医院中央空调合同能源管理实践

盐城市第三人民医院是一所集医疗、教学、科研、预防保健、康复为一体的三级甲等综合医院，创建于1946年，是苏北地区第一所人民医院，核定床位1600张，日人流量1.5万人次左右，有南北两个院区，南院区为新院区，建筑面积为94376㎡，用能消耗大；

北院区为35280㎡，建筑年代较为久远并相对密集，用能设备老化。该院核心消耗能源主要为蒸汽、电力，2018年平均月度蒸汽能源消耗为2347.57T，月度电耗统计为1077264.25kWh。医院处于快速发展阶段，在区域拥有极高的口碑和群众基础，能源管理在快速发展过程中也面临着一些挑战。

2019年1月起，医院开始实行合同能源管理，由某节能服务公司为医院提供能耗总包型合同能源管理服务，取得良好成效，现总结报告如下。

节能降耗方法及措施

通过合同能源管理对医院蒸汽、用电相关耗能系统进行改造，主要包括两个方面：

1）中央空调的主机、制冷、净化系统及茶水炉的改造，减少蒸汽能耗；

2）中央空调输配、管网系统及照明设备的改造，降低用电能耗。

▌降低蒸汽能耗

●制冷主机改造

南院原使用蒸汽溴化锂配合螺杆机，现新增1台C240磁悬浮离心机空调、2台冷水泵、2台冷却水泵。冷水泵与原大系统共用管路，冷却水与原蒸汽溴化锂空调系统共用管路，将原系统冷却塔并入冷却系统，将原独立运行的两台蒸汽溴化锂冷却水系统进行并管（图1），提升制冷的能效和稳定性。

北院新增1台C120磁悬浮离心机空调，替换原制冷系统中老旧的溴化锂设备，增加2台冷冻水泵，运行时一用一备（图2），提升制冷的能效和稳定性。

●南院区手术室净化空调系统改造

将南院区手术室净化空调从大系统独立出来，过渡季节可采用1台螺杆机单独供冷，大系统作为备用（图3），避免浪费，提升能效。

●蒸汽型茶水炉改造

2019年11月中旬将原蒸汽型茶水炉更换为电磁自动开水器，采取防扰流双水箱步进式加热系统，改善冷热水分离，缓解“阴阳水”程度，变量供水，根据实际使用水量、温度来自控运行，从而降低能耗成本、人工成本，消除安全隐患。

▌降低电能耗

●水泵改造及变频

北院区对原有中央空调系统冷却水泵、冷冻水泵、热水泵（各3台）进行拆除与更换，冷却水泵、冷冻水泵增加变频控制，冷冻水、冷却水管道新增零阻力过滤器各1个，减低能耗。

南院区对水泵进行重新选型，冷却水泵增加变频控制，适时适量地控制水泵电机转速来调节水泵的流量、压力工况，以此来满足系统负荷要求。新增水泵参数如表1所示。

●安装分体空调、VRV节能器

针对使用频率较高的分体空调、VRV，安装节能控制器，实现中央空调系统外的分体空调节能。开启的空调在无人使用时自动停止运行，杜绝了空调温度过高或过低、人离时忘关空调等现象，提高能源利用效率，亦不影响空调的正常开启或关闭。

●照明系统改造

采用高光效、高显色指数的LED灯具对院区部分传统灯具进行替换改造，使改造区域灯具的照度、显色性、均匀度、眩光的控制均优于改造前的数值并满足使用要求。

▌其他基础辅助节能措施

对机房系统原冷水管道破损保温棉进行修复；对蒸汽分汽缸下侧损坏的疏水阀进行更换，并且对分汽缸下侧疏水管路走向进行重新设计施工，将原冷凝水排放点排水沟改为直排至排污池。

为实现医院南、北两个院区能耗统一监控管理，高效利用能源，对院内蒸汽、电表等数据统一采集、分析，搭建了能耗监控平台，重点采集7条管道的蒸汽数据及智能电表数据，通过数据采集网关及安全隔离网关实现数据的安全管理。

节能服务公司专业运维人员进驻现场，与医院工作人员共同进行节能管理服务。

▌统计学分析

使用Excel软件建立原始数据库并进行双人核对，导入SPSS 18.0软件，计数资料采用例数、百分比进行数据描述；计量资料采用均数±标准差（x-±s）进行统计描述。两组比较，选用独立样本t检验。

