隨著全社會碳中和要求的提升以及能源價格的增長，今天的醫(yī)院管理者正越來越多地面臨與能源有關(guān)的商業(yè)和技術(shù)挑戰(zhàn)。目前，這些挑戰(zhàn)主要包括三個方面：面對突發(fā)情況時的能源彈性、來自醫(yī)院用能的成本壓力以及日益迫切的可持續(xù)發(fā)展目標。

當然，這些新的挑戰(zhàn)，不僅僅來自外部能源市場和政策要求的變化，也來自醫(yī)院自身對醫(yī)療設(shè)備和環(huán)境的升級需求。與以往相比，今天的醫(yī)院往往會采用更多性能先進的設(shè)備，但它們往往也對電能質(zhì)量提出了更高的要求;此外，更完善的護理環(huán)境要求的照明、供暖、制冷等條件也需要更多的能耗，例如手術(shù)室和重癥監(jiān)護室等場所需要高頻率換氣，其帶來的暖通空調(diào)能耗不可小視。在此基礎(chǔ)上，醫(yī)院還要進一步實現(xiàn)低碳的可持續(xù)發(fā)展目標，的確面臨著不小的難度。

不過，面對這些挑戰(zhàn)，創(chuàng)新的電力能源技術(shù)和應(yīng)用也在不斷涌現(xiàn)。醫(yī)院如何找到一條“一舉三得”的途徑，同時改善供電彈性、用能成本和可持續(xù)性?施耐德電氣認為，高度成熟且具有智能化特征的微網(wǎng)，可以為這一難題帶來解決之道。

適用于醫(yī)院的智能微電網(wǎng)具備哪些特征?

今天，一個完整的微網(wǎng)解決方案可以智能地協(xié)調(diào)各種現(xiàn)場分布式能源資產(chǎn)，優(yōu)化成本和電力穩(wěn)定性，這樣的綜合收效足以使醫(yī)院受益匪淺。此外，自 2014 年以來，安裝微電網(wǎng)的整體成本下降了25%至30%，預(yù)計這一趨勢還將繼續(xù)保持。這些有利因素，都使得醫(yī)院采用微電網(wǎng)的意愿逐年上升。那么，一個適用于醫(yī)院的智能微網(wǎng)通常應(yīng)具有怎樣的特征呢?

從組成上看，微網(wǎng)是一個與公用電網(wǎng)交互的本地能源系統(tǒng)，包含一臺或多臺發(fā)電機以及必要的能源管理控制器，可以在本地為消費者提供安全靈活的電力。今天，許多醫(yī)院已經(jīng)采用了熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP) 或冷熱電聯(lián)產(chǎn) (CCHP) 系統(tǒng)，結(jié)合本地負荷和儲能，構(gòu)建了一個微網(wǎng)體系。更全面的微網(wǎng)解決方案則包括了多種分布式能源，比如屋頂光伏、垂直風機、燃料電池。

從結(jié)構(gòu)上看，新型微網(wǎng)系統(tǒng)可視為擁有三層架構(gòu)。第一層包括所有互聯(lián)互通的產(chǎn)品，包括監(jiān)測設(shè)備、分布式能源資產(chǎn)等。在中間邊緣控制層，微網(wǎng)控制器與相關(guān)軟件相結(jié)合，可以監(jiān)控所有資產(chǎn)、做出關(guān)鍵決策并采取措施來控制發(fā)電資產(chǎn)和用電設(shè)備，增強彈性，最大程度地利用可再生能源。頂層則包括進一步增強微網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度的智能策略、分析工具和輔助服務(wù)。微網(wǎng)能源顧問通常托管在云端，有助于從經(jīng)濟性的角度優(yōu)化生產(chǎn)、消耗和存儲能源的時間和方式，從而最大程度地降低成本，提高可持續(xù)性。

微網(wǎng)架構(gòu)的三個功能層

善用微網(wǎng)提升能源彈性、優(yōu)化成本和可持續(xù)性

微網(wǎng)如何幫助醫(yī)院實現(xiàn)能源供應(yīng)的彈性?在這方面，微網(wǎng)系統(tǒng)擁有出色的速度和性能，能夠通過平衡負載需求和分布式能源資產(chǎn)的可用發(fā)電量，來幫助確保設(shè)施的電力穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，為微網(wǎng)控制系統(tǒng)提供冗余設(shè)計，則可以進一步保障任何條件下的可靠運行。

在突發(fā)情況下，如果外部主網(wǎng)不穩(wěn)定，微網(wǎng)將自動脫離外部主網(wǎng)，以保護設(shè)施的電能質(zhì)量，并持續(xù)為所有關(guān)鍵負載供電。最先進的微網(wǎng)解決方案還提供離網(wǎng)預(yù)備功能。根據(jù)天氣數(shù)據(jù)和警報，微電網(wǎng)系統(tǒng)可以“預(yù)見”即將到來的情況，并在暴風雨來臨前做好脫離主電網(wǎng)的準備，為設(shè)施工作人員留出足夠的時間來采取預(yù)防措施。

微網(wǎng)不僅可以幫助醫(yī)院提高彈性，更好地抵御電網(wǎng)停電或電力不穩(wěn)定，還有助于優(yōu)化能源成本，并最大程度地利用可再生能源，以幫助醫(yī)院實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標。以往，受到技術(shù)進展的制約，可再生能源的發(fā)電成本仍普遍高于從電網(wǎng)購電的成本，微網(wǎng)在成本上的效應(yīng)或許尚不明顯。但今天，這一情況正從根本上發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可再生能源發(fā)電成本日益降低，結(jié)合電價體系的改革，更進一步促進了醫(yī)院等行業(yè)通過采用微網(wǎng)、可再生能源發(fā)電以及儲能等路徑降低用能成本的意愿。

在此基礎(chǔ)上，微網(wǎng)還提供了許多額外的節(jié)省成本的機會。最先進的微網(wǎng)解決方案能夠提供整合外部數(shù)據(jù)的分析智能，例如結(jié)合對天氣預(yù)報、太陽能和風能的可用性、能源市場定價的變化以及設(shè)施占用率預(yù)測和活動時間表(如電動汽車充電)的分析，確定生產(chǎn)、使用、存儲或出售能源的最佳時間和方式。同時，微網(wǎng)分析應(yīng)用與設(shè)施 BMS(樓宇管理系統(tǒng)) 系統(tǒng)的整合，可以讓微電網(wǎng)成為智能建筑的一個組成部分，優(yōu)化設(shè)施的能源狀況。微電網(wǎng)在現(xiàn)場發(fā)電、儲能和可控負載方面的柔性越大，醫(yī)院可以利用的優(yōu)化機會就越多。

先進的微網(wǎng)能源分析整合了內(nèi)外部數(shù)據(jù)，以支持決策和自動化控制方案

可見，微網(wǎng)系統(tǒng)為醫(yī)院提供了一種智能、透明的方式來管理分布式能源，使醫(yī)院可以作為能源的“產(chǎn)消者”來參與智能電網(wǎng)計劃，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。在這方面，施耐德電氣推出了題為《新型微電網(wǎng)設(shè)計如何幫助醫(yī)院提高彈性、降低成本并改善可持續(xù)性》的白皮書，為此類實踐提供了更多的分析和指導(dǎo)。

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https://go.schneider-electric.cn/China_LVC_CN_202203_Healthcare-New-Microgrid-Whitepaper_MFLP.html