醫(yī)院節(jié)能改造合同能源管理研究
時(shí)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(guó)現(xiàn)階段落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵工作內(nèi)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(diào)動(dòng)用能單位開展節(jié)能改造的積極性,并充分利用市場(chǎng)資源,最終有效落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)。對(duì)合同能源管理的概念內(nèi)涵、發(fā)展現(xiàn)狀、扶持政策、改造技術(shù)以及常見的商業(yè)模式進(jìn)行概述,并以實(shí)際的醫(yī)院建筑改造項(xiàng)目為案例,對(duì)其采用合同能源管理的改造方案、商業(yè)模式以及風(fēng)險(xiǎn)管控進(jìn)行介紹,旨在為我國(guó)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(jù)。
關(guān)鍵詞:合同能源管理;醫(yī)院建筑;節(jié)能改造;改造技術(shù);低碳環(huán)保;風(fēng)險(xiǎn)管控欄
在低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展為基本國(guó)策的時(shí)代背景下,節(jié)能減排是城市建設(shè)及城市改造過(guò)程中的關(guān)鍵一環(huán)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)單位面積的建筑能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的3~4倍,在我國(guó)大多數(shù)城市中,90%以上的公共建筑存在能耗過(guò)高的問(wèn)題,年平均能耗強(qiáng)度可達(dá)80~400kWh/m2,其中照明及暖通空調(diào)能耗是主要部分。因此,針對(duì)既有建筑特別是公共建筑開展節(jié)能改造是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的關(guān)鍵工作內(nèi)容,而開展合同能源管理則是充分調(diào)動(dòng)用能單位節(jié)能改造積極性,并有效利用市場(chǎng)資源,最終落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)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(tǒng)復(fù)雜、單位面積能耗強(qiáng)度高等特點(diǎn),因此采用合同能源管理模式進(jìn)行節(jié)能改造,充分借助市場(chǎng)資金及節(jié)能服務(wù)公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì),是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)、建立節(jié)約型公共結(jié)構(gòu)的重要手段。本文對(duì)合同能源管理的概念內(nèi)涵、發(fā)展現(xiàn)狀、扶持政策、改造技術(shù)以及常見的商業(yè)模式進(jìn)行概述,并以醫(yī)院建筑改造項(xiàng)目為案例,對(duì)其合同能源管理的實(shí)施方案、商業(yè)模式、以及風(fēng)險(xiǎn)管控進(jìn)行介紹,旨在為我國(guó)公共建筑特別是醫(yī)院建筑的節(jié)能改造提供參考依據(jù)。
1合同能源管理概述
1.1概念內(nèi)涵。合同能源管理(EnergyPerformanceCon-tracting,簡(jiǎn)稱EPC,在國(guó)內(nèi)又稱EnergyManage-mentContracting,即EMC)起源于20世紀(jì)70年代的美國(guó),其內(nèi)涵是指由專業(yè)的節(jié)能服務(wù)公司與用能單位簽訂能源服務(wù)合同,為用能單位提供節(jié)能診斷、融資、改造、運(yùn)維等服務(wù),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(rùn)的商業(yè)服務(wù)模式。該模式對(duì)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(shù)風(fēng)險(xiǎn),還可以充分調(diào)動(dòng)其開展節(jié)能改造的積極性[1]。1.2發(fā)展現(xiàn)狀。近年來(lái),隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快,我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展越來(lái)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(duì)存量既有建筑開展合同能源管理是落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)的有效途徑。我國(guó)自20世紀(jì)90年代初開始探索合同能源管理在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用,在世界銀行和全球環(huán)境基金(GEF)的支持下,通過(guò)示范、引導(dǎo)和推廣,節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,專業(yè)化的節(jié)能服務(wù)公司不斷增多,服務(wù)范圍已擴(kuò)展到工業(yè)、建筑、交通、公共機(jī)構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止到2016年,我國(guó)的合同能源管理產(chǎn)值已達(dá)到1250.26億元,項(xiàng)目投資額已達(dá)到412.43億元,實(shí)現(xiàn)的節(jié)能量已達(dá)到1648.39萬(wàn)tce[3]。