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【解決方案】醫(yī)院基于配電能效管理系統(tǒng)節(jié)能減排的實施

瀏覽次數(shù)：1833更新時間：2023-12-27

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

1醫(yī)院能源的特點

北京市規(guī)定，能源年消耗5000噸標煤以上的單位為用能單位，進行檢查、監(jiān)督。目前北京市某醫(yī)院能源消耗大部分都是在5000T標煤以上。隨著生活水平的日益提高，人們對就醫(yī)條件的需求也愈加增長，醫(yī)院只有通過不斷地改進醫(yī)療技術(shù)、完善設(shè)備、增設(shè)功能去滿足人們需求，因此醫(yī)院的能耗也在不斷上升。根據(jù)我院近幾年統(tǒng)計，在電力、天燃氣、自來水、燃油等能源消耗中，供暖與空調(diào)的能源消耗占總能源消耗的一半以上，是節(jié)能的。如圖1所示，2009年電力消耗中，供暖和空調(diào)占全部電耗的56%。

2 醫(yī)院節(jié)能工作中存在的問題

2.1 能源消耗不清

在“十一五”之前，想要知道消耗了多少能源，要從銀行每月的托收單上進行了解，以及消耗的電、燃氣、水等花費了多少錢。但是這些能源都用在了哪里，哪些設(shè)備與系統(tǒng)是耗能大戶，能源消耗的結(jié)構(gòu)是否合理，如果開展節(jié)能措施，能耗可以下降多少，是否達到預(yù)期的目標，這些都無從統(tǒng)計，由于沒有安裝二次計量裝置，無法得到原始數(shù)據(jù)，能源消耗底數(shù)不清，是節(jié)能工作遇到的困難。

2.2 機構(gòu)與制度不健全

醫(yī)院沒有一個專門的機構(gòu)負責節(jié)能工作，也沒有專職或兼職能源管理人員來完成這項工作。缺少節(jié)能的規(guī)劃與實施的目標，沒有節(jié)能減排的相關(guān)規(guī)章制度，節(jié)能工作處于責任不明，無章可循狀態(tài)。

2.3 節(jié)能投入資金較大

很多節(jié)能的項目實施需要投入較大的資金，有時節(jié)能改造投入的資金比節(jié)省能源的費用更大，這就是所謂的“節(jié)能不節(jié)錢”。且節(jié)能效益分析都是在理論上的，實施后是否能夠達到預(yù)期節(jié)能目標，與理論能耗是否有出入，都還心中無數(shù)。

2.4 人員缺乏相關(guān)的知識

由于過去對能工作沒有進行考核，節(jié)能工作對醫(yī)院管理者來說，是一項新的領(lǐng)域，包括能源消耗統(tǒng)計、上報、數(shù)據(jù)分析、技術(shù)措施等都是嶄新的課題，相關(guān)的工作人員知識不足，對節(jié)約能源的相關(guān)方針政策，法律法規(guī)了解不夠。

3 如何行之有效的開展節(jié)能工作

針對以上遇到的問題與困難，首先在提高認識的基礎(chǔ)上，成立了醫(yī)院節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)置了節(jié)能減排辦公室，并明確了相關(guān)職責，明確了組織機構(gòu)與節(jié)能減排目標。節(jié)能管理體系如圖2所示：

3.1 節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組具有如下職責：

3.1.1 貫徹落實國家有關(guān)節(jié)能減排的方針政策，部署醫(yī)院的節(jié)能減排工作。

3.1.2 制定節(jié)能減排的工作計劃，協(xié)調(diào)解決節(jié)能減排工作中遇到的重大問題。

3.1.3 考核節(jié)能減排工作的落實與執(zhí)行情況。

3.2 節(jié)能減排辦公室職責如下：

3.2.1 負責節(jié)能減排工作的組織實施、落實和目標完成情況的監(jiān)督、考核。

3.2.3 負責起草節(jié)能減排工作規(guī)劃、研究提出節(jié)能減排的具體措施建議。

3.2.4 對異常的能耗上升要及時進行排查與上報。

3.2.5 承擔領(lǐng)導(dǎo)小組交辦的各項工作。

3.3 建立了相關(guān)的規(guī)章制度

制定了“十一五”節(jié)能計劃，在計劃中明確了節(jié)能目標、對象與措施，建立了洗衣房、空調(diào)、電工維修、水暖維修、鍋爐房等班組的節(jié)能措施、崗位目標，并制定了節(jié)能培訓(xùn)計劃和崗位教育。

