【摘要】上海市嘉定區南翔醫院總建筑面積約為3.2萬m2，總共有5棟大樓，按主要功能分區如下：門診/急診、住院樓、發熱門診、行政樓、體檢中心。醫院主要用能設備為空調冷水機組、燃氣熱水鍋爐、照明燈具；主要能耗為電耗。我院采用合同能源管理模式進行節能改造，項目總投資額為784萬元，整個項目的效益分享期為8年整，年節約費用約108.9萬元，投資靜態回收期為7.2年。合同期內逐年分享節能效益，按節能公司90%，院方10%的方式進行分享。節能效益分享期，由第三方節能量審核單位進行節能效果審核。通過本項目的實施，可實現年節標煤330.6噸，年減排CO2827噸。

【關鍵詞】合同能源管理 模式 節能

合同能源管理模式的節能實踐與探析

1. 合同能源管理的概念介紹

合同能源管理（簡稱EPC）是20世紀70年代中期在發達國家逐步發展起來的一種節能服務機制，它由專門的節能服務公司為客戶提供耗能設備的改良、更新服務及服務所需的資金，并在合同期內從設備運行節省下來的能源費用中回收投資和獲得利潤[1]，其實質是一種以減少的能源費用來支付節能項目全部成本的節能投資方式。

2. 改造前單位能耗情況

2.1 能源費用情況

根據《節約型公共機構示范單位創建工作方案》中對節約型公共機構示范單位創建工作的驗收評價要求，對我院綜合能耗按當量值計算，審計期（2016年1月至2016年12月）。綜合能耗為791.7tce（電消耗516.8萬度，折標煤516.8噸，占綜合能耗65.3%；水消耗53803噸；天然氣消耗220028立方米，折標煤267.2噸，占綜合能耗33.7%；汽油、柴油消耗2816L，折標煤7.6噸，占綜合能耗1.0%），我院主要能耗為電耗。

2.2 用能系統情況

改造前醫院主要用能設備為空調冷水機組、燃氣熱水鍋爐、照明燈具。

三臺螺桿冷水機組平時一用二備，年運行時間約4個月，全天24h開啟，可根據負荷自動加卸載，冷水機組單臺制冷量1304kW，COP5.91，能效較高，滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189-2015的相關要求。

天然氣熱水鍋爐平時一用一備，單臺制熱量2100kW，采暖運行時間約4個月，季全天24h開啟，根據經驗設置末端采暖溫度45℃。非采暖季鍋爐為生活熱水供熱，全天運行4h。鍋爐熱效率滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189-2015的相關要求。

醫院各區域采用照明燈具包括支架燈、格柵燈、面板燈、筒燈、T5一體化燈具、T8三防燈等，照明系統滿足《建筑照明設計標準》GB50034-2013的相關要求。門診、走道、食堂燈具主要在工作時段開啟，病房、急救中心、地下車庫24小時開啟，醫院白天公共區域充分利用自然采光，對自然光照較好的區域減少開啟燈具數量，降低燈具開啟率。

2.3用能系統存在的主要問題

通過對醫院各個主要用能系統運行現狀進行分析，結合醫院各個系統能耗效率情況及使用規律，各主要用能系統存在以下問題。

2.3.1空調采暖、生活熱水系統：采用燃氣熱水鍋爐制取熱水，通過換熱器間接換熱作為冬季空調采暖、生活熱水熱源。鍋爐熱水系統運行、維護成本高于熱泵熱水系統。

2.3.2群控系統：醫院空調群控系統主要實現日常主機、水泵、冷卻塔等設備開啟功能。空調系統不能根據需求進行合理的調配冷熱源配置，并且水泵全年工頻運行，主機、冷卻塔、水泵無法進行自動加卸載控制，因而冷熱源系統運行存在優化空間；生活熱水系統無集中控制平臺，暫不具備熱水系統運行的調節與設置功能，存在節能運行優化潛力。

2.3.3照明系統：主要采用傳統格柵熒光燈、嵌入式節能筒燈和T8支架燈等，能源消耗較高。

2.3.4能耗監測管理系統：醫院主要用能支路未進行用能能耗實時監測，不利于管理人員實時獲取醫院用能現狀及用能規律，較難掌握能耗使用的薄弱環節。

3. 重點用能設備節能改造情況

基于南翔醫院的用能狀況，其綜合節能改造思路從提高能源的利用效率、提升系統的智能自動化程度、加強管理、進行節能宣傳的方面著手，節能改造方案主要涵蓋以下6個子項。

3.1空調系統改造：對醫院空調采暖系統進行改造，新增15臺132kW風冷熱泵機組作為冬季采暖熱源，原有鍋爐采暖系統作為備用，兩個系統互相備用，保證醫院采暖安全供應；新增的風冷熱泵放置在門診樓的屋頂上，采用3組一組5臺風冷熱泵的布置方式，屋頂熱水總管通過住院樓4層的墻體進入管道井和原先鍋爐系統采暖的板換側出水相連接，采暖循環水泵采用原先熱水循環泵，新增空氣源熱泵的配電采用配電房的備用回路。

