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医院合同能源管理改造经济效益分析

本文以上海市某医院为例，分析了医院采用合同能源管理模式的效果，核算了综合节能改造的经济效益，为其它行业合同能源管理的实施提供参考。

一、项目概况

医院尤其是大型综合医院，其能源消耗具有持续时间长、用量大、种类多、管理复杂等特点，需采取有效措施和管理方法来降低能源消耗和成本。由于医院节能潜力、资金保障度、财务信用度均较高，已吸引大量服务公司采用合同能源管理模式对医院进行了节能改造。

2016年，节能服务公司对上海市某医院进行了综合节能改造，采用合同能源管理节能效益分享模式，对空调冷热源、生活热水及照明系统进行了节能改造，合同期为8年。节能服务公司承担了整个项目的能效诊断、方案设计、融资、改造施工和运行管理工作，医院以节能效益的方式支付节能服务公司的投入及合理利润。2024年合同期满，医院无偿获得整个综合改造所投入的节能设备，并享受接下来所带来的效益。医院位于上海市中心城区，占地面积2.46万m2，建筑面积6.3万m2，是一所集医疗、教学、科研、预防、保健为一体的综合性二级甲等医院。医院包括门急诊楼、外科综合楼、内科综合楼、行政楼、体检中心、食堂等建筑，其能源消费主要表现为：

1）消费种类多。医院使用的能源种类包括电力、天然气、汽油、柴油及各类医用气体等，其中以电力和天然气为主。电力主要作为空调、照明插座、动力系统、医疗设备等运行所需的能源，天然气主要用于锅炉，以提供外科综合楼夏季溴化锂机组制冷和冬季采暖的冷热源及生活热水。

2）用能时间长且用量大。医院的各种医疗设备、照明、空调等需全天候连续性运行，能源用量大且时间长。

3）过渡季节也需制冷采暖。在过渡季节，出于对环境舒适性的考虑，需要提前或延期制冷采暖，导致能源消费增加。

4）行为节能及能源精细化管理难度大。医院区域广，用能结构复杂，计量体系不完善，在行为节能及能源精细化管理上存在较大难度。项目从2013年开始，经历前期策划、资料收集、方案比选、可行性分析、设备选型、专家论证、施工图设计、招投标等，于2016年正式实施，并采用运营托管模式。

二、改造方案

▌空调冷热源改造

空调冷热源改造为#2楼（外科综合楼），该楼于2004年竣工，建筑面积23516m2。改造前，#2楼空调系统已运行10余年，效率下降，能耗上升，其冷源设备为2台蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组，总制冷量2750kW；热源设备为2台燃气蒸汽锅炉，蒸发量4t/台，热效率81%（含远距离输送管道热损失），蒸汽通过管道运输至#2楼地下1层。溴化锂主机、冷冻水泵、冷却水泵均位于#2楼地下1层空调机房内，冷却塔布置于大楼楼顶。燃气蒸汽锅炉位于医院西侧锅炉房内，与#2楼直线距离超过200m，蒸汽管道热损失较大。#2楼空调采暖系统几乎需全年开启，根据室外温度、出水温度、特殊区域要求等手动控制，制冷出水温度为10℃，采暖出水温度为45℃。

项目采用8台螺杆式风冷热泵机组对#2楼原有空调冷热源实施了节能改造。制冷量总计2768kW，制热量2632kW，并配以新型高效的变流量循环水泵，置于#2楼屋面原冷却塔处。在屋面设置新的分、集水器，更换主立管，并与原有的每层楼支管衔接。该方案在原冷量配置的基础上有适当增加以满足舒适度需求。螺杆式风冷热泵的能效比随负荷的上升而升高，在80%~90%负荷下达到最高。多台机组配置更加高效节能，主机承重量分散均匀有利于建筑结构承重，设备备用量足，可满足各个季节的冷、热量需求。

▌生活热水改造

生活热水改造所涉建筑同为#2楼（外科综合楼）。改造前，#2楼的生活热水热源也来自医院西侧锅炉房的燃气蒸汽锅炉，蒸汽与汽水换热器进行热交换制取生活热水。#2楼空调冷热源系统改造后，蒸汽使用量大大降低，锅炉负荷下降，热效率较低。

项目采用5台商用容积式燃气热水炉，利用医院已有的低压燃气线路，总输出功率430kW。设备就近放置于#2楼地面，加厚保温层避免热损失，内设多根烟道充分吸收热量。直热式内胆节省额外水箱所需的动力循环和管道热损失，真正意义上达到节能，热效率提升至90%。此外，分散式配置不仅可保证零星用水时的设备高能效，也满足了高峰用水时段的不间断供热。

▌照明系统改造

照明系统改造所涉建筑为#1楼（门急诊楼）、#2楼（外科综合楼）、#4楼（后勤综合楼）、#5楼（内科综合楼）、#6楼（教学楼）、#8楼（行政楼）、体检中心。改造前，医院主要光源为T8荧光灯、T5荧光灯、筒灯和吸顶灯，这些传统光源功率大、能耗高、更换频繁。

项目采用LED照明灯具对原有型号的普通荧光灯实施节能改造。涉及改造的照明灯具共计8879支，其中，#1楼3167支、#2楼2639支、#4楼51支、#5楼1615支、#6楼338支、#8楼251支、体检中心818支。项目改造前后照明灯具数量不变，但寿命是原来灯具的5倍以上。