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施耐德電氣:讓微網為醫院電力保障打造一道“新屏障”
(發布日期:2022-6-28) 來源: 施耐德電氣
 

近年的疫情,讓人們越來越關注醫療機構在面對突發挑戰時的應對能力。事實上,對于醫院而言,需要全力應對的突發挑戰并不僅僅包括疫情、疾病高發期導致的醫療資源緊張這一種情況,極端天氣、計劃外故障等因素造成的電力保障中斷,同樣會為醫院帶來“不可承受之痛”。

微網:為醫院電力保障打造一道“新屏障”

面對這一挑戰,備用電源系統已經是當今醫院的標配,但從以往案例來看,突發狀況下因備用電源系統發生故障或供電能力不足導致醫院停止運作仍不無先例?紤]到連續、穩定的電力供應對患者救治“不容有失”的重要性,我們仍然有必要為醫院的電力供應考慮更多的額外措施。

在這方面,微網正有望成為助力醫院電力不間斷供應的一道“新屏障”。早在2017年的哈維颶風中,美國得克薩斯醫療中心就創造了憑借微網在災害環境中保持全面運營的成功案例。不僅如此,當前醫院消耗的能源水平,是其他同等規模的商業建筑的 2.5 倍;因此,除了進一步降低電力中斷風險的目的之外,來自能源成本的因素同樣促使越來越多的醫院開始考慮采用微網。

其好處在于,當電網突發停電時,醫院可以增加獨立運行支撐的時間;當電網能源成本上升時,微網也可以增加對分布式可再生能源或儲能的消耗,助力降低用能成本;此外,提升對可再生能源的消耗比例,也有助于實現更多減排,讓用能密集的醫療行業進一步提升自身的可持續性。

數字化工具助力微網可行性分析及規劃

那么,醫院應該如何規劃和打造適合自身需求且具備經濟效益的微網系統呢?施耐德電氣認為,醫院在規劃微網時,首先應開展可行性研究;其次應結合醫院的能源管理目標,合理規劃微網納入分布式可再生能源的規模;此外,可以采用模塊化、預封裝的微網設計,以簡化安裝、運行和維護的過程;最后,還應關注并選擇最優的微網融資和運營方案,以使微網系統在可靠性、能源效率及經濟效益等多個方面達到預期水準。

在可行性研究階段,醫院可以利用一些采用了高級建模算法的設計工具,助力進行針對設計方案的可行性分析。這些設計工具不僅可以在綜合考慮現有設備、成本、功能、項目執行等制約因素的基礎上創建微網模型,還能夠采用高級控制算法分析并優化分布式可再生能源的規模、類型和組合。此外,建議在規劃微網項目時,就采用與最終微網控制系統相同的算法,保持這樣的兼容性有助于確保實現最佳的微網性能。

施耐德電氣:讓微網為醫院電力保障打造一道“新屏障”

          某建模示例中,微網安裝前后,電網電力和燃氣能源的模擬消耗量

利用模塊化、可擴展的微網架構,實現全程簡化

在利用數字化設計工具進行可行性分析后,醫院宜選用基于標準化、預封裝系統組件的新型微網解決方案,以簡化微網安裝、運行和維護等各個環節的工作。

其中,預制式的微網控制中心允許在制造過程中預先安裝選定的組件,以提供即用型解決方案;預封裝的微網控制中心除了模塊化的開關設備設計外,還包括預先設計的算法,可以為所有重要的決策和控制應用提供支持。

這種模塊化、可擴展的微網軟硬件架構帶來了令人稱道的簡單性和可靠性,從而為醫院微網建設帶來種種好處。例如,模塊化架構易于設計和安裝,部署成本更低;標準化組件支持即插即用式替換,降低了維護成本,也更易得到供應商的技術支持;經過測試和驗證的系統架構更加可靠;此外,具有可擴展性的設計還能夠為未來更創新的能源技術留出升級空間。因此,對醫院團隊而言,提供模塊化方案的供應商無疑是更值得考慮的優勢之選。

善用融資及運營模式,優化經濟效應

在確定更具優勢的微網技術架構和解決方案之后,選擇更適合自身情況的融資和運營模式也很重要。在這方面,目前主要有“客戶投資”和“能源即服務(EaaS)”兩種常見的模式可供選擇!翱蛻敉顿Y”模式是指醫院采用自有資金或銀行貸款建設微網,并擁有對系統的完全控制權。在這種情況下,醫院可以直接享有微網產生的財務回報,但所有的財務、技術和運營風險也都由醫院自身承擔。

此外,醫院還可以采用“能源即服務”(EaaS)的模式,這種模式提供了靈活的所有權結構,以及可以利用股權和債務融資結構的購電協議模式,參與項目的各方可以靈活利用設備租賃/貸款、購電協議、節能績效合同、節能收益共享協議或能源資產特許協議等多種創新形式來確立收益分配及協作模式。這種模式有利于讓醫院在受益于專業知識和技術的同時,降低醫院管理部門的財務和運營風險。

施耐德電氣:讓微網為醫院電力保障打造一道“新屏障”

                         “能源即服務”融資和運營模式下的典型價值鏈

當然,醫院在選擇融資和運營模式時,除了基于對自身情況和需求的考量,還應該適當考慮到當地的政策激勵因素。例如,一些當地政府可能在現時或一段時期內推出對微網、可再生能源和儲能的地區性激勵措施,這類因素也能夠影響醫院實施微網所獲得的經濟效應,值得仔細考量。

相信隨著“雙碳”目標在各個領域深入推進,全社會利用可再生能源的比例不斷提升,今后會有更多醫院通過實施微網系統,在為醫院電力供應打造更多保障的同時,實現更具經濟性、更低碳的能源使用及管理。在這方面,施耐德電氣也推出了題為《為醫院建設有彈性的高效微電網:從設計到融資》的白皮書,意在為更多醫院用戶打造微電網系統提供有益的指導。




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