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能源的形式將決定暖通空調(diào)系統(tǒng)的方式，因此這與系統(tǒng)設(shè)計(jì)同樣重要。在同一系統(tǒng)中，往往可能存在多種冷熱源為其提供服務(wù)，這為系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化帶來了很大的挑戰(zhàn)。30/60“雙碳目標(biāo)”下，對(duì)我國(guó)面臨的能源狀況分析預(yù)測(cè)。

從現(xiàn)在開始到2030年，節(jié)能改造的重點(diǎn)將放在清潔、可再生能源和儲(chǔ)能技術(shù)的先行先試上。到2035年，這些技術(shù)將逐步發(fā)展并廣泛應(yīng)用，為能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供支持。此外，需要關(guān)注新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝的發(fā)展，以不斷推動(dòng)能源領(lǐng)域的創(chuàng)新和進(jìn)步。

1. 現(xiàn)階段至2035年的能源形勢(shì)

當(dāng)前國(guó)家的能源供應(yīng)形勢(shì)變化不大，或者只有小幅價(jià)格調(diào)整。然而，我們應(yīng)該著眼于老舊醫(yī)院建筑的節(jié)能技術(shù)方案研討和完善，旨在通過有效手段降低能耗。對(duì)于既有建筑的節(jié)能改造，首要任務(wù)是進(jìn)行外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫密封隔熱改造，以減少建筑物的冷熱負(fù)荷；其次，需要提升冷熱源設(shè)備的能效，改進(jìn)供暖和空調(diào)末端的節(jié)能控制；此外，行為節(jié)能、節(jié)能宣傳以及獎(jiǎng)懲措施也是非常關(guān)鍵的。

對(duì)于新建建筑，必須提高能耗限額標(biāo)準(zhǔn)。隨著各級(jí)政府獎(jiǎng)勵(lì)和補(bǔ)貼政策的推進(jìn)，應(yīng)當(dāng)要求新建建筑達(dá)到超低能耗、近零能耗建筑的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，可以先行先試太陽能光伏光熱、直流電系統(tǒng)在照明、小功率電器和插座方面的應(yīng)用，以及基于儲(chǔ)能的直流微電網(wǎng)的替代或與UPS電源的有效結(jié)合。我們絕不允許新建醫(yī)院建筑一竣工就成為需要改造的高耗能建筑。

2. 2035年至2045年階段

對(duì)于醫(yī)院舊建筑的節(jié)能改造，我們需要進(jìn)行全面升級(jí)。未來，醫(yī)院的能源利用將更廣泛地應(yīng)用太陽能、風(fēng)能等可再生能源以及其他綠色清潔能源。逐步提高醫(yī)院建筑的電氣化率是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)，包括尋找節(jié)能解決方案，例如應(yīng)對(duì)醫(yī)院生活熱水和非供暖用熱、用氣的問題。在這方面，太陽能光伏光熱和熱泵熱水機(jī)組、熱泵蒸汽發(fā)生器等零碳目標(biāo)的新技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用。

此外，新技術(shù)的發(fā)展還包括智能充電樁、醫(yī)院直流微電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展應(yīng)用，以及醫(yī)院停放的電動(dòng)小汽車的電瓶和大樓的智能充放電連接等方面。這些創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用將有助于更有效地利用清潔能源。將來還可能涉及醫(yī)院碳排放和碳交易的有效應(yīng)對(duì)，推動(dòng)醫(yī)院在碳減排方面取得更大的成就。

3. 2045年至2060年及以后

緊密關(guān)注國(guó)內(nèi)外能源利用的新技術(shù)、新設(shè)備以及新工藝的發(fā)展應(yīng)用，根據(jù)國(guó)家的能源政策和醫(yī)院的發(fā)展現(xiàn)狀，積極調(diào)整和完善醫(yī)院節(jié)能改造規(guī)劃和措施。

