醫(yī)院節(jié)能改造合同能源管理研究
時間:2022-03-18 08:54:25
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摘要:既有建筑開展節(jié)能改造是我國現階段落實節(jié)能減排目標、實現可持續(xù)發(fā)展的關鍵工作內容之一。合同能源管理作為一種新興的節(jié)能改造商業(yè)模式,可以充分調動用能單位開展節(jié)能改造的積極性,并充分利用市場資源,最終有效落實節(jié)能減排目標。對合同能源管理的概念內涵、發(fā)展現狀、扶持政策、改造技術以及常見的商業(yè)模式進行概述,并以實際的醫(yī)院建筑改造項目為案例,對其采用合同能源管理的改造方案、商業(yè)模式以及風險管控進行介紹,旨在為我國的公共建筑特別是醫(yī)院建筑的節(jié)能改造提供參考依據。
關鍵詞:合同能源管理;醫(yī)院建筑;節(jié)能改造;改造技術;低碳環(huán)保;風險管控欄
在低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展為基本國策的時代背景下,節(jié)能減排是城市建設及城市改造過程中的關鍵一環(huán)。據統計,我國單位面積的建筑能耗是發(fā)達國家的3~4倍,在我國大多數城市中,90%以上的公共建筑存在能耗過高的問題,年平均能耗強度可達80~400kWh/m2,其中照明及暖通空調能耗是主要部分。因此,針對既有建筑特別是公共建筑開展節(jié)能改造是實現節(jié)能減排目標的關鍵工作內容,而開展合同能源管理則是充分調動用能單位節(jié)能改造積極性,并有效利用市場資源,最終落實節(jié)能減排目標的有效途徑。醫(yī)院建筑作為典型的公共建筑類型之一,具有用能需求多樣、用能系統復雜、單位面積能耗強度高等特點,因此采用合同能源管理模式進行節(jié)能改造,充分借助市場資金及節(jié)能服務公司的技術優(yōu)勢,是實現節(jié)能減排目標、建立節(jié)約型公共結構的重要手段。本文對合同能源管理的概念內涵、發(fā)展現狀、扶持政策、改造技術以及常見的商業(yè)模式進行概述,并以醫(yī)院建筑改造項目為案例,對其合同能源管理的實施方案、商業(yè)模式、以及風險管控進行介紹,旨在為我國公共建筑特別是醫(yī)院建筑的節(jié)能改造提供參考依據。
1合同能源管理概述
1.1概念內涵。合同能源管理(EnergyPerformanceCon-tracting,簡稱EPC,在國內又稱EnergyManage-mentContracting,即EMC)起源于20世紀70年代的美國,其內涵是指由專業(yè)的節(jié)能服務公司與用能單位簽訂能源服務合同,為用能單位提供節(jié)能診斷、融資、改造、運維等服務,并以節(jié)能效益分享的方式回收投資成本并獲得合理利潤的商業(yè)服務模式。該模式對用能單位而言,不僅可以降低其節(jié)能改造的投資成本與技術風險,還可以充分調動其開展節(jié)能改造的積極性[1]。1.2發(fā)展現狀。近年來,隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,我國經濟社會的發(fā)展越來越受到環(huán)境、資源的制約,節(jié)能減排工作的重要性愈發(fā)顯著,針對存量既有建筑開展合同能源管理是落實節(jié)能減排目標的有效途徑。我國自20世紀90年代初開始探索合同能源管理在國內的應用,在世界銀行和全球環(huán)境基金(GEF)的支持下,通過示范、引導和推廣,節(jié)能服務產業(yè)迅速發(fā)展,專業(yè)化的節(jié)能服務公司不斷增多,服務范圍已擴展到工業(yè)、建筑、交通、公共機構等多個領域[2]。據統計,截止到2016年,我國的合同能源管理產值已達到1250.26億元,項目投資額已達到412.43億元,實現的節(jié)能量已達到1648.39萬tce[3]。1.3相關政策。國家發(fā)改委等部門于2010年了《關于加快推行合同能源管理促進節(jié)能服務產業(yè)發(fā)展意見》(國辦發(fā)[2010]25號),財政部相應出臺了《合同能源管理財政獎勵資金管理暫行辦法》(財建[2010]249號)。各地政府也針對合同能源管理相應出臺了支持政策,以上海市政府為例,近年已陸續(xù)了《上海市加快推行合同能源管理促進節(jié)能服務產業(yè)發(fā)展實施意見的通知》(滬府辦發(fā)[2010]21號)、《上海市合同能源管理項目財政獎勵辦法》(滬經信法[2010]833號)、《上海市年節(jié)能減排(應對氣候變化)專項資金管理辦法》(滬府辦發(fā)[2017]9號)、《上海市工業(yè)節(jié)能和合同能源管理項目專項扶持辦法》(滬經信法[2017]220號)、《上海市公共機構合同能源管理項目管理辦法》(滬府辦規(guī)[2018]17號)等文件,從政策引導及資金扶持上給予大力支持,以促進合同能源管理及節(jié)能服務產業(yè)的健康快速發(fā)展。