1.3相關(guān)政策。國(guó)家發(fā)改委等部門于2010年了《關(guān)于加快推行合同能源管理促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見》(國(guó)辦發(fā)[2010]25號(hào)),財(cái)政部相應(yīng)出臺(tái)了《合同能源管理財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法》(財(cái)建[2010]249號(hào))。各地政府也針對(duì)合同能源管理相應(yīng)出臺(tái)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(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施意見的通知》(滬府辦發(fā)[2010]21號(hào))、《上海市合同能源管理項(xiàng)目財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)辦法》(滬經(jīng)信法[2010]833號(hào))、《上海市年節(jié)能減排(應(yīng)對(duì)氣候變化)專項(xiàng)資金管理辦法》(滬府辦發(fā)[2017]9號(hào))、《上海市工業(yè)節(jié)能和合同能源管理項(xiàng)目專項(xiàng)扶持辦法》(滬經(jīng)信法[2017]220號(hào))、《上海市公共機(jī)構(gòu)合同能源管理項(xiàng)目管理辦法》(滬府辦規(guī)[2018]17號(hào))等文件,從政策引導(dǎo)及資金扶持上給予大力支持,以促進(jìn)合同能源管理及節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。1.4改造技術(shù)。既有建筑節(jié)能改造是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,主要涉及建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造、暖通空調(diào)系統(tǒng)改造、照明燈具系統(tǒng)改造、生活熱水系統(tǒng)改造、能源管理及樓宇自控系統(tǒng)改造等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。對(duì)住宅建筑而言,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(如屋頂、外窗等)是主要的改造對(duì)象,而對(duì)大型公共建筑而言,機(jī)電用能系統(tǒng)則是改造的重點(diǎn)。例如,醫(yī)院建筑的能源消耗主要以電力、空調(diào)、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(diǎn)對(duì)象是空調(diào)系統(tǒng)及生活熱水系統(tǒng),改造內(nèi)容主要涉及供能主機(jī)系統(tǒng)、輸配管網(wǎng)系統(tǒng)、末端控制系統(tǒng)、節(jié)能運(yùn)行管理等方面。此外,將傳統(tǒng)燈具替換為L(zhǎng)ED節(jié)能燈具已是節(jié)能改造的常規(guī)內(nèi)容之一,根據(jù)醫(yī)院的用能特性,將其與智能控制系統(tǒng)相結(jié)合,可有效降低醫(yī)院的照明能耗。1.5商業(yè)模式。歷經(jīng)多年的發(fā)展,合同能源管理在我國(guó)已形成了較為成熟的商業(yè)應(yīng)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(fèi)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(wù)公司與用能單位的約定共同承擔(dān)或由節(jié)能服務(wù)公司單獨(dú)承擔(dān),當(dāng)項(xiàng)目完成后,用能單位在一定的合同期內(nèi),按比例與節(jié)能公司分享由項(xiàng)目產(chǎn)生的節(jié)能效益。節(jié)能量保證型是指由用能單位獨(dú)立投資,節(jié)能服務(wù)公司向用能單位提供節(jié)能服務(wù)并承諾保證項(xiàng)目節(jié)能效益。能源費(fèi)用托管型是指用能單位委托節(jié)能服務(wù)公司出資進(jìn)行節(jié)能改造及運(yùn)行管理,并按照雙方約定將能源費(fèi)用交由節(jié)能服務(wù)公司管理,同時(shí)節(jié)省下來(lái)的能源費(fèi)用歸屬節(jié)能服務(wù)公司的。上述三種合同能源管理的商業(yè)模式也可以根據(jù)具體情況形成多種復(fù)合型商業(yè)模式,近年綠色金融的快速發(fā)展也進(jìn)一步促進(jìn)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(jiǎn)介
