医院全生命周期一体化能源管理解决方案

医院全生命周期一体化能源管理解决方案南京天溯自动化控制系统有限公司2020年4月22日目录2背景及需求分析1一体化解决方案23商业模式与保障4天溯简介背景能源现状要求•改善人类生存环境、解决能源危机已经成为全球的共识；同时，国际能源供应紧张、价格大幅上涨，医院能源费用支出持续上升国家政策导向•温家宝总理在哥本哈根会议上承诺，2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％－45％；国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》提出：“十二五”期间，建成一批管理科学、用能高效、资源节约、绿色环保的节约型医院示范单位。医院运营需求•医院期望在日常运营管理过程中降低能源消耗、提升能源管理水平、加强用能安全，进而改善医院医疗环境、节约能源费用支出、增加医院利润增长。大型医院运营管理现状基于中国现有医疗体制，大部分国有三甲大型医院不堪重负，业务量饱和，但营利能力较差；后勤管理重视度不高，一般比较粗放，信息化水平低，运维成本相对其它公共建筑较高。社会化管理趋势学历水平偏低后勤人员数量不足年龄结构老化专业技能待提高信息化水平低医院后勤管理能力待提升251463运营现状：1、业务量饱和门急诊人次及住院床日数都远超设计容量2、业务量持续增长基于人们健康需求的上升，医院业务量仍在快速增长3、亏损现象普遍经调查，半数以上大型医院处于亏损状态大型医院用能与设备管理现状•我国医院平均建筑能耗是一般公建的1.6～2倍•密集的建筑结构和超大量的流动人口导致医院是耗能大户•电力与天然气是能源消耗的核心能源•能源消耗逐年递增，但增幅放缓能耗现状•医院对于用能安全有极高的不间断运行及高质量要求•医院服务的人群特殊，安全问题往往会导致更严重的社会问题•大多医院拥有较长的历史，用能设备老旧，水电管线不清晰，安全隐患多•在提升室内环境品质方面还有较大的空间设备运行•没有完整的节能管理解决方案，缺乏系统性与连贯性，造成医院建筑节能效果差强人意•医院普遍缺少完善的计量系统，导致节能评价不够客观•医院在节能管理方面的制度尚不完善，普遍缺乏管理动力•节能灯、余热回收等技术得到较多应用，但能源供应方面考虑较少能源管理与节能措施目录6背景及需求分析1一体化解决方案23商业模式与保障4天溯简介一体化解决方案概述集成和整合医院建筑与能效相关的各子系统，构建全景数据库，形成客观的能源消耗评价体系，方便及时的了解真实能耗及设备运行状况和效率，实时处理能耗异常与设备告警，协助建筑管理者实现能耗降低、运营成本减少、设备寿命延长、经济利益提升；通过能效与设备管理平台的日常监视运行结果及能耗统计数据，结合天溯专业经验及外部专家意见，为医院输出有指导意义的节能诊断报告依据能效与设备管理平台运行管理数据与节能诊断报告，在能源供应环节优化能源结构，建设统一的能源中心，在能源消耗环节中采用精细化控制策略，实现医院的整体节能目标可为医院客户提供能耗设备监管、能效相关系统日常运行管理、运行管理人员培训、节能政策落实监管以及运营成本分析等服务，帮助客户实现更全面的节能管理，为客户持续创造价值根据运维托管过程中积累的能效管理运行数据以及平台给出的定期诊断报告，对医院的整体用能状况进行审计分析，并把审计结果录入到能效与设备管理平台一体化解决方案核心价值节能工作是一个系统性的工作，一体化解决方案能够让医院节能工作形成有效的闭环，避免只重视其中的某一个环节，导致整体效果差强人意。一体化解决方案为医院达成节能目标提供翔实的数据支撑，通过能耗对标可诊断出与其它医院差距，并为医院的节能技术应用的效果提供科学的评价体系。医院节能工作包括节能管理和节能技术应用，一体化解决方案能够将节能工作与医院后勤管理体系紧密结合，使之相互促进。一体化解决方案可有效解决当前众多医院节能投入后无人管理的弊病，让医院管理者有更多灵活的运维管理方式可供选择。