4 節(jié)能工作的具體開展

針對我院的特點，將開展節(jié)能工作分為三步進行，分別為行為節(jié)能、管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能

4.1 行為節(jié)能

4.1.1 在宣傳上加大力度，倡導(dǎo)節(jié)能減排，為子孫后代造福的思想觀念。強化節(jié)能減排意識，人人有責，從我做起，從每件小事做起，在水龍頭、照明開關(guān)處張貼指示標識，做到辦公室人走燈關(guān)，關(guān)閉長時間不使用的辦公設(shè)備（如計算機等），隨手關(guān)閉水龍頭，縮短洗澡時間，使職工逐漸養(yǎng)成節(jié)約用水、節(jié)約用電的良好習慣。

4.1.2 嚴格控制辦公室供冷供熱溫度，夏季空調(diào)溫度不低于26℃，冬季溫度不高于20℃。

4.1.3 提倡綠色出行方式，職工嚴格遵守北京市每周少開一天車的規(guī)定。及時淘汰單位的黃標車輛。

4.2 管理節(jié)能

4.2.1 改進空調(diào)運行管理方式，加強空調(diào)系統(tǒng)的維護，采取靈活的運行方式，根據(jù)不同的工作性質(zhì)與特點分區(qū)域分時段運行。

4.2.2 對供暖、供水系統(tǒng)加強維護，堅持巡檢，常年治理跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，對銹蝕的管道、閥門及時更換，做好管道的保溫。

4.2.3 對電梯分樓層運行，減少電梯的能耗。

4.2.4 鍋爐合理運行，對生活熱水、蒸汽分時段供應(yīng)，加緊淘汰效率偏低的水泵，更換科研樓、老病房樓的開水器，變蒸汽開水器為電熱開水器。

4.2.5 加大節(jié)能產(chǎn)品采購力度，對采購的機電產(chǎn)品要在國家或北京市節(jié)能產(chǎn)品目錄中的產(chǎn)品或是節(jié)能的產(chǎn)品。

4.2.6 嚴格車輛的管理，對車輛定期維護保養(yǎng)，使車況保持良好狀態(tài)。

4.3 技術(shù)節(jié)能

4.3.1 要做好能源統(tǒng)計工作，摸清能源消耗情況，安裝能源分項計量裝置，我們在用電設(shè)備按照系統(tǒng)分類安裝了48塊電度表，且實現(xiàn)了網(wǎng)路傳輸功能。安裝了10塊蒸汽渦街流量計，對飽和蒸汽的消耗進行統(tǒng)計，安裝了12塊自來水表，了解鍋爐、空調(diào)等設(shè)備的水消耗情況。摸清了能源去向，掌握了能耗數(shù)據(jù)，為節(jié)能工作開展打下了良好基礎(chǔ)。

4.3.2 根據(jù)能源消耗情況，逐步采取降低能耗的技術(shù)手段。如：更換節(jié)能的照明燈具；在有條件的情況下，逐步對空調(diào)冷凍泵、冷卻塔電機安裝變頻裝置，或?qū)崪y水泵效率更換水泵；采用冰蓄冷或水蓄冷方式降低用電波峰的能耗；充分利用太陽能裝置補充生活熱水；安裝刷卡洗澡裝置等。

4.3.3 合理整合現(xiàn)有供電、供氣、供冷的設(shè)備資源，在工程建設(shè)時選用節(jié)能新材料、新技術(shù)、新工藝，同時充分考慮后期的運行管理費用。

5 AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺

5.1平臺概述

AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評價標準》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》等行業(yè)規(guī)范、根據(jù)醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門要求，采集分析能源、能耗、能效數(shù)據(jù)，監(jiān)測以電能質(zhì)量、智慧用電相關(guān)指標以及其他用能指標，并與國家能源政策與用能模式改革結(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實時掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺。

5.2平臺組成

安科瑞醫(yī)院能源管理系統(tǒng)建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維”一*化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)分析、異常預(yù)警、運維派單、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計，幫助醫(yī)院后勤管理部門全*了解醫(yī)院能源運行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時預(yù)警異常情況，提高運維效率。它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所運維云平臺，配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能耗管理系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)，智慧消防平臺，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，充電樁管理系統(tǒng)，電能質(zhì)量治理解決方案，醫(yī)療隔離電源解決方案。

