/床·a之間，平均值為5730.88 kgce/床·a，指標(biāo)最大值是最小值的2.7 倍，詳見圖4。

圖3 2021年18家醫(yī)院?jiǎn)挝唤ㄖ娣e綜合能耗對(duì)標(biāo)情況

3 節(jié)能降碳方面存在問題

3.1 用能系統(tǒng)智能化運(yùn)行水平不高

醫(yī)院建筑空調(diào)、照明等用能系統(tǒng)大多采用人工操作控制，智能化水平不高，特別是空調(diào)系統(tǒng)由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),部分區(qū)域需全年不間斷運(yùn)行，而且溫濕度、潔凈度控制要求高，僅靠操作人員對(duì)氣溫和用戶需求的判斷控制機(jī)組開啟的臺(tái)數(shù)，不能準(zhǔn)確判定系統(tǒng)最佳運(yùn)行狀態(tài)，而且采用人工控制對(duì)于室內(nèi)熱舒適度的控制延遲明顯，無法及時(shí)對(duì)室內(nèi)環(huán)境做出調(diào)整，無法保證系統(tǒng)運(yùn)行合理。

3.2 鍋爐、醫(yī)用蒸汽余熱利用效率偏低

目前80%以上醫(yī)院的生活熱水和醫(yī)用蒸汽由燃?xì)忮仩t提供，部分燃?xì)忮仩t的排煙溫度達(dá)到100℃以上，而排煙溫度每降低15～20℃，排煙熱損失減少1%，排煙溫度過高導(dǎo)致大量余熱直接通過排煙和表面散熱損失排到了大氣中。另外，大部分醫(yī)院蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過汽水熱交換器成為凝結(jié)水，凝結(jié)水直接排走，損失了大量的凝結(jié)熱，醫(yī)院整體余熱利用效率有待進(jìn)一步提高。

3.3 計(jì)量管理體系不健全

目前大部分醫(yī)院一級(jí)表安裝率可以達(dá)到100%，但針對(duì)不同區(qū)域、不同用能系統(tǒng)的分區(qū)、分類、分項(xiàng)計(jì)量不完善，能源統(tǒng)計(jì)主要以總量為主，能源管理精細(xì)化水平不高，部分醫(yī)院雖然已經(jīng)建設(shè)信息管理平臺(tái)，但由于平臺(tái)運(yùn)維保障經(jīng)費(fèi)不足等原因，導(dǎo)致平臺(tái)發(fā)揮作用不充分。

3.4 內(nèi)部考核體系不完善

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)大部分醫(yī)院雖然節(jié)能管理制度比較健全，但受限于計(jì)量條件等因素影響，在指標(biāo)考核體系方面不完善，獎(jiǎng)懲制度僅落實(shí)在節(jié)約用電、節(jié)約用水等基礎(chǔ)方面，節(jié)能指標(biāo)考核體系較粗放，難以將年度節(jié)能指標(biāo)進(jìn)行分解落實(shí)，考核力度偏低，各科室開展節(jié)能工作的自主性不強(qiáng)。

4 節(jié)能降碳措施建議

4.1 加大能源系統(tǒng)新技術(shù)、新能源應(yīng)用

本市大部分醫(yī)院創(chuàng)建時(shí)間較早，主要制冷機(jī)組、水泵等用能設(shè)備使用年限長(zhǎng)，建議結(jié)合醫(yī)院實(shí)際情況開展針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等方面的綜合性節(jié)能降碳改造，加大新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用，增強(qiáng)醫(yī)院用能系統(tǒng)的智能化控制水平，降低能源消耗；同時(shí)醫(yī)院可再生能源利用水平較低，大部分醫(yī)院在地源熱泵、光伏發(fā)電方面應(yīng)用較少，建議結(jié)合醫(yī)院實(shí)際情況，新建和改造過程中充分考慮可再生能源使用，在屋頂、地上停車場(chǎng)車棚等處加大光伏發(fā)電應(yīng)用，新建項(xiàng)目考慮地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用，提升可再生能源利用率，降低碳排放量。

4.2 提升鍋爐、醫(yī)用蒸汽的余熱利用效率

一是在燃?xì)忮仩t尾部增設(shè)冷凝式換熱器，將排煙溫度降到煙氣露點(diǎn)以下，可降低排煙溫度30～40℃，不僅可以回收利用排煙顯熱，還可以利用大量水蒸汽凝結(jié)熱，通過以上方式可提高鍋爐效率3%左右。二是回收蒸汽冷凝水的凝結(jié)顯熱來加熱補(bǔ)水溫度，減少燃?xì)獾南牧?，整體提升余熱利用效率。

4.3 加強(qiáng)節(jié)能降碳信息化管理水平

充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，針對(duì)醫(yī)院用能特點(diǎn)，建立完善的醫(yī)院系統(tǒng)數(shù)字化、智能化能碳監(jiān)測(cè)平臺(tái)，健全能源計(jì)量表具，通過在線計(jì)量監(jiān)測(cè)，嚴(yán)控能耗異常變化；建立數(shù)據(jù)分析中心，研究醫(yī)院能源消耗變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)控能源消費(fèi)；同時(shí)智能調(diào)控空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低運(yùn)行能耗。

4.4 建立健全能耗限額、定額管理制度

建立醫(yī)院建筑能源消耗限額標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)醫(yī)院開展能源利用效率對(duì)標(biāo)工作，提高醫(yī)院節(jié)能管理意識(shí)。通過限額指標(biāo)促使醫(yī)院根據(jù)對(duì)標(biāo)情況，修訂完善內(nèi)部定額管理制度，包括定額指標(biāo)、使用計(jì)劃、考核制度等，細(xì)化醫(yī)院能源消費(fèi)統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬，對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析，查找節(jié)能降碳潛力，不斷提升醫(yī)院節(jié)能管理精細(xì)化水平。