本文以上海市嘉定區(qū)婦幼保健院為例,對(duì)其采用合同能源管理的改造方案、商業(yè)模式、實(shí)施流程、經(jīng)濟(jì)效益以及存在問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,旨在為我國(guó)醫(yī)院建筑采用合同能源管理模式進(jìn)行節(jié)能改造的進(jìn)一步推廣提供參考。2.1項(xiàng)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(xué)為一體的現(xiàn)代化二級(jí)甲等婦幼保健??漆t(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(wàn)m2,院區(qū)共建設(shè)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(shè)備用房及車庫(kù)。院區(qū)核定床位300張,常駐人數(shù)為636人,年門急診量約46萬(wàn)人次,院區(qū)的實(shí)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(tǒng)包括暖通空調(diào)系管理專欄SHANGHAIENERGYCONSERVATION2020年第02期統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電、醫(yī)療設(shè)備和其他系統(tǒng)。其中,空調(diào)冷源采用3臺(tái)制冷量為810kW的螺桿式冷水機(jī)組,配備4臺(tái)功率為30kW的冷凍水泵(已采用變頻裝置)及4臺(tái)功率為30kW的冷卻水泵(采用工頻運(yùn)行)??照{(diào)熱源采用2臺(tái)制熱量為2100kW的燃?xì)鉄崴仩t,配備4臺(tái)功率為7.5kW的循環(huán)熱水泵。生活熱水系統(tǒng)與空調(diào)熱源共用2臺(tái)鍋爐,采用容積式換熱器制取生活熱水??照{(diào)末端采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng),部分區(qū)域采用多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)及分體式空調(diào)系統(tǒng)。醫(yī)院照明燈具采用傳統(tǒng)燈具,燈具類型主要為T8格柵燈、節(jié)能筒燈。醫(yī)院原本設(shè)有BA系統(tǒng),但未進(jìn)行有效維護(hù),在改造前已無(wú)法使用,空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)的啟??刂萍斑\(yùn)行參數(shù)設(shè)定主要通過(guò)人工操作進(jìn)行管理。此外,醫(yī)院設(shè)有分項(xiàng)計(jì)量能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),但無(wú)法實(shí)現(xiàn)分樓層及分科室計(jì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì),醫(yī)院在改造前一年的能源費(fèi)用約500萬(wàn)元。2.2改造方案。近年來(lái),隨著醫(yī)院的能源系統(tǒng)逐漸老化,設(shè)備效率也逐漸下降。為了加強(qiáng)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(jìn)一步發(fā)揮醫(yī)療公共機(jī)構(gòu)在節(jié)能減排方面的示范作用,醫(yī)院專門聘請(qǐng)專業(yè)的節(jié)能服務(wù)公司對(duì)院區(qū)的能源系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能改造,具體實(shí)施的改造內(nèi)容包括空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、照明燈具、能耗監(jiān)測(cè)及樓宇BA系統(tǒng)等方面改造。其中,空調(diào)系統(tǒng)改造采用了12臺(tái)高效風(fēng)冷熱泵機(jī)組(單臺(tái)制冷量為135kW,制熱量為140kW)替換原有的空調(diào)冷熱源設(shè)備。生活熱水系統(tǒng)改造采用了3臺(tái)高效空氣源熱泵熱水機(jī)組(單臺(tái)制熱量為80kW)替換原有的生活熱水系統(tǒng)。照明燈具系統(tǒng)將原有的T8格柵燈、節(jié)能筒燈替換為L(zhǎng)ED節(jié)能燈具。能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在原始系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了分樓層及分科室計(jì)量。樓宇BA系統(tǒng)進(jìn)行了整體修復(fù),并針對(duì)新增系統(tǒng)進(jìn)行了集成設(shè)置,可實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備的遠(yuǎn)程統(tǒng)一控制。在改造過(guò)程中,將空調(diào)系統(tǒng)的原始末端控制器(機(jī)械式溫控器)替換為聯(lián)網(wǎng)型液晶溫控器,并將其集成到BA系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)智能群控。此外,增設(shè)一套節(jié)能宣傳展示系統(tǒng),用于播放醫(yī)院節(jié)能改造相關(guān)視頻,倡導(dǎo)行為節(jié)能并宣傳節(jié)能相關(guān)知識(shí)。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(jīng)前期的能源審計(jì)、方案設(shè)計(jì)、招標(biāo)采購(gòu)、施工安裝、系統(tǒng)調(diào)試等工作內(nèi)容,最終于2019年9月完成了竣工驗(yàn)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(jié)合的合同能源管理模式,前期項(xiàng)目改造的投資成本由節(jié)能服務(wù)公司獨(dú)立承擔(dān),合同分享期為9年。