1.4改造技術。既有建筑節(jié)能改造是一項系統工程,主要涉及建筑圍護結構改造、暖通空調系統改造、照明燈具系統改造、生活熱水系統改造、能源管理及樓宇自控系統改造等多個技術領域。對住宅建筑而言,建筑圍護結構(如屋頂、外窗等)是主要的改造對象,而對大型公共建筑而言,機電用能系統則是改造的重點。例如,醫(yī)院建筑的能源消耗主要以電力、空調、熱水為主,用能需求量大且用能特性較為穩(wěn)定,因此其節(jié)能改造的重點對象是空調系統及生活熱水系統,改造內容主要涉及供能主機系統、輸配管網系統、末端控制系統、節(jié)能運行管理等方面。此外,將傳統燈具替換為LED節(jié)能燈具已是節(jié)能改造的常規(guī)內容之一,根據醫(yī)院的用能特性,將其與智能控制系統相結合,可有效降低醫(yī)院的照明能耗。1.5商業(yè)模式。歷經多年的發(fā)展,合同能源管理在我國已形成了較為成熟的商業(yè)應用模式,主要包括三種類型,即節(jié)能效益分享型、節(jié)能量保證型、能源費用托管型[1]。節(jié)能效益分享型是指節(jié)能改造工程的投入按照節(jié)能服務公司與用能單位的約定共同承擔或由節(jié)能服務公司單獨承擔,當項目完成后,用能單位在一定的合同期內,按比例與節(jié)能公司分享由項目產生的節(jié)能效益。節(jié)能量保證型是指由用能單位獨立投資,節(jié)能服務公司向用能單位提供節(jié)能服務并承諾保證項目節(jié)能效益。能源費用托管型是指用能單位委托節(jié)能服務公司出資進行節(jié)能改造及運行管理,并按照雙方約定將能源費用交由節(jié)能服務公司管理,同時節(jié)省下來的能源費用歸屬節(jié)能服務公司的。上述三種合同能源管理的商業(yè)模式也可以根據具體情況形成多種復合型商業(yè)模式,近年綠色金融的快速發(fā)展也進一步促進了合同能源管理模式的不斷完善及成熟[4]。
2醫(yī)院建筑合同能源管理案例簡介
本文以上海市嘉定區(qū)婦幼保健院為例,對其采用合同能源管理的改造方案、商業(yè)模式、實施流程、經濟效益以及存在問題進行簡要分析,旨在為我國醫(yī)院建筑采用合同能源管理模式進行節(jié)能改造的進一步推廣提供參考。2.1項目概況。上海市嘉定區(qū)婦幼保健院始創(chuàng)于1950年,是一所集醫(yī)療、保健、科研及教學為一體的現代化二級甲等婦幼保健專科醫(yī)院。醫(yī)院于2012年整體搬遷至嘉定新城,院區(qū)總建筑面積3.4萬m2,院區(qū)共建設2棟樓,其中主樓由門診綜合樓、婦幼所樓、醫(yī)技住院樓組合而成,輔樓為醫(yī)院餐廳。門診綜合樓與婦幼所樓為地上三層,醫(yī)技住院樓為地上八層,地下一層為設備用房及車庫。院區(qū)核定床位300張,常駐人數為636人,年門急診量約46萬人次,院區(qū)的實景如圖1所示,總平面示意圖如圖2所示。上海市嘉定婦幼保健院的主要用能類別包括電力、天然氣和水,主要用能系統包括暖通空調系管理專欄SHANGHAIENERGYCONSERVATION2020年第02期統、生活熱水系統、照明系統、電梯系統、給排水系統、變配電、醫(yī)療設備和其他系統。其中,空調冷源采用3臺制冷量為810kW的螺桿式冷水機組,配備4臺功率為30kW的冷凍水泵(已采用變頻裝置)及4臺功率為30kW的冷卻水泵(采用工頻運行)??照{熱源采用2臺制熱量為2100kW的燃氣熱水鍋爐,配備4臺功率為7.5kW的循環(huán)熱水泵。生活熱水系統與空調熱源共用2臺鍋爐,采用容積式換熱器制取生活熱水??照{末端采用風機盤管加新風系統,部分區(qū)域采用多聯機系統及分體式空調系統。醫(yī)院照明燈具采用傳統燈具,燈具類型主要為T8格柵燈、節(jié)能筒燈。醫(yī)院原本設有BA系統,但未進行有效維護,在改造前已無法使用,空調及生活熱水系統的啟??刂萍斑\行參數設定主要通過人工操作進行管理。此外,醫(yī)院設有分項計量能耗監(jiān)測系統,但無法實現分樓層及分科室計量。據統計,醫(yī)院在改造前一年的能源費用約500萬元。2.2改造方案。近年來,隨著醫(yī)院的能源系統逐漸老化,設備效率也逐漸下降。