1. 智慧、數(shù)字化平臺(tái)的合理搭建

數(shù)字化是一種工具和平臺(tái)，是輔助人們完成工作的手段，不應(yīng)為了數(shù)字化而盲目推進(jìn)搭建。根據(jù)實(shí)際需求，數(shù)字化應(yīng)當(dāng)旨在提升工作效能，并通過逐步完善和提高水平，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院建筑在全生命周期內(nèi)的能耗和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的最低化。

2. 智慧、數(shù)字化平臺(tái)的助力

智能化、數(shù)字化、智慧化的手段和平臺(tái)是為了提供運(yùn)維和暖通設(shè)備運(yùn)行改善升級(jí)服務(wù)的。數(shù)字化和智慧化的實(shí)現(xiàn)并非最終目標(biāo)，而是為了助力運(yùn)維和改善設(shè)備運(yùn)行升級(jí)的手段。這些技術(shù)應(yīng)該在運(yùn)維和設(shè)備運(yùn)行需要時(shí)被調(diào)用，不能盲目為了數(shù)字化而刻意數(shù)字化。

3. 對(duì)醫(yī)院來講，數(shù)字化、智慧化已經(jīng)在路上

釘釘視頻會(huì)議、投票小程序、掃碼點(diǎn)餐，以及醫(yī)院后勤智能報(bào)修平臺(tái)的引入標(biāo)志著醫(yī)院正朝著智慧醫(yī)院的目標(biāo)邁進(jìn)。同時(shí)，這一趨勢(shì)必將推動(dòng)醫(yī)院智慧能源應(yīng)用的發(fā)展和進(jìn)步。新能源領(lǐng)域涉及到光伏、風(fēng)電等綠色能源的使用，同時(shí)還牽涉到儲(chǔ)能和大電網(wǎng)的耦合，這使得系統(tǒng)更為復(fù)雜，更需要數(shù)字化和智能控制手段的應(yīng)用。

4. 數(shù)字化是手段，智慧化是目標(biāo)和努力的方向

強(qiáng)調(diào)“數(shù)字化”即高度信息化，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和控制。這體現(xiàn)在高效機(jī)房的實(shí)現(xiàn)上，通過精準(zhǔn)預(yù)測(cè)建筑內(nèi)24小時(shí)的冷熱負(fù)荷變化趨勢(shì)，調(diào)節(jié)冷熱源的輸出，以滿足建筑物冷熱負(fù)荷的變化需求。此外，數(shù)字化系統(tǒng)支持自動(dòng)、遠(yuǎn)程開關(guān)和調(diào)節(jié)水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥門，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)探測(cè)管道泄露等功能。換句話說，如果沒有數(shù)字化和信息化系統(tǒng)的支持，深入進(jìn)行建筑節(jié)能將是不可能的，也是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，提高數(shù)字化、信息化和自動(dòng)化水平是未來努力的方向。

5. 智能控制新技術(shù)的應(yīng)用

中央空調(diào)水系統(tǒng)作為暖通空調(diào)領(lǐng)域的"明珠"，是一種高度復(fù)雜的多設(shè)備系統(tǒng)?！叭褐悄堋奔夹g(shù)的應(yīng)用，尤其適合實(shí)現(xiàn)節(jié)能自動(dòng)控制，解決多臺(tái)冷水機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化分配的問題。通過將CPN劃分為智能空間單元和智能設(shè)備單元，采用分布式優(yōu)化算法，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的魯棒性和靈活性，相較于集中式控制算法，能夠取得更好的節(jié)能效果。采用高斯罰函數(shù)GPF、交替方向乘子算法ADMM以及雙層分布式ADMM-GPF-GBS等算法模式。

目前，智慧化程度較高的供暖空調(diào)控制系統(tǒng)并非一定能夠?qū)崿F(xiàn)最低能耗。這涉及多方面的原因，既包括控制方面的因素，也包括管理方面的原因，不應(yīng)盲目跟風(fēng)，尤其對(duì)于非高端醫(yī)院，應(yīng)考慮到智能化系統(tǒng)的高昂價(jià)格和每年的維護(hù)費(fèi)用。因此，在智慧醫(yī)院建設(shè)方面，需要謹(jǐn)慎制定和實(shí)施智能化方案，由后勤有關(guān)部門主導(dǎo)，提高醫(yī)院后勤設(shè)備運(yùn)行管理的數(shù)字化、智能化和智慧化程度。制定切實(shí)可行的方案，并分期分階段實(shí)施，以符合醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)條件和運(yùn)維需求。