空氣源熱泵采暖改造中鍋爐的采暖能耗為選取過渡季節的鍋爐生活熱水耗氣量為基準，結合實際運行采暖能耗為鍋爐全年耗氣量減去生活熱水耗氣量，空氣源熱泵的COP選取原則為：根據近一年上海市的平均氣溫在熱泵出水溫度45℃的工況下不同月份選取的COP不同。改造后使用空氣源熱泵采暖代替鍋爐采暖預計年節省天然氣量177441.6m3，節約費用406915.5元，年節標煤114.5噸。

新增機房全變頻系統，實現冷凍水泵、冷卻水泵定溫差變頻運行，最大程度節省輸配能耗；新增機房群控系統，實現冷熱源各設備（螺桿機、風冷熱泵、水泵、冷卻塔、各種閥門等）的遠程控制，確保末端需求與主機供應相匹配，極大提高空調系統整體運行效率。群控機房實時監測記錄運行時間，分析機房制冷/熱效率，可幫助技術人員診斷并進一步提出節能優化措施。機房群控改造后可實現年節費用12.5萬元，年節標煤40.3噸。

3.2 生活熱水改造：對醫院生活熱水系統進行改造，新增15臺65kW循環式風冷熱泵機組作為全年生活熱水熱源，并配置有50t生活熱水水箱，原有鍋爐生活熱水系統作為備用。生活熱水控制部分將接入機房群控系統，便于便捷化管理和進行節能運行控制。通過生活熱水改造，醫院可實現年節費用10.2萬元，年節標煤28.9噸。

3.3照明系統改造：考慮LED壽命長、節能環保等優點，我院將門診、急診、住院樓、發熱門診、行政樓的照明燈具全部更換為LED燈，可實現年節費用45.5萬元，年節標煤146.9噸。

3.4能耗監測系統：建立能耗監測系統，除了實現直接對醫院各條常規電力支路的能耗監控外，還可對被改造設備（熱泵主機、冷水機組、水泵、冷卻塔風機等）用電支路的計量，反映設備改造前與改造后的能耗狀況；同時幫助醫院管理人員提高對目標設備的日常管理，依據平臺提供的監測數據做出相應節能診斷，得出切實可行的節能辦法，包括管理節能、技術節能和公示行為節能，降低醫院的能源消耗，從而提高運行管理水平，減少運行管理費用。

3.5 BIM技術應用：根據醫院的特點，結合現有BIM技術發現趨勢，通過采用BIM技術實現建筑用能系統現狀建模，在此基礎上確立BIM三維可視化施工方案，施工完成后將BIM技術與運營管理信息相結合，實現節能改造全過程BIM可視化應用。

3.6節能展示系統：節能展示系統安裝在醫院人流量較大區域，并開發節能展示網頁，可作為節能改造互動平臺，通過終端展示屏、信息發布網頁和節能宣傳片三部分展示節能效果，達到節能宣傳目的。

4. 技術經濟性分析

4.1風冷熱泵機組具有高效節能的特點，機組能效比較高，一般在3以上，而鍋爐熱效率一般不超過1。與燃氣熱水鍋爐相比，熱泵機組安全性好，可實現全自動控制，無需人員值守，節省人員成本。

4.2 LED照明具有節能、高效、經濟等特點，將醫院的傳統燈具或光源采用性能參數一直的LED燈具或光源替換，如LEDT8燈管、LEDT5一體化燈具、LED面板燈、LED吸頂燈、LED筒燈、LED球泡燈等。在相同性能參數下，LED照明比傳統照明節電約60%，同時維護成本很低。

4.3機房群控通過對整個空調系統節能優化運行，保證輸配端、主機端、處理末端處于供需平衡、高效運行狀態，從而實現整個系統的節能運行。機房群控系統還可通過預設的節能運行控制策略進一步實現節能。

4.4能耗監測管理系統可實現對主要用能系統全天、實時計量，便于管理人員對用能系統規律、節能潛力進行進一步分析，從而優化節能運行策略；此外，能源監測管理系統也是完善能源資源管理中的能耗統計與計量的重要環節，系統雖不直接產生節能經濟效益，但無論對于用能管理、還是節能用能診斷均是重要數據支撐。

5. 改造后節能效果保證及節能潛力挖掘

既有建筑節能不僅需要設備及系統改造，良好的節能運行管理也具有舉足輕重的作用。將建筑視同整體，從能耗數據的跟蹤管理、設備運行時間優化、空調系統管理及日常管理等方面著手，可以多方面全方位地改善管理，實現可觀的節能效果。因此，將通過節能改造之后對建筑設施、設備系統進行高效的運行，從而真實地實現節能改造的初衷。

運用能耗監測管理系統，對節能改造前后的能耗數據進行分析，得出改造后的綜合節能效益；對空氣源熱泵采暖系統、空氣源熱泵生活熱水系統、照明系統、能耗監測管理系統的實際運行節能效果進行分析；通過物業管理團隊、節能服務公司等多方面的溝通、結合項目運行情況，對空氣源熱泵采暖系統、空氣源熱泵生活熱水系統、照明系統、能耗監測管理系統發掘節能運行管理措施。

通過節能公司提供專業的節能運行分析報告及技術支持，使得醫院能不斷調整并實施低成本、高效率的節能管理措施，真正實現持續的節能成果。

參考文獻

[1]姜月，孫玉輝，李瑩，曹炎鑫，合同能源管理在中國的發展困境及相關建議[N].能源與節能，2013（1）：52-53

本文作者：上海市嘉定區南翔醫院-朱益芳