5.3平臺拓撲圖

5.4平臺子系統(tǒng)

5.4.1醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案

電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變壓器、柴油發(fā)電機、斷路器以及其它重要設(shè)備進行監(jiān)視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設(shè)備和遠方控制*心及其他設(shè)備通信，實時掌握供電系統(tǒng)運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫(yī)院供電可靠性。

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監(jiān)控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。同時對醫(yī)院重要設(shè)備如柴油發(fā)電機、無功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)測。

5.4.2醫(yī)院變電所運維云平臺解決方案

AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力傳感器、無線通信、邊緣計算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所回路電氣參數(shù)和變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務(wù)到工作人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。

5.4.3醫(yī)院配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、母線及電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控，可對燈光、風機、除*機、空調(diào)控制等設(shè)備進行聯(lián)動控制。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，優(yōu)化動力環(huán)境，避免運行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障，保證維護人員安全，延長設(shè)備使用壽命，實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。

5.4.4醫(yī)院能耗管理系統(tǒng)解決方案

對建筑各類耗能設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進行實時測量，對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。能夠合理的確定各科室建筑能耗經(jīng)濟指標及績效考核指標，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費情況，提高人員主動節(jié)能的意識。

①　搭建醫(yī)院智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架，對各個用能環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測；

②　排碳數(shù)據(jù)化：通過系統(tǒng)可實現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析（包括水、電、量），實現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化；

③　區(qū)域能效比：實現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對比，方便能耗考核；

④　同期能效比：實現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對比，方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

⑤　能耗評估管理：按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導(dǎo)值進行分析單位面積能耗和人均能耗指標；

⑥　能耗競爭排名：各個科室能耗對比，實現(xiàn)能耗排名，增強全院工作人員的節(jié)能意識；

⑦　對能耗的使用數(shù)據(jù)進行綜合的分析、統(tǒng)計、打印和查詢等功能，并根據(jù)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報表的打印。為能耗運營管理部門提供可靠的依據(jù)；

⑧　能耗數(shù)據(jù)采集，隨時查詢，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，監(jiān)測異常能源用量，對能源智能儀表故障進行報警，提高系統(tǒng)信息化、自動化水平。

5.4.5醫(yī)院智能照明控制系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院人流比較密集，科室較多，照明用電在醫(yī)院電能消耗中約占到0.15左右。所以合理使用照明控制系統(tǒng)，在提升醫(yī)生和患者的體驗情況下大程度使用自然光照明，通過感應(yīng)控制做到人來燈亮，人走燈滅或保持地強度照明，盡量解決照明用電。

ASL1000智能照明控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)場景控制、時間控制、區(qū)域控制、光照度感應(yīng)控制以及紅外感應(yīng)控制等多種控制方式，能*效避免公共區(qū)域的照明浪費，還可以幫助醫(yī)院管理照明。

系統(tǒng)在配電箱內(nèi)的模塊主要有總線電源、開關(guān)驅(qū)動器、IP網(wǎng)關(guān)、耦合器、干接點輸入模塊等。這些模塊使用35mm標準導(dǎo)軌安裝。

安裝在控制現(xiàn)場的模塊主要有光照度傳感器、紅外傳感器和智能面板。有人經(jīng)過可以設(shè)定紅外感應(yīng)控制亮燈，人離開后在設(shè)定的時間內(nèi)熄燈，智能面板等手動控制設(shè)備，可實現(xiàn)自動控制、現(xiàn)場控制和值班室遠程控制相結(jié)合。

5.4.6醫(yī)院智慧消防平臺解決方案

智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。

5.4.7醫(yī)院電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的預(yù)警子系統(tǒng)，由電氣火災(zāi)監(jiān)控主機、電氣火災(zāi)監(jiān)控單元、剩余電流式電氣火災(zāi)探測器以及測溫式電氣火災(zāi)探測器組成，通過現(xiàn)場總線構(gòu)成一套完整的預(yù)防電氣火災(zāi)的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可集成至企業(yè)消控室監(jiān)控系統(tǒng)。

