在“双碳”政策的利好下,节能改造项目如火如荼,能源托管也因此在医院、学校、数据中心等多领域呈现蓬勃发展的态势。其中, 暖通空调作为建筑中的“耗能大户”,更是能源托管项目中不可忽视的重要一环。 这也吸引越来越多的暖通工程商纷纷加码潜力巨大的能源托管领域,谋求更稳健的发展。
下面以医院为例,分析能源托管的基础知识以及可行性和实施策略,希望能为想要涉足或已经布局能源托管领域的暖通工程商提供积极助益。
能源托管的四个阶段
能源托管分为能源审计、项目签约、节能建设、项目运营四个阶段。
在 能源审计阶段 ,用能单位先行邀请有资质的第三方进行能源审计服务,收集用能数据,复核用能设备情况,形成能源审计报告,制定能源托管方案。
在 项目签约阶段 ,则需对能源托管方案进行分析,用能单位与EMCO进行商务谈判,确定能源费用,并签订合同。
节能建设阶段 ,由EMCO出资对用能单位进行节能改造。 项目运营阶段 ,建立项目独立能源财务报表,定期进行项目运营收益结算。用能单位定期向EMCO支付能源费用,EMCO代缴各种能源费用,并向用能单位提供用能管理服务和节能改造维保售后。
医院能源托管可行性分析
01
实地调研
乐山市某医院现有员工2247人,年均诊疗人次为179万余人,出院人次为8万余人,手术台次有5万余次,编制床位有1800张,建筑面积为15万m 2 ,是西部地区首个落实能源托管的医院, 托管期为8年。
能源托管后,实现用能同期能耗由3850770.63 kgce(吨标煤)降低至2636982.539 kgce,降低能耗1213788.091 kgce。托管前第1年能源费用为1660万元,第2年能源费用为1720万元,第3年能源费用为1700万元, 3年年均能源费用为1693万元,托管后降低至1363万元。
成都市某医院现有员工3136人,年均诊疗人次为250万人,年均分娩量有1.8万人,手术台次为4.1万余次,出院人次为8.4万余人,编制床位有1840张。建筑面积为22.15万m 2 。第1年能源费用为1 673万元,第2年能源费用为1854万元,第3年能源费用为1972万元, 3年年均能源费用为1833万元。
02
统计分析
医院作为大型公共建筑,对能源的需求持续而强烈。成都市某医院与乐山市某医院能耗支出等对比如表1所示。
图片来源:IESPlaza综合能源服务网
成都市某医院和乐山市某医院都是典型的代表,但两者在能源消耗上有显著的差异。从员工人数、编制床位、年均诊疗人次、建筑面积、业务量等方面来看,成都市某医院规模大于乐山市某医院,成都市某医院员工人数达到3136人,而乐山市为2247人。年均诊疗量在成都市某医院达到250万人次,乐山市某医院则为179万人次。
这种规模上的差异直接反映在能耗上,3年年均能源费用在成都市某医院为1833万元,乐山市某医院则为1693万元。
但更值得关注的是,尽管成都市某医院的规模和业务量更大,其每平方米年均能源费用和人均能源费用却明显低于乐山市某医院。
虽然在年均能源费用上,高于乐山市某医院7.64%左右,但 每平方米年均能源费用低于其26.68%,人均能源费用低于其20.89%。
这主要是因为成都市某医院建成时间晚于乐山市某医院,在初始建设时采用了更为先进的节能技术和设备,建筑节能设计、暖通系统、机电系统、楼宇系统等多个方面都采用了较新的技术和设备,这使得其在空调、暖通、电梯和其他大型医疗设备上都取得了更好的节能效果,成都市某医院节能改造的空间低于乐山市某医院。
在医院能耗中,电力消耗占比最大。进一步进行用电结构分析,发现对电力消耗影响最大的因素包括空调和层流设备、照明设备、电梯以及大型医疗设备。其中,空调设备用电量通常占总电力消耗的30%~40%。
因此, 在医院的节能改造中,应优先考虑进行空调设备的改造。 乐山市某医院在能源托管中,对中央空调进行了群控系统改造,包括对冷冻冷却泵进行变频改造、加装变频控制器、加装远传计量表和电动调节阀门等措施,提升了空调效率。
但这种改造方式无法运用到成都市某医院的空调中,因为成都市某医院所采用的空调为地源热泵空调,其额定制冷量为7459.4kW,电机功率为2000 kW,能效比为3.73,为一级能效,工作原理是运行时利用地下土壤或水体作为冷源(夏季)和热源(冬季)交换温度,理论上不会产生任何污染,不会对地下水资源造成影响,可以节约30%左右的供热制冷运行费用,1kW的电能可以得到4kW以上热量或5kW以上冷量,有显著的节能效果。
但在实际使用中,成都市某医院地源热泵空调自投入使用以来多次出现取水井和回灌井堵塞、回灌不畅、水质差堵塞交换器等问题,制热制冷效果远达不到设计要求,若需让室温达到舒适,反而比普通多联机空调消耗更多电能。
分析主要原因是地质问题, 成都市是一个冲积平原,泥砂层较厚,地下水中携带有大量泥沙,且难以充分过滤,容易堵塞设备井管。
该医院每年需要进行清淘作业,费用在10万元以上,另外地下水资源收费较高,每年消耗地下水90多万吨,地下水费用近40万元,因此在实际运行中达不到理论的节能效果。
如果照搬乐山市某医院的改造方式,作用不大。若需达到预期效果,需对地源热泵空调进行整体改造, 改造经费经调研测算在2000万元左右,EMCO无法提供这种改造服务。