成果效益

▌能耗对比

该院实施合同能源管理后，2019年能耗比2018年明显降低，总蒸汽耗量降低了26.45%，总电耗降低了1.82%，月度平均能耗对比如表2所示。

▌效益对比

该院实施能源合同管理后，实现了节能减排，蒸汽单价按照199.5元/蒸吨、电价按照0.7214元/kWh计算，2019年相比2018年月度能耗费用也得到了节省，具体数据如表3所示。

本次节能改造总投资为802万元，年预计节能效益为165.6万元，按照9年的合同期计算，总节能率为1490.4万元，扣除前期投资，节能投资回报约为688.4万元，具体效益分析数据如表4所示。

讨论

▌合同能源管理减少了医院用能能耗

通过合同能源管理，医院充分利用社会资源和专业团队，减少医院的投入且有效降低医院能耗。

节能服务公司进驻后，对医院耗能原因进行了调研分析，发现蒸汽型溴化锂制冷主机夏季供冷，因为地理位置处于整个热力管网的末端，蒸汽耗量增大，且利用率低。通过采用磁悬浮电空调基本取代溴化锂制冷，在制冷季蒸汽耗量得到大幅度降低且提升了蒸汽利用率。

将南院区手术室净化空调系统从大系统中独立出来，改变原有空调主机及输配系统日常运维粗放式管理方式，有效提升了蒸汽能源利用率。南院病区提供的病患饮用水采用蒸汽茶炉制取，管控难度较高，且存在一定程度的能源浪费与安全隐患。

因此，对这些病区的15台热源为蒸汽的茶水炉进行更换，替换为电磁饮水设备，在确保安全的同时降低了蒸汽消耗。

调研发现照明设备采用传统灯具、空调输配系统设计不合理、水泵运行采用工频控制、冷却水管网系统不能在高低负荷运行时灵活调控等原因导致了全院整体平均月度用电较高。

通过合同能源管理，采用高效节能的LED灯具对传统灯具进行更换，安装分体空调、VRV节能器，对水泵进行更换改造及变频，在冷冻水及冷却水管网中增加零阻力过滤器以减少对能源的消耗并提升了对能源的利用率，改造后非制冷季耗电量下降较为明显。中央空调采用磁悬浮电空调基本取代溴化锂制冷，在制冷季的整体耗电量仅略有增加。

▌合同能源管理降低了医院运行成本

合同能源管理的具体运作模式为用能单位与节能服务公司以合约形式签订节能目标，节能服务公司提供专业的节能服务，用能单位根据节能效益与节能服务公司达成酬金协议，合作双方充分评估节能效益分享所面临的不确定性风险。

项目实施过程中，节能服务公司根据医院用能系统年用能时间的变化来确定与医院的运行费用基准（运行费用为全院能耗成本、中央空调系统维保成本、中央空调运营人员工资之和，一般为近三年平均值），在此基础之上通过合同形式约定在用能方式、供应条件、供应面积等基本情况一致的前提下为医院每年节省可确定的运行成本，节能服务公司向医院收取低于双方所确认的基准运行成本费用作为双方约定的合同额，为医院代缴能耗费用。

通过数据对比，该院万元收入能耗支出由2018年0.03吨标煤/万元降至2019年的0.02吨标煤/万元，2019年的运行支出比原运营基准降低了5.46%（87万元），节能服务公司2019年节能收益为118.6万元（包括部分投资分摊），节能服务公司与医院的共同合作实现双赢，也创造了社会效益。

▌合同能源管理优化了医院节能基础管理

医院用能系统原先存在的问题：

1）蒸汽余压不足，高负荷时制冷难以满足需求；

2）溴化锂主机老旧，机组稳定性弱；

3）南院区手术室空调系统未独立，大系统供能要求高，增加能耗；

4）部分水泵近乎报废，运行能耗高；

5）照明系统部分灯具未做节能改造；

6）茶水炉为老式蒸汽炉，能效低；

7）分体空调和VRV数量多、较分散，节能管理难度大。

医院实施合同能源管理，针对用能系统原先存在的问题进行改造，解决了系统中存在的问题，有利于优化医院节能的基础管理。

既往医院用能考评的计算多数依赖于单个能耗影响因子，缺乏整合监测机制，而能耗监测平台通过远程智能系统收集和分析能耗数据，从而提高医院能源管理及利用效率。