解决方案拓扑结构电网高压进线变压器天然气柴油发电机组低压配电柜垂直电梯手扶电梯大型医疗设备普通水龙头感应水龙头热水循环泵分水器集水器冷冻水泵风机盘管空调箱LED灯具普通灯具热水循环泵热水冷/热量电输电管网空调管网水管网医院建筑能效与设备管理平台照明系统空调系统热水系统医用电梯医疗设备能源供应能源传输能源使用能效运维托管服务能源中心水箱能效与设备管理平台功能1.实时监测医院内能源中心、供配电系统、水电管网、重点用能设备的运行状况。2.通过平台，发现能耗异常与节能潜力，可有效实现管理节能、行为节能及持续节能。3.平台通过采集分析精确的基础能耗数据，实现对各业务考核单位（科室）的用能考核。4.贯穿节能方案、节能改造、日常运维与托管的一体化载体。5.作为综合性软件平台，是医院日常维护管理的基础。6.在建筑节能之外，通过平台还可实现绿色生态的高品质医院环境管理。一机双屏CS（设备与管网实时监测）+BS（能效大数据分析）能效与设备管理平台亮点医院能耗模型•深入调研医院现有供配电系统状况与用能习惯，以适用性，可比性，完备性为准则，建立医院能耗模型。间接计量算法•结合医院特色，以独立考核科室为对象，根据终端负载特性，建立负载率模型等估算方法，避免大量设备安装，既能节省投资，也最大限度减少对医院业务的影响。能耗建模分析•根据医院用能习惯特点，将数据归一化处理，采用回归模型动态建模，实现建筑环境下各种影响耗能的参数因子变动情况下能耗指标可逐时动态预测，采用特征波形识别，效率指标评估等方法及时发现耗能异常并为节能空间提供决策依据。水电暖管网分析•通过在特定能源（如水、电、暖）等管道采集数据并分析，发现并限定存在分歧的区域，以提供人员进行现场排查。•实时记录和更新每次管路调整，从而建立完整而实时的管路数据，便于运维人员日常维护。能效与设备管理平台亮点与管理紧密结合•系统提供物理能耗模型到逻辑用能模型的多种映射，满足不同管理需求。•向下可与医院内部各类系统进行对接兼容（包括BA系统、电能管理系统、后勤管理系统以及HIS诊疗系统等），向上可为医院主管单位、建设主管单位、发改委、统计局等上级单位提供数据上报，多院区医院可合并数据进行统一管理。大数据平台•实现Hadoop架构中HBase和Hive集成应用技术，满足对海量数据快速处理与储存的要求，在此基础上基于自主知识产权的能耗数据认知技术和基于BACnet、KNX、LonWorks国际标准的建模，实现符合大型公共建筑能耗及设备运行状况特征的专业海量数据管理技术，提高系统大数据存储与查询效率，并为实现能耗指标制定及控制策略节能效率建模分析技术突破奠定基础。多位一体的安全机制•所有能耗数据加密传输，数据存储采用N+1备份机制，采用多位一体的用户权限管理，满足不同场合管理方需要，同时为未来采用托管等方式打下坚实的基础。数据采集数据交换I-RTDB(实时数据库)DB(数据库)温湿度传感器室外气象站PM2.5传感器CO2/CO传感器BA系统接口智能电表智能水表空调能量表人工录入ERPHISOA在线数据整合通用数据模型软总线(API、CORBA、XML)数据采集灾难恢复权限管理设备管理配置管理报表服务数据共享浏览器手机邮件大屏幕设备层数据适配层数据层服务层应用层数据展示层物业管理人员机构/部门管理者院长物业操作人员PDA触摸屏国家相关标准规范设备监测子系统监测运维管理综合报表告警管理能耗排名费用分摊能耗对比负荷预测费用查询需量分析能耗分析基本应用医院特色应用能耗趋势超额预警定额设置运维工单管理能源管线分析分户计量应用后勤综合管理环境品质监测安全运行管理TIANSU相关标准规范能效与设备管理平台功能架构图能源中心建设的技术应用1、CCHP天然气分布式，又称为三联供，同时提供电力、冷热量2、热泵包括土壤源、水源（地表水或地下水）等类型热泵技术，统一提供冷热量3、分布式太阳能包括太阳能光伏技术与太阳能光热技术，分别提供电力与热水4、其它可再生能源应用技术如风能、生物质能等能源中心建设——天然气分布式CCHP1.使用清洁能源，并提高能源利用效率；2.