截止目前,改造后醫(yī)院的能源系統(tǒng)已投入運(yùn)營(yíng)100余天,預(yù)期年節(jié)能率可達(dá)到15%以上,年可節(jié)省費(fèi)用約100萬(wàn)元,年可節(jié)約329.1tce。在節(jié)能效益分享期內(nèi),若因醫(yī)院的建筑業(yè)態(tài)、用能設(shè)備、運(yùn)行規(guī)律、極端天氣等不可預(yù)見因素導(dǎo)致能耗發(fā)生較大變化時(shí),可對(duì)該部分能耗進(jìn)行修正,進(jìn)而核算實(shí)際節(jié)能率。此外,在分享期內(nèi),由節(jié)能服務(wù)公司負(fù)責(zé)改造系統(tǒng)的日常運(yùn)營(yíng)及維護(hù),當(dāng)分享期結(jié)束后,改造的設(shè)備資產(chǎn)移交醫(yī)院管理,節(jié)能效益則由醫(yī)院獨(dú)享。2.4風(fēng)險(xiǎn)管控。節(jié)能改造項(xiàng)目采用合同能源管理存在多種不確定性風(fēng)險(xiǎn)因素[5],例如包括技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、組織管理風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)能量風(fēng)險(xiǎn)等。上海市嘉定婦幼保健院的節(jié)能改造工作在實(shí)施過(guò)程中也存在各種風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,例如前期改造方案的設(shè)計(jì)不夠完善導(dǎo)致實(shí)際改造投資成本增加,原始竣工資料缺失導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施難度加大,施工階段需要停水停電可能會(huì)影響醫(yī)院的正常運(yùn)營(yíng),新增設(shè)備需要采用吊裝方式進(jìn)行安裝存在安全隱患,運(yùn)營(yíng)階段存在節(jié)能量不確定性等問(wèn)題。采用合同能源管理模式進(jìn)行節(jié)能改造是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及到前期勘查、方案設(shè)計(jì)、招標(biāo)采購(gòu)、施工安裝、竣工調(diào)適、運(yùn)維管理以及后評(píng)估等全過(guò)程工作,而醫(yī)院建筑的用能需求及運(yùn)營(yíng)特性又有其特殊性,在節(jié)能改造過(guò)程中不可避免的存在諸多現(xiàn)實(shí)困難及風(fēng)險(xiǎn)因素,在節(jié)能改造流程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的決策失誤都會(huì)影響到后續(xù)工作,從而對(duì)最終的節(jié)能效益造成影響。因此,為有效規(guī)避上述風(fēng)險(xiǎn)隱患,在醫(yī)院建筑實(shí)施節(jié)能改造的前期需要充分收集項(xiàng)目信息,需要對(duì)改造方案進(jìn)行充分論證,確保改造方案的合理性與經(jīng)濟(jì)性。在施工期間需要充分考慮并評(píng)估施工改造對(duì)醫(yī)院運(yùn)營(yíng)造成的影響,采取有效措施從而盡可能規(guī)避各類安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。在運(yùn)營(yíng)階段需要有效落實(shí)系統(tǒng)調(diào)試工作,加強(qiáng)醫(yī)院的后勤運(yùn)維水平,在保障醫(yī)院正常安全運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)上充分挖掘各類用能系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能潛力,并不斷完善優(yōu)化醫(yī)院的后勤運(yùn)維管理制度及工作流程,同時(shí)加強(qiáng)醫(yī)院內(nèi)部的節(jié)能宣傳工作,最終為達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效益奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3結(jié)語(yǔ)
醫(yī)院建筑采用合同能源管理進(jìn)行節(jié)能改造,可以在低成本投資的條件下實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的更新?lián)Q代,借助節(jié)能服務(wù)公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì),可以有效提升醫(yī)院的后勤運(yùn)維管理水平,在實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益的同時(shí),也有助于醫(yī)院樹立綠色節(jié)約型公共機(jī)構(gòu)的社會(huì)形象,因此有必要在全社會(huì)進(jìn)行大力推廣。與此同時(shí),醫(yī)院采用合同能源管理進(jìn)行節(jié)能改造也存在各類風(fēng)險(xiǎn)因素,關(guān)于在項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程中如何采取有效措施以充分應(yīng)對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)因素還有待進(jìn)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