醫(yī)院電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)以建筑為單位設(shè)置，采集數(shù)據(jù)后上傳至值班室監(jiān)控主機，實現(xiàn)對建筑電氣安全預(yù)警?，F(xiàn)場設(shè)置的傳感器監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，異常時實時發(fā)出報警信號，關(guān)注門診樓、住院樓、醫(yī)技樓等區(qū)域漏電或者電纜發(fā)熱等問題。

5.4.8醫(yī)院消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院消防安全非常重要，消防設(shè)備比較多，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要功能就是用于監(jiān)測消防設(shè)備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災(zāi)時消防設(shè)備可以正常投入使用。

消防設(shè)備電源監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線，以建筑為單位設(shè)置區(qū)域分機采集消防設(shè)備電源狀態(tài)，區(qū)域分機通過二總線接收多臺傳感器的電壓、電流信息和開關(guān)狀態(tài)信息，以此實現(xiàn)對消防設(shè)備電源工作狀態(tài)的實時監(jiān)視。

5.4.9醫(yī)院防火門監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院防火門數(shù)量比較多，由于部分區(qū)域經(jīng)常有人走動，常開常閉防火門數(shù)量都不少，防火門監(jiān)控系統(tǒng)的作用就是監(jiān)測防火門開閉狀態(tài)，在發(fā)生火災(zāi)后自動關(guān)閉常開防火門，防止煙霧擴散。防火門監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線將具有通信功能的監(jiān)控模塊相互連接起來，用于監(jiān)測和控制防火門狀態(tài)，當防火門發(fā)生異常位置信號時，防火門監(jiān)控器能發(fā)出故障報警信號，指示故障報警部位并保存故障報警信息。發(fā)生火災(zāi)時，關(guān)閉事故區(qū)域所有常開防火門，防止煙霧向安全區(qū)域擴散。

5.4.10醫(yī)院消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院人員流動性強，密度大，消防比較復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)，疏散指示系統(tǒng)非常重要。消防應(yīng)急照明和指示系統(tǒng)可以和火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動，提供應(yīng)急照明和疏散路徑指示，指引人群快速找到疏散出口，并可以一鍵選擇疏散應(yīng)急預(yù)案，提升人員逃生概率。

5.4.11醫(yī)院有源諧波治理系統(tǒng)解決方案

都是諧波源，比如X光機、CT機等都會產(chǎn)生大量諧波，諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂。對于醫(yī)院的精化驗設(shè)備可能會產(chǎn)生干擾。

為了消*配電系統(tǒng)諧波對醫(yī)院設(shè)備的影響，方案配置AnSinI有源濾波器，濾除電網(wǎng)2~31次諧波干擾。

AnSinI系列有源電力濾波裝置，以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實時檢測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個和當前諧波分量和無功分量對應(yīng)的反向分量并實時注入電力系統(tǒng)，從而實現(xiàn)諧波治理和無功補償。

5.4.12醫(yī)院充電樁系統(tǒng)解決方案

醫(yī)院停車場有電動汽車和電動自行車，均需要提供充電樁。充電樁管理系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，解決物業(yè)、用電管理部門的充電樁使用、監(jiān)控問題。電動自行車充電可采用投幣、掃碼充電方式，電動汽車支持IC卡和掃碼充電方式。遠程充電樁系統(tǒng)可實時遠程完成啟動充電、強制停止、單價設(shè)置等控制指令，用戶可通過APP、微信、支付寶小程序掃描二維碼，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警；能夠遠程控制，提供財務(wù)報表和數(shù)據(jù)分析等功能。

5.4.13醫(yī)院醫(yī)療隔離電源解決方案

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》14.7.6.3條明確規(guī)定：在電源突然中斷后，重大醫(yī)療危險的場所，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地（IT系統(tǒng)）的供電方式。同時《醫(yī)院潔凈手*部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002中規(guī)定：2類醫(yī)療場所在維持患者生命，外科手*和其他位于患者周圍的電氣裝置均應(yīng)采用醫(yī)用IT系統(tǒng)。如：搶救室（門診手*室）、手*室、心臟監(jiān)控治*室、導(dǎo)管介入室、血管照影檢查室等。

安科瑞電氣股份有限公司的醫(yī)療隔離電源解決方案是針對醫(yī)療Ⅱ類場所的供電需求而開發(fā)設(shè)計的，能夠很好的滿足各類手*室和重癥監(jiān)護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合國家相關(guān)標準。