在不影响原有建筑所有用能习惯的基础上，实现10%以上的节能；3.提高用能安全性，为用电提供后备保障；4.优化能源结构，降低碳排放值，符合国家政策导向；5.可申报专项政策补贴。天然气分布式能源（CCHP）能源中心建设——热泵技术江水源热泵原理夏季水源热泵原理冬季水源热泵原理冷冻水回水循环泵空调末端空调末端空调末端蒸发器冷凝器水处理取水口排水口江水水源热泵机组28℃℃36℃12℃4℃冷冻水供水冷冻水回水总管冷冻水供水总管空调热水回水循环泵水泵空调末端空调末端空调末端冷凝器蒸发器水处理取水口排水口江水水源热泵机组7℃3℃37℃45℃取水排水空调热水供水取水排水热水供水总管热水回水总管1.节能效果明显，8年左右可收回投资成本；2.供热制冷舒适度高；3.受地理条件限制较大；4.可申报专项政策补贴。能源中心建设——分布式光伏•可以有效地利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；•可原地发电、原地用电，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。对于联网系统，光伏阵列所发电力既可供给本建筑物负载使用，也可送入电网；•光伏发电系统在白天阳光照射时发电，该时段也是电网用电高峰期，从而舒缓高峰电力需求；•光伏组件一般安装在建筑的屋顶及墙的南立面上直接吸收太阳能，可降低了墙面及屋顶的温升；•并网光伏发电系统没有噪音、没有污染物排放、不消耗任何燃料，绿色环保。能源使用端节能1、照明节能节能灯具更换、照明智能控制（定时、感应等）2、空调节能冷冻站节能、热力站节能、空调末端节能、减少冷热负荷、洁净型空调节能、分散空调（分体、VRV系统）节能等3、水资源回收利用及节水措施中水回收利用、雨水回收利用、感应龙头、龙头加装恒流起泡器、刷卡用开水及沐浴等4、建筑电气节能功率因数控制、电梯馈能回收等根据医院用能现状因地制宜的选择节能技术照明系统节能技术照明LED改造技术介绍用高效LED光源取代原低效的光源。技术特点节能高效、立竿见影、寿命长。适用条件适用于医院中日开启时间较长区域的低效灯具改造。LED日光灯普通日光灯调光驱动器光照度传感器人体存在传感器智能照明控制系统改造技术介绍结合光照度、人体存在传感器等设备，通过调光驱动器实现医院公共区域的照明智能控制。技术特点控制方式灵活多样、高效节能，并可减轻后勤部的工作量。适用条件适用于医院的走廊、过道、大厅、停车场等区域。空调系统节能技术带余热回收的冷水机组技术介绍通过在压缩机和冷凝器之间加装热回收器来回收空调冷凝热，实现夏季免费供应热水的需求。技术特点一机两用，高效节能。适用条件适用于空调季较长且具有大量热水需求同时采用老旧冷水机组的医院。高效空调节能控制系统技术介绍在保证供冷制冷的同时通过一系列节能控制技术实现中央空调系统整体用能最小化目标。技术特点高效节能、控制智能化水平高。适用条件适用于中央空调系统常时间处于部分负荷的医院。负荷模糊预判断技术泵组优选组合控制技术主机小温差补偿控制技术冷却水最佳温度模糊控制技术区域冷量均衡控制技术动态双向变流量控制技术基于COP优化的主机群控技术冷却塔变风量梯级控制技术蒸汽及热水系统节能技术蒸汽发生器技术介绍采用小型的蒸汽发生器替换原大型蒸汽锅炉，根据负荷需求选择开启台数。技术特点快速出蒸汽、减少锅炉预热的燃气损失、免检锅炉。适用条件适用于锅炉间歇运行的医院。太阳能和空气能热水系统技术介绍利用太阳能、空气能来高效制取热水。技术特点高效节能、自动化水平高。适用条件适用于有较多热水需求且有设备摆放空间的医院。蒸汽锅炉蒸汽发生器太阳能热水系统空气能热水系统电梯系统节能技术能量回馈器技术介绍将电梯轻载上行、重载下行时的势能转换成的电能，无消耗的回收并再转供医院中的其他用电设备使用，同时也减少了电梯机房空调的电耗。技术特点势能回收、节能降耗。适用条件适用于医院内的手术电梯、员工专用电梯和客货梯。手扶电梯智能控制系统技术介绍结合光电感应器和变频器确保无人乘坐时保证扶梯自动平稳过渡到节能运行。技术特点高效节能