在进行能源托管和节能改造时,关注设备的初期投资和先进性只是其中一部分考虑因素。 更为重要的是充分考虑实际应用环境和维护问题,以确保所投入的技术和资金能够真正转化为实质节能效果。 同时,后续维护也是需要考虑的一个重要方面。
尽管设备在初期安装时可能表现出色,但随着时间的推移,可能开始出现故障和性能下降。因此,要充分评估维护成本和周期,以确保医院不仅在短期内受益,更能够维持设备在长期内高效运行。
能源托管风险
从风险方面来评估,能源费用托管模式合同期较长,通常在10年左右,面临较多的不确定性,具体有以下5种风险。
01
预估数值偏差风险
能源费用托管模式的节约费用依托于能源审计结果,因第三方审计疏忽、过失造成审计结果准确度偏离大,或因采集的数据不准确,新技术新工艺导致用能发展,都有可能导致节约费用与预估数值的偏差较大。
一旦发生,若实际节约费用大于预估节约费用,用能单位可能产生被追诉风险;若实际节约费用小于预估节约费用,则用能单位承受实际损失。
例如,医院能源审计预估将来每月能源费用为100万元,但因预估数值偏差,实际每月能源费用150万元,按能源费用托管模式,每月仅需向EMCO支付100万元,EMCO不仅没有盈利,还需进行能源费用代缴150万元。而因能源审计合同主体为用能单位和第三方审计公司,EMCO可能会对审计结果进行质疑或者追诉,产生后续一系列纠纷。
又如,医院能源审计预估将来每月能源费用为100万元,但因预估数值偏差,实际每月能源费用为50万元,EMCO进行节能改造后,实际每月能源费用降低至30万元,按能源费用托管模式,用能单位每月仍需向EMCO支付100万元,这将严重损害用能单位的实际利益。
02
滞纳风险
用能单位已按期支付EMCO所有费用,但EMCO未及时进行代缴,导致能源供应中断或产生滞纳金。因医院性质特殊,一旦发生计划之外的供能中断,可能导致患者安全风险增加、医疗仪器损坏、医疗数据遗失等难以预估的损失或导致重大安全事故。
03
违约风险
用能单位已按期支付EMCO所有费用,但EMCO违约未提供服务,或破产无法退还费用,此时用能单位还需缴纳各种能源费用。成都市某医院年均用能费用为1833万元,若采用能源费用托管模式,预付金额庞大,更需谨慎对待。
04
抵押风险
因能源费用托管前期需EMCO进行节能改造,合同结束后设备所有权才归用能单位,改造金额较大,EMCO可能会采用贷款等模式进行资金筹措。合同执行期间,一旦发生融资风险,设备被抵押,将导致所有权纠纷。
05
不确定性风险
因能源费用托管模式合同周期漫长,时间跨度大,不确定因素多,用能单位发展存在较多不确定性,如能源费用调整、疫情、战争、出生率等,都会对用能单位的用能情况产生较大影响,不确定性风险较多。
能源托管策略
01
适合医院环境的能源托管策略
在医院环境中实施能源托管,策略制定应基于深入、全面的能源审计,明确每一环节和设备的能耗状况。
鉴于医院的特殊性,一方面,其具备复杂的设备和环境需求,如24h不间断医疗设备运行、严格的空气品质控制及不同部门之间的用能差异需求。另一方面,医院的建筑结构和使用习惯也对能耗有显著影响。
因此, 制定适合医院的能源托管策略应重视以下3点:
①对于大型设备,如空调、照明和医疗设备, 应采用智能控制系统, 根据实际需求动态调整工作状态,减少无效能耗。例如,采用传感器和物联网技术,在非工作时段自动降低照明和空调负荷。
②考虑到地源热泵空调在特定地质条件下的局限性, 医院可以考虑结合多种节能技术和方案, 如结合太阳能供暖、光伏发电和建筑外墙隔热技术,形成综合的能源解决方案。
③能源托管策略还应包括持续的 能源管理培训和宣传, 确保医院员工了解和支持节能措施,从而在日常工作中主动参与到能源管理中。
02
能源托管风险应对策略
①根据医院的实际用能需求和地理、地质条件,寻找最合适的改造或替换方案。
②加强能源数据监测和分析,通过建立智能能源管理系统,实时获取能源使用数据,以支持决策和优化运营。
③在签订能源托管合同时,明确风险分担和应对机制,确保在未来不确定因素出现时,双方都能够迅速、公正地进行处理。
④加强与EMCO的沟通和协作,确保双方对项目目标和期望都有清晰的了解,并及时解决可能出现的问题。
⑤结合医院的实际情况,不断调整和完善能源托管策略,确保其始终适应医院的实际需求和发展趋势。
结语
医院作为特殊的公共建筑,其能源消耗结构与日常管理复杂度都较为特殊。医院能源托管不仅是一个技术问题,更是一个涉及社会、经济和管理多个方面的综合问题。
因此,要在医院成功实施能源托管,必须深入理解医院的实际运行情况,科学评估能源使用情况,制定合理的策略,并不断调整策略,以适应医院的发展需求。
此外,与EMCO的合作也是关键,双方必须建立信任关系,共同面对和解决可能出现的问题。能源托管不应被视为一次性的项目,而应成为医院持续、长期的努力方向,不断寻求提高能效,降低能源成本,为建设绿色、低碳的医疗环境做出贡献。
来源: IESPlaza综合能源服务网
(文/周梦漪,贾庭鉴)
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