如何利用智慧管理方法降低医院能耗？深圳医院的管理者联合做了这项研究（上）

摘要：在医院管理中能源消耗是医院运营成本的关键组成部分，如何有效管理能源使用、降低运营成本成为医院管理者亟需解决的问题。

深圳市宝安区人民医院张锐

深圳市南山区人民医院何敬远

中国医学科学院肿瘤医院深圳医院徐杨

深圳市第二人民医院曾理

在医院管理中能源消耗是医院运营成本的关键组成部分，如何有效管理能源使用、降低运营成本成为医院管理者亟需解决的问题。

本文作者将研究医院信息化能源管理平台对医院运营成本控制的影响，主要探讨该平台在提升医院管理效率、降低能源消耗方面的作用和效果，并提出相关的改进路径，有助于医院实现绿色、低碳、可持续发展的目标。

影响医院能耗的因素及相关问题

广东省医疗卫生类公共机构的能耗标准

三级医院通常规模最大，设备最齐全，服务的病人最多，其单位建筑面积能耗和人均综合能耗都较高，随着医院等级的降低，规模、设备及服务病人数相应减少，能耗标准也随之降低。

因此广东省给予三级医院的能耗标准最高值，二级医院次之，一级医院最低，并且通过设定引导值，鼓励各级医院采取节能措施以达到更低的能耗标准，见表 1。

深圳市部分公立医院收入与能耗关系分析

深圳市部分公立医院的年度收入与能耗排名存在显著差异。部分高收入医院（如北京大学深圳医院）其万元收入能耗和单位建筑面积能耗排名相对较低，表明这些医院在能耗管理方面表现出色。相反，一些收入较低的医院，其能耗排名也相对较低，显示出良好的能源利用效率。

此外，医院收入与万元收入能耗排名和单位建筑面积能耗排名之间不存在线性关系，突显了精细化能耗管理的重要性。深圳市公立医院的预算收入与能耗值的位次趋势变化，反映了医院建筑设计规模与经营规模之间的逻辑关系，从而影响实际的能耗成本。

医院的主要能耗占比关系

在设备层面，能耗组成主要包括空调系统（中央式和分体式）、照明系统、动力系统、办公系统、医疗及其他系统。

以深圳市第二人民医院 2020 年统计数据为例（图 2），空调系统是医院建筑中最主要的能耗设备，其次是医疗设备与照明设备，所以通过对空调系统、医疗设备和照明系统的节能改造和管理优化，可以显著降低医院整体能耗。空调系统使用与温湿度等环境因素密切相关，随着季节周期性变化，例如，夏季空调制冷和冬季空调供暖，都会呈现明显的能耗差异。

医院能源管理普遍存在的问题

基于以上医院能耗影响因素的分析，可以发现以下问题：

1 没有数据支撑，医院无法有效开展节能降耗工作，目前对能耗数据的分析和挖掘不足；医院无法有效开展节能降耗工作，目前对能耗数据的分析和挖掘不足；

2 医院节能降耗需要精细化的控能措施，医院的能耗指标细化不足。医院的能耗成本控制是一个复杂的管理体系，在医院专职后勤管理人员数量偏少的情况下，借助信息化、数据化的管理平台非常必要，引入能源管理平台，提高医院能源管理水平，才能有效控制医院的运营成本。

基于数字化的医院智慧能源管理平台的应用

能耗数据采集

医院的供电分类非常明确，根据供电回路和负荷的不同，可以按照以下几类进行数据采集。

1 动力供电：动力系统通常包括电梯、水泵、医用气体等，由于动力供电的负荷较大，通常每个动力设施都有专用回路直接从低压配电房中直接引线到专用的配电柜，可直接在对应的回路安装独立的电表进行计量。

2 照明 / 插座用电：在医院的能源管理中，楼层配电柜中通常将楼层照明与插座合并在同一个回路进行管理。为了精确计量每层楼的耗电情况，在各楼层的配电柜回路上安装独立的计量表进行实时监控。各科室的耗电量根据其占用的面积通过一系列的公式计算进行合理分摊。

