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可再生能源替代行動出臺:醫(yī)院如何打好“節(jié)能戰(zhàn)”?

發(fā)布時間:2024-11-04 來源:醫(yī)院后勤官 瀏覽量: 字號:【加大】【減小】 手機(jī)上觀看

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為全面貫徹國家關(guān)于碳達(dá)峰碳中和重大決策部署,促進(jìn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系建設(shè),推動形成綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式,近日,國家發(fā)展改革委等部門出臺《關(guān)于大力實(shí)施可再生能源替代行動的指導(dǎo)意見》,要求加快推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域可再生能源替代應(yīng)用。


醫(yī)院作為公共建筑的能耗大戶,加強(qiáng)節(jié)能降耗管理和可再生能源利用,既是促進(jìn)醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求,更是醫(yī)院后勤管理者為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)力量的具體舉措。

分布式能源系統(tǒng)建設(shè)


作為一種新型的能源供應(yīng)模式,分布式能源系統(tǒng)是集中式供能系統(tǒng)的有力補(bǔ)充。傳統(tǒng)的集中式供能系統(tǒng)采用大容量設(shè)備、集中生產(chǎn),然后通過專門的輸送設(shè)施(市政電網(wǎng)系統(tǒng)、集中供暖系統(tǒng)等)將各種能量輸送給較大范圍內(nèi)的眾多用戶;而分布式能源系統(tǒng)則是直接面向用戶,按用戶的需求就地生產(chǎn)并供應(yīng)能量,具有多種功能(供電、供熱、供冷),圖10-4是常見的天然氣分布式能源系統(tǒng)示意圖。


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分布式能源系統(tǒng)提供的制冷、制熱量則通過熱水供應(yīng)和中央空調(diào)供應(yīng)的形式直接提供給用戶,其提供的電能除用戶可直接使用外,多余的部分還可以結(jié)合當(dāng)?shù)貒译娋W(wǎng)的政策,利用相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)與市電的并網(wǎng)。其主要適用對象是電、熱、冷供應(yīng)集中的區(qū)域用戶,如商務(wù)中心、學(xué)校、醫(yī)院等。


在實(shí)際運(yùn)用過程中,分布式能源系統(tǒng)建設(shè)有以下主要特征及優(yōu)點(diǎn)。


(1)直接面向用戶的實(shí)際需求,建設(shè)于用戶所在地或附近,可以大幅減少系統(tǒng)提供用戶能量的輸送環(huán)節(jié),進(jìn)而減少能量輸送過程的能量損失與輸送成本。對用戶而言,比向電網(wǎng)購買高價電力和單純使用天然氣供熱有更好的經(jīng)濟(jì)效益,且初始投資相對較小,日常維護(hù)相對簡單,也能作為用戶能源系統(tǒng)的補(bǔ)充,提高能源供應(yīng)的安全性。


(2)分布式能源系統(tǒng)是以天然氣、輕油以及生物質(zhì)等為燃料(最常見的是天然氣),熱、電、冷聯(lián)供為主要形式的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),有效地實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用,加之“熱泵”“余熱回收”等新能源技術(shù)的成熟運(yùn)用,可充分挖掘系統(tǒng)能源利用潛力,使全系統(tǒng)燃料利用效率達(dá)到70%~80%,系統(tǒng)總體上較常規(guī)能源供應(yīng)方式更加環(huán)保。


(3)分布式能源系統(tǒng)采用性能先進(jìn)的中、小型機(jī)組,具有較高的自動化控制水平和運(yùn)行靈活性等特點(diǎn),再加上合理的設(shè)備配置和系統(tǒng)搭配,可實(shí)現(xiàn)設(shè)備便捷啟停,負(fù)荷靈活調(diào)節(jié),提升系統(tǒng)的安全可靠性。


(4)隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的快速發(fā)展,特別是可再生能源的積極推廣應(yīng)用,用戶的能量需求開始多元化;同時伴隨不同能源技術(shù)的發(fā)展和成熟,可供選擇的技術(shù)也日益增多。分布式能源系統(tǒng)作為一種開放性的能源系統(tǒng),開始呈現(xiàn)出多功能的趨勢,既包含多種能源輸入,又可同時滿足用戶的多種能量需求。


建筑節(jié)能


建筑節(jié)能是一個非常寬泛的研究課題,是建筑全生命周期過程中每一個環(huán)節(jié)下節(jié)能的總和。某建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中,通過采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)建筑物所使用的節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行管理,合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運(yùn)行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,增大室內(nèi)外能量交換熱阻,以減少供熱系統(tǒng)、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應(yīng)等因大量熱消耗而產(chǎn)生的能耗。從而降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源,使得該建筑的全生命周期過程中盡可能減少能源的消耗。其途徑主要包括:盡量減少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失;降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗。


