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施耐德電氣:醫院如何通過新型微網實現“一舉三得”?
(發布日期:2022-5-18) 來源: 資訊快分享
 

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

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

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

適用于醫院的智能微電網具備哪些特征?

今天,一個完整的微網解決方案可以智能地協調各種現場分布式能源資產,優化成本和電力穩定性,這樣的綜合收效足以使醫院受益匪淺。此外,自 2014 年以來,安裝微電網的整體成本下降了25%至30%,預計這一趨勢還將繼續保持。這些有利因素,都使得醫院采用微電網的意愿逐年上升。那么,一個適用于醫院的智能微網通常應具有怎樣的特征呢?

從組成上看,微網是一個與公用電網交互的本地能源系統,包含一臺或多臺發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,許多醫院已經采用了熱電聯產 (CHP) 或冷熱電聯產 (CCHP) 系統,結合本地負荷和儲能,構建了一個微網體系。更全面的微網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。

從結構上看,新型微網系統可視為擁有三層架構。第一層包括所有互聯互通的產品,包括監測設備、分布式能源資產等。在中間邊緣控制層,微網控制器與相關軟件相結合,可以監控所有資產、做出關鍵決策并采取措施來控制發電資產和用電設備,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經濟調度的智能策略、分析工具和輔助服務。微網能源顧問通常托管在云端,有助于從經濟性的角度優化生產、消耗和存儲能源的時間和方式,從而最大程度地降低成本,提高可持續性。

施耐德電氣:醫院如何通過新型微網實現“一舉三得”?

微網架構的三個功能層

善用微網提升能源彈性、優化成本和可持續性

微網如何幫助醫院實現能源供應的彈性?在這方面,微網系統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的可用發電量,來幫助確保設施的電力穩定性。在此基礎上,為微網控制系統提供冗余設計,則可以進一步保障任何條件下的可靠運行。

在突發情況下,如果外部主網不穩定,微網將自動脫離外部主網,以保護設施的電能質量,并持續為所有關鍵負載供電。最先進的微網解決方案還提供離網預備功能。根據天氣數據和警報,微電網系統可以“預見”即將到來的情況,并在暴風雨來臨前做好脫離主電網的準備,為設施工作人員留出足夠的時間來采取預防措施。

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

在此基礎上,微網還提供了許多額外的節省成本的機會。最先進的微網解決方案能夠提供整合外部數據的分析智能,例如結合對天氣預報、太陽能和風能的可用性、能源市場定價的變化以及設施占用率預測和活動時間表(如電動汽車充電)的分析,確定生產、使用、存儲或出售能源的最佳時間和方式。同時,微網分析應用與設施 BMS(樓宇管理系統) 系統的整合,可以讓微電網成為智能建筑的一個組成部分,優化設施的能源狀況。微電網在現場發電、儲能和可控負載方面的柔性越大,醫院可以利用的優化機會就越多。

施耐德電氣:醫院如何通過新型微網實現“一舉三得”?

先進的微網能源分析整合了內外部數據,以支持決策和自動化控制方案

可見,微網系統為醫院提供了一種智能、透明的方式來管理分布式能源,使醫院可以作為能源的“產消者”來參與智能電網計劃,實現可持續發展目標。在這方面,施耐德電氣推出了題為《新型微電網設計如何幫助醫院提高彈性、降低成本并改善可持續性》的白皮書,為此類實踐提供了更多的分析和指導。

通過以下鏈接下載白皮書,獲取醫院通過新型微電網系統提升能源彈性、優化成本和可持續性的更多洞察。
https://go.schneider-electric.cn/China_LVC_CN_202203_Healthcare-New-Microgrid-Whitepaper_MFLP.html


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