為了加強醫(yī)院的節(jié)能管理,降低能耗消耗水平,創(chuàng)建綠色節(jié)能醫(yī)院,進一步發(fā)揮醫(yī)療公共機構在節(jié)能減排方面的示范作用,醫(yī)院專門聘請專業(yè)的節(jié)能服務公司對院區(qū)的能源系統進行了節(jié)能改造,具體實施的改造內容包括空調系統、生活熱水系統、照明燈具、能耗監(jiān)測及樓宇BA系統等方面改造。其中,空調系統改造采用了12臺高效風冷熱泵機組(單臺制冷量為135kW,制熱量為140kW)替換原有的空調冷熱源設備。生活熱水系統改造采用了3臺高效空氣源熱泵熱水機組(單臺制熱量為80kW)替換原有的生活熱水系統。照明燈具系統將原有的T8格柵燈、節(jié)能筒燈替換為LED節(jié)能燈具。能耗監(jiān)測系統在原始系統的基礎上進行了分樓層及分科室計量。樓宇BA系統進行了整體修復,并針對新增系統進行了集成設置,可實現對各設備的遠程統一控制。在改造過程中,將空調系統的原始末端控制器(機械式溫控器)替換為聯網型液晶溫控器,并將其集成到BA系統中,實現智能群控。此外,增設一套節(jié)能宣傳展示系統,用于播放醫(yī)院節(jié)能改造相關視頻,倡導行為節(jié)能并宣傳節(jié)能相關知識。醫(yī)院的總體改造情況如圖3所示。2.3商業(yè)模式。醫(yī)院的節(jié)能改造工作始于2018年3月,歷經前期的能源審計、方案設計、招標采購、施工安裝、系統調試等工作內容,最終于2019年9月完成了竣工驗收。此次改造采用節(jié)能效益分享型與節(jié)能量保證型相結合的合同能源管理模式,前期項目改造的投資成本由節(jié)能服務公司獨立承擔,合同分享期為9年。截止目前,改造后醫(yī)院的能源系統已投入運營100余天,預期年節(jié)能率可達到15%以上,年可節(jié)省費用約100萬元,年可節(jié)約329.1tce。在節(jié)能效益分享期內,若因醫(yī)院的建筑業(yè)態(tài)、用能設備、運行規(guī)律、極端天氣等不可預見因素導致能耗發(fā)生較大變化時,可對該部分能耗進行修正,進而核算實際節(jié)能率。此外,在分享期內,由節(jié)能服務公司負責改造系統的日常運營及維護,當分享期結束后,改造的設備資產移交醫(yī)院管理,節(jié)能效益則由醫(yī)院獨享。2.4風險管控。節(jié)能改造項目采用合同能源管理存在多種不確定性風險因素[5],例如包括技術風險、組織管理風險、節(jié)能量風險等。上海市嘉定婦幼保健院的節(jié)能改造工作在實施過程中也存在各種風險問題,例如前期改造方案的設計不夠完善導致實際改造投資成本增加,原始竣工資料缺失導致現場實施難度加大,施工階段需要停水停電可能會影響醫(yī)院的正常運營,新增設備需要采用吊裝方式進行安裝存在安全隱患,運營階段存在節(jié)能量不確定性等問題。采用合同能源管理模式進行節(jié)能改造是一項系統工程,涉及到前期勘查、方案設計、招標采購、施工安裝、竣工調適、運維管理以及后評估等全過程工作,而醫(yī)院建筑的用能需求及運營特性又有其特殊性,在節(jié)能改造過程中不可避免的存在諸多現實困難及風險因素,在節(jié)能改造流程中每一個環(huán)節(jié)的決策失誤都會影響到后續(xù)工作,從而對最終的節(jié)能效益造成影響。因此,為有效規(guī)避上述風險隱患,在醫(yī)院建筑實施節(jié)能改造的前期需要充分收集項目信息,需要對改造方案進行充分論證,確保改造方案的合理性與經濟性。在施工期間需要充分考慮并評估施工改造對醫(yī)院運營造成的影響,采取有效措施從而盡可能規(guī)避各類安全風險隱患。在運營階段需要有效落實系統調試工作,加強醫(yī)院的后勤運維水平,在保障醫(yī)院正常安全運營的基礎上充分挖掘各類用能系統的運行節(jié)能潛力,并不斷完善優(yōu)化醫(yī)院的后勤運維管理制度及工作流程,同時加強醫(yī)院內部的節(jié)能宣傳工作,最終為達到預期的節(jié)能效益奠定堅實的基礎。
3結語
醫(yī)院建筑采用合同能源管理進行節(jié)能改造,可以在低成本投資的條件下實現能源系統的更新換代,借助節(jié)能服務公司的技術優(yōu)勢,可以有效提升醫(yī)院的后勤運維管理水平,在實現節(jié)能效益的同時,也有助于醫(yī)院樹立綠色節(jié)約型公共機構的社會形象,因此有必要在全社會進行大力推廣。與此同時,醫(yī)院采用合同能源管理進行節(jié)能改造也存在各類風險因素,關于在項目實施的全過程中如何采取有效措施以充分應對這些風險因素還有待進一步探索。
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作者:高燕 單位:上海市嘉定區(qū)婦幼保健院
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