通常情況下,理想的節(jié)能建筑應(yīng)在最少的能量消耗下滿足以下三點(diǎn):一是能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射;二是能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性;三是能夠使室內(nèi)實(shí)現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平和對生活環(huán)境需求的不斷提升,相信未來房屋的建設(shè)發(fā)展趨勢必然是由過去的高能耗建筑向低能耗建筑(節(jié)能型)轉(zhuǎn)變,并力爭向近零能耗建筑轉(zhuǎn)變。


對既有建筑的建筑節(jié)能改造通常的做法有以下幾點(diǎn):


(1)利用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)檢測儀對既有建筑的門窗傳熱性能進(jìn)行檢測,找出造成能源損失的薄弱環(huán)節(jié),制定對應(yīng)的整改方案;

(2)對出現(xiàn)熱橋或保溫層缺陷門窗的位置進(jìn)行整改;

(3)對光照影響較大的地方進(jìn)行隔熱貼膜;

(4)增加光伏發(fā)電、集中供熱供冷等系統(tǒng),替代原部分能源供應(yīng)系統(tǒng);

(5)利用高新技術(shù)下的節(jié)能產(chǎn)品淘汰建筑體內(nèi)高耗能的設(shè)備和系統(tǒng)等。


光伏發(fā)電系統(tǒng)


太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實(shí)的長壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。


2021年10月,《2030前碳達(dá)峰行動方案》提出,建設(shè)“光儲直柔”建筑,到2025年,城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率達(dá)到8%,新建公共機(jī)構(gòu)建筑屋頂光伏覆蓋率力爭達(dá)到50%。而光伏發(fā)電則是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器、逆變器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。常見的光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖見圖10-5。


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光伏發(fā)電系統(tǒng)通常分為獨(dú)立光伏發(fā)電、并網(wǎng)光伏發(fā)電、分布式光伏發(fā)電三種類型。它是一種新型的發(fā)電和能源綜合利用方式,具有廣闊的發(fā)展前景。它主要倡導(dǎo)就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換、就近使用的原則,既能有效提高同規(guī)模光伏發(fā)電的發(fā)電量,又能有效解決電力在升壓和長途運(yùn)輸中的損耗問題。就醫(yī)院而言,常見的光伏利用措施有:太陽能充電車棚、光伏供電系統(tǒng)、太陽能路燈、太陽能熱水器等。


熱源系統(tǒng)


1

地埋管地源熱泵


地埋管地源熱泵屬可再生能源利用技術(shù),以巖土、地層土壤為低溫?zé)嵩春屠湓?,由地源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱中央空調(diào)系統(tǒng)。通常地源熱泵消耗1 kW·h的能量,可以得到4 kW·h以上的熱量或冷量。地源熱泵系統(tǒng)示意圖見圖3-3-11。


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系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):


(1)利用地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常深度小于400 m)作為冷熱源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,不受地域等限制,使用范圍廣,資源儲備較充足。


(2)地源熱泵屬穩(wěn)定性和可靠性高的節(jié)能技術(shù)。地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對穩(wěn)定,冬季比環(huán)境空氣溫度高,夏季比環(huán)境空氣溫度低,這種溫度特性使地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率高40%,可節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用達(dá)40%左右。地能溫度較恒定使熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定,保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。


(3)環(huán)境效益顯著。地源熱泵系統(tǒng)無污染物排放,不產(chǎn)生熱島效應(yīng)和室外噪聲。雖然需使用制冷劑,但相比于常規(guī)空調(diào)可減少25%的充灌量。


(4)一機(jī)多用,應(yīng)用范圍廣。地源熱泵系統(tǒng)可提供供暖、空調(diào)、生活熱水的冷熱源,一套系統(tǒng)可以替換傳統(tǒng)的鍋爐和空調(diào)兩套系統(tǒng)。


(5)維護(hù)費(fèi)用低。地源熱泵的機(jī)械運(yùn)動部件少,所有的部件埋在地下或安裝在室內(nèi),避免了室外惡劣氣候的影響。其地下部分可運(yùn)行使用50年,地上部分可運(yùn)行使用30年,機(jī)組使用壽命均在15年以上,而且占地少,節(jié)省空間,自動控制程度高,可實(shí)現(xiàn)無人值守。


2

地表水地源熱泵


地表水地源熱泵是利用地表水源,如地下水、河流和湖泊吸收的太陽能和地?zé)崮?,形成低品位熱能資源,通過熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移。水源熱泵系統(tǒng)示意圖見圖3-3-12。


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水源熱泵和地源熱泵的優(yōu)點(diǎn)類似,屬可再生能源利用技術(shù),運(yùn)行效率高、節(jié)能,可利用的水體溫度比冬季室外空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也相應(yīng)提高。設(shè)計(jì)良好的水源熱泵機(jī)組與電采暖相比,可減少70%以上的電耗。水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定,特別是地下水,使熱泵機(jī)組運(yùn)行可靠、穩(wěn)定,也不存在空氣源熱泵的冬季除霜等問題。水源熱泵系統(tǒng)可供暖、供冷和生活熱水。



綜合自:《醫(yī)院后勤管理品質(zhì)提升》、《中國醫(yī)院建設(shè)指南》第五版,有改動


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