1. 政策解讀

在解讀國(guó)家相關(guān)政策時(shí)，需要認(rèn)真研究政策細(xì)節(jié)，以制定醫(yī)院相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。國(guó)家明確了2030年前“力爭(zhēng)”實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前“努力爭(zhēng)取”碳中和的目標(biāo)。這表現(xiàn)了國(guó)家在減排方面的決心和意志。然而，在2060年的目標(biāo)中使用了“努力”和“爭(zhēng)取”這樣的詞匯，可能留有一定的余地，這對(duì)醫(yī)院制定更有利的發(fā)展策略至關(guān)重要。

2. 強(qiáng)抓機(jī)遇

醫(yī)院建設(shè)在2030年前仍有發(fā)展擴(kuò)大的空間，能源設(shè)施還允許擴(kuò)容，但國(guó)家鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，這意味著醫(yī)院改擴(kuò)建的時(shí)間不多了。因此，醫(yī)院需要考慮未來發(fā)展的需要，選擇能耗低、能效等級(jí)高的節(jié)能產(chǎn)品，適應(yīng)“雙碳目標(biāo)”的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3. 堅(jiān)持不懈推進(jìn)節(jié)能和提高能效

降低能耗、提高能效是醫(yī)院實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵。高標(biāo)準(zhǔn)、高能效系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和全生命周期動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)調(diào)適運(yùn)行是必不可少的。數(shù)字化、智慧化是實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)能降耗的必要手段，能夠提高智能化控制水平，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

4. 新思路與展望

醫(yī)院建筑可以考慮新型建筑電力系統(tǒng)的構(gòu)建，以直流建筑、分布式蓄電、太陽能光伏和智能充電樁為特征。醫(yī)院建筑未來可能演變?yōu)椤?/span>光儲(chǔ)直柔”建筑，采用太陽能光伏、風(fēng)電和儲(chǔ)電裝置，安裝智能充電樁，并逐漸替代柴油發(fā)電機(jī)形式的備用電源。在醫(yī)院等級(jí)評(píng)審相關(guān)條款方面可能需要進(jìn)行修訂或變通，以允許儲(chǔ)電裝置作為應(yīng)急備用電源，這將成為未來的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

在能源應(yīng)用新技術(shù)方面，我們應(yīng)該堅(jiān)持綠色低碳環(huán)保原則，確保建筑全生命周期的碳排放和能耗達(dá)到最低水平。在行動(dòng)時(shí)，需要謹(jǐn)慎，不可急于求成，同時(shí)要具有超前的思維，采用先進(jìn)的工藝和產(chǎn)品設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。盡管由于資金、預(yù)算等原因，可能無法一次性完成，但應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段就考慮到位，采取分期分步的實(shí)施策略，以避免重復(fù)施工，并提前預(yù)留好安裝空間。

作為使用單位，我們可能沒有太多精力研究節(jié)能新技術(shù)，也可能缺乏實(shí)施的能力和條件，但我們應(yīng)該具備辨別新技術(shù)是否成熟可靠的能力。在選擇技術(shù)時(shí)，要堅(jiān)持使用那些成熟可靠的新技術(shù)，避免成為“小白鼠”。

未來，醫(yī)院實(shí)施碳交易也并非新鮮事，因此我們應(yīng)該及早了解碳排放交易規(guī)則及相關(guān)知識(shí)，提前做好打算，未雨綢繆，確保醫(yī)院在未來的能源管理中更具競(jìng)爭(zhēng)力。

本文根據(jù)山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院后勤管理部主任，正高級(jí)工程師王玉來，在“第二十四屆全國(guó)醫(yī)院建設(shè)大會(huì)暨國(guó)際醫(yī)院建設(shè)、裝備及管理展覽會(huì)”（簡(jiǎn)稱 CHCC2023）的演講整理而成，經(jīng)過專家審核。