醫院節能改造合同能源管理研究

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摘要：既有建筑開展節能改造是我國現階段落實節能減排目標、實現可持續發展的關鍵工作內容之一。合同能源管理作為一種新興的節能改造商業模式，可以充分調動用能單位開展節能改造的積極性，并充分利用市場資源，最終有效落實節能減排目標。對合同能源管理的概念內涵、發展現狀、扶持政策、改造技術以及常見的商業模式進行概述，并以實際的醫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院建筑的節能改造提供參考依據。

關鍵詞：合同能源管理；醫院建筑；節能改造；改造技術；低碳環保；風險管控欄

在低碳環保、可持續發展為基本國策的時代背景下，節能減排是城市建設及城市改造過程中的關鍵一環。據統計，我國單位面積的建筑能耗是發達國家的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能改造是實現節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能改造積極性，并有效利用市場資源，最終落實節能減排目標的有效途徑。醫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能改造，充分借助市場資金及節能服務公司的技術優勢，是實現節能減排目標、建立節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、發展現狀、扶持政策、改造技術以及常見的商業模式進行概述，并以醫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院建筑的節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，其內涵是指由專業的節能服務公司與用能單位簽訂能源服務合同，為用能單位提供節能診斷、融資、改造、運維等服務，并以節能效益分享的方式回收投資成本并獲得合理利潤的商業服務模式。該模式對用能單位而言，不僅可以降低其節能改造的投資成本與技術風險，還可以充分調動其開展節能改造的積極性[1]。1.2發展現狀。近年來，隨著城鎮化進程的不斷加快，我國經濟社會的發展越來越受到環境、資源的制約，節能減排工作的重要性愈發顯著，針對存量既有建筑開展合同能源管理是落實節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境基金（GEF）的支持下，通過示范、引導和推廣，節能服務產業迅速發展，專業化的節能服務公司不斷增多，服務范圍已擴展到工業、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，實現的節能量已達到1648.39萬tce[3]。1.3相關政策。國家發改委等部門于2010年了《關于加快推行合同能源管理促進節能服務產業發展意見》（國辦發[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，近年已陸續了《上海市加快推行合同能源管理促進節能服務產業發展實施意見的通知》（滬府辦發[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）、《上海市年節能減排（應對氣候變化）專項資金管理辦法》（滬府辦發[2017]9號）、《上海市工業節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[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能服務產業的健康快速發展。1.4改造技術。既有建筑節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定，因此其節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、節能運行管理等方面。此外，將傳統燈具替換為LED節能燈具已是節能改造的常規內容之一，根據醫院的用能特性，將其與智能控制系統相結合，可有效降低醫院的照明能耗。1.5商業模式。歷經多年的發展，合同能源管理在我國已形成了較為成熟的商業應用模式，主要包括三種類型，即節能效益分享型、節能量保證型、能源費用托管型[1]。節能效益分享型是指節能改造工程的投入按照節能服務公司與用能單位的約定共同承擔或由節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，按比例與節能公司分享由項目產生的節能效益。節能量保證型是指由用能單位獨立投資，節能服務公司向用能單位提供節能服務并承諾保證項目節能效益。能源費用托管型是指用能單位委托節能服務公司出資進行節能改造及運行管理，并按照雙方約定將能源費用交由節能服務公司管理，同時節省下來的能源費用歸屬節能服務公司的。上述三種合同能源管理的商業模式也可以根據具體情況形成多種復合型商業模式，近年綠色金融的快速發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醫院建筑合同能源管理案例簡介

本文以上海市嘉定區婦幼保健院為例，對其采用合同能源管理的改造方案、商業模式、實施流程、經濟效益以及存在問題進行簡要分析，旨在為我國醫院建筑采用合同能源管理模式進行節能改造的進一步推廣提供參考。2.1項目概況。上海市嘉定區婦幼保健院始創于1950年，是一所集醫療、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院。醫院于2012年整體搬遷至嘉定新城，院區總建筑面積3.4萬m2，院區共建設2棟樓，其中主樓由門診綜合樓、婦幼所樓、醫技住院樓組合而成，輔樓為醫院餐廳。門診綜合樓與婦幼所樓為地上三層，醫技住院樓為地上八層，地下一層為設備用房及車庫。院區核定床位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）。空調熱源采用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。空調末端采用風機盤管加新風系統，部分區域采用多聯機系統及分體式空調系統。醫院照明燈具采用傳統燈具，燈具類型主要為T8格柵燈、節能筒燈。醫院原本設有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停控制及運行參數設定主要通過人工操作進行管理。此外，醫院設有分項計量能耗監測系統，但無法實現分樓層及分科室計量。據統計，醫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，隨著醫院的能源系統逐漸老化，設備效率也逐漸下降。為了加強醫院的節能管理，降低能耗消耗水平，創建綠色節能醫院，進一步發揮醫療公共機構在節能減排方面的示范作用，醫院專門聘請專業的節能服務公司對院區的能源系統進行了節能改造，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、節能筒燈替換為LED節能燈具。能耗監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，增設一套節能宣傳展示系統，用于播放醫院節能改造相關視頻，倡導行為節能并宣傳節能相關知識。醫院的總體改造情況如圖3所示。2.3商業模式。醫院的節能改造工作始于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。此次改造采用節能效益分享型與節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，改造后醫院的能源系統已投入運營100余天，預期年節能率可達到15%以上，年可節省費用約100萬元，年可節約329.1tce。在節能效益分享期內，若因醫院的建筑業態、用能設備、運行規律、極端天氣等不可預見因素導致能耗發生較大變化時，可對該部分能耗進行修正，進而核算實際節能率。此外，在分享期內，由節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院管理，節能效益則由醫院獨享。2.4風險管控。節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、節能量風險等。上海市嘉定婦幼保健院的節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，運營階段存在節能量不確定性等問題。采用合同能源管理模式進行節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，而醫院建筑的用能需求及運營特性又有其特殊性，在節能改造過程中不可避免的存在諸多現實困難及風險因素，在節能改造流程中每一個環節的決策失誤都會影響到后續工作，從而對最終的節能效益造成影響。因此，為有效規避上述風險隱患，在醫院建筑實施節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院運營造成的影響，采取有效措施從而盡可能規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，加強醫院的后勤運維水平，在保障醫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能潛力，并不斷完善優化醫院的后勤運維管理制度及工作流程，同時加強醫院內部的節能宣傳工作，最終為達到預期的節能效益奠定堅實的基礎。

3結語

醫院建筑采用合同能源管理進行節能改造，可以在低成本投資的條件下實現能源系統的更新換代，借助節能服務公司的技術優勢，可以有效提升醫院的后勤運維管理水平，在實現節能效益的同時，也有助于醫院樹立綠色節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，醫院采用合同能源管理進行節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。

參考文獻

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[3]袁征峰.合同能源管理在我國的現狀淺析[J].財訊,2016,21:12.

[4]翁智雄，葛察忠等.國內外綠色金融產品對比研究[J].中國人口•資源與環境,2015（25）,6:17-22.

[5]任宏，趙丹等.合同能源管理項目風險因素研究[J].建筑經濟,2015（36）,7:100-103.

作者:高燕 單位:上海市嘉定區婦幼保健院