3 空调用电：中央空调系统是一个复杂的机电系统，包括冷热源、风机盘管、新风机、排风机、空调末端和净化设备等。这些不同环节的设备通常都在低压配电房中有单独的回路，可以安装独立的表计进行计量，确保空调各部分能耗信息的准确记录。科室的空调用电量有两种计量方法；一是根据面积进行分摊；二是安装热量计进行独立计量。

4 大型医疗设备用电：大型医疗设备是医院能耗的主要部分，例如核磁共振、放射治疗、手术室设备、血透设备、影像诊断设备等，这些设备通常对供电要求比较高，需要从配电房进行独立供电，以确保其稳定性和安全性。为了掌握这些重点设备的用能情况，需要单独安装电表进行计量。

5 特殊区域用电：特殊区域由于其功能特殊，对能源需求量大且稳定，为了更有效地进行能耗管理，这些区域需要安装独立的计量表和配电箱，以便实现单独的能耗监控。通过这种独立监控方式，能够精准记录和分析各个区域的能耗数据。在医院中，通常将手术室、重症监护室、信息中心、水泵房列为高能耗的特殊区域。

建立能耗模型

建立设备用能模型

设备用能模型针对单个设备或设备群体的能源消耗进行详细建模和分析，目的是通过数据的分析优化单个设备的能源使用效率并提高其运行可靠性。

建模方法

①

设备特性曲线：通过测量设备在不同工作条件下的功率消耗，建立设备功率曲线。对空调系统来说，包括制冷 / 制热模式下的功率、风速、室内外温差等参数。

②

状态监测：实时监测设备的运行状态，包括启停频率、负载情况、运行时间等，绘制设备运行曲线。结合设备运行情况做实时能耗分析。

应用场景

①

单设备优化：通过精细调节设备的运行参数，以实现最高的能效和最低的能源消耗，同时保持设备的运行可靠性和性能。以空调系统为例，可以调整运行机组数量、出回水温度、风速、运行时间等要素，来提高设备使用效能。

②

状态监测：通过持续的在线监测设备的能耗和运行状态，以及时发现设备运行中的异常情况，防止设备带病运行，降低效能，也可预防潜在故障风险，减少停机时间，极大提升设备的能效、可靠性和维护效率。当系统检测到空调能耗突然增加或运行参数异常变化时，可以迅速发出警报，提示维护人员进行检查和修理，以防止更严重的故障发生。

建立科室用能模型

科室用能模型针对医院内各个科室（如急诊科、手术室、病房等）的能源消耗进行建模和分析，以便了解和优化科室的能耗情况。

建模方法

①

统计分析：基于各科室的历史能耗数据，通过数据清洗去除异常值和缺失值，确保数据准确；从时间维度识别能耗的模式和趋势。对不同时间段内的能耗进行详细分析，如日间与夜间、工作日与周末以及不同季节的能耗变化，找出能耗的周期性波动和异常情况。

②

行为分析：考虑各科室的使用模式、人员活动情况和设备使用频率等因素，建立综合能耗模型。通过收集行为数据，评估每个因素对能耗的影响。例如，分析各科室在不同时间段的人员流动情况，设备使用高峰期和低谷期，以及特定医疗操作对能耗的需求。通过这种综合分析，可以识别出导致高能耗的具体行为和操作模式，从而制定优化策略，如调整设备使用时间、优化人员调度和改进操作流程，以实现更高效的能源管理。

应用场景

①

能耗分摊：将水、电等能耗费用精确分摊给各科室，提高能源使用的透明度。

②

节能推广：对科室制定能耗关键绩效指标（key performance indicators，KPI）考核机制，督促科室人员养成节约用能的良好习惯。

建立区域用能模型

区域用能模型针对医院内不同区域（如住院楼、门诊楼、行政区等）的能源消耗进行建模和分析，帮助优化区域能源使用。

建模方法

①

区域划分：基于医院目前的功能分区进行区域划分，标注区域面积、使用密度、环境温度等因素，建立区域能耗模型。

②

空间分析：综合考虑区域面积、使用密度、环境温度等因素对能耗的影响。