浅析燃气分布式能源的医院供能研究

浅析燃气分布式能源的医院供能研究

李晴

煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司  安徽省合肥市庐阳区  230000

摘要：燃气分布式能源作为一种新型供能方式，在节能减排领域具有广阔的应用前景。传统的医院供能方式存在能源浪费、环境污染等问题，而燃气分布式能源系统通过高效利用燃气资源，实现供热、供冷和供电一体化，能够提升医院燃气供能系统的能源利用效率、降低运营成本，并减少对环境的负面影响。本文旨在探讨燃气分布式能源在医院供能中的应用研究方法，旨在为医院供能模式的创新提供理论和实践指导。

关键词：燃气；分布式能源；医院供能

分布式能源系统是一种有吸引力的替代利用模式，是一种能源梯次利用系统。它可以将可再生能源与传统技术相结合，为用户提供制冷，供暖和电力或其他产品。燃气分布式能源是分布式能源的主要供给形式[1]，对用户维系生产至关重要，作为一种新型能源供应模式，在医院这种能耗需求大，供能稳定性要求高的场所具有重要的作用。随着技术的不断进步和经验的积累，燃气分布式能源将逐渐在医院用能领域得到普及与应用，为医院节约能源成本，提高能源利用效率，推动环保可持续发展做出贡献。在医院用能领域，如何利用分布式能源为医院供能，提高能源利用效率，节约能源成本，已经成为研究的热点。本文将从现有医院的供能模式出发，探讨燃气分布式能源在医院中的应用研究方法。

1. 目前医院供能存在的问题

1.1能源消耗高

医院的能耗较大，供能需求稳定，并且对可靠性要求很高，空调的制冷与供热系统耗电占医院的总耗能比重达50%以上[2]。很多医院在能源结构设计、能耗设备使用管理以及用能安全监测等方面，存在信息管理凌乱与信息孤岛等现象。医院内设备使用大量的冷、热和电力等能源，但由于一些设备设计不合理或者使用不当，导致能源浪费。医院建筑通常规模较大，存在空调供应过剩、用能不平衡等能源浪费现象。同时，传统医院供能中的冷却和供暖系统效率不高，导致大量的能源浪费。一些医院在能源管理方面存在缺陷，后勤运营保障体系的信息化建设相对滞后。

1.2安全隐患

医院供能系统中使用的设备如供电设备、燃气设备等存在老化、损坏或维护不及时等问题，可能导致设备故障，增加火灾、短路、漏电等安全风险。医院供能系统中的管线可能会因为老化、腐蚀、施工质量不合格等原因出现泄漏现象，如果是燃气管线泄漏，可能引发爆炸和中毒事故。配电线路在规划和设计过程中可能存在容量计算不准确、线路绝缘材料选择不当等问题，增加了短路、过负荷等电气安全风险[3]。

2. 研究方法

2.1理论模型和框架

可以基于燃气分布式能源的医院供能模式构建理论模型利用数学建模和仿真分析进行研究。采用系统动力学、优化模型、能量流模型等方法，建立供能模式的数学模型，通过计算机仿真模拟分析不同情景下的供能效果和经济性，帮助分析不同因素对供能模式的影响，利用仿真模拟结果分析医院供能的合理方案最优解。可以通过实地调研医院设施现状和供能系统的具体情况，了解燃气分布式能源在供能模式中的应用现状和问题，选择一些医院作为案例，分析其供能模式的运行情况和效果，并根据实地调研和案例分析结果提出改进方案。

可以结合能源系统工程、可持续发展理论、系统优化理论等相关领域的理论建立理论框架。例如，能源系统工程理论可以用于分析供需匹配、能源转换和传输等方面的问题；可持续发展理论可以用于评估供能模式的社会、环境和经济可行性；系统优化理论可以用于优化供能模式的运行策略和经济效益。

2.2数据收集和分析

在研究过程中，需要收集和分析与燃气分布式能源医院供能模式相关的数据，以深入了解该模式的现状和效果，并为后续的研究工作提供支持。通过调查和实地测量，收集医院能源消耗的数据，包括电力、热能、冷能等各项能源的消耗情况，可以通过抄表、传感器监测等方式获取相应的能源消耗数据，并整理成可用于分析的格式。收集与燃气分布式能源供能模式相关的数据，包括燃气发电机组的运行数据、余热回收系统的使用情况等，可以通过数据记录仪、传感器等设备获取燃气分布式能源系统的运行数据，并对数据进行整理和归档。

通过实地观察和用户调查等方式，收集医院供能模式效果的相关数据。可以观察并记录医院供能模式的运行情况、能源利用效率、经济效益等方面的数据，并结合用户的满意度调查来评估该供能模式的实际效果。对收集到的数据进行统计分析和模型建立。可以采用统计学方法对数据进行描述性统计、相关性分析、回归分析等，以探索各个因素之间的关系和影响。同时，还可以采用数据挖掘和机器学习等方法，构建预测模型，帮助预测燃气分布式能源医院供能模式的发展趋势和优化策略[4]。

2.3模型构建和实验设计

模型构建是指建立一个能够描述医院供能模式的数学模型，在构建模型时，需要考虑到医院的能源需求、燃气分布式能源系统的特点以及供能模式的运行机制等因素，可以基于建筑物能量管理理论、能源系统工程理论和优化理论等从不同角度对模型进行建立

[5]。模型的构建过程中，需要确定变量和参数，并利用数学公式和方程来描述它们之间的关系，同时还需要考虑到模型的可解性和精确性，确保模型的结果具有实际意义。

在实验设计中，可以选择合适的实验对象和实验场景，例如选取具有燃气分布式能源系统的实际医院作为实验样本，实验设计要考虑到实验的可控性和可重复性，在保证实验数据真实可靠的基础上，通过改变变量和参数等方法，获取不同实验条件下的数据，并与模型的预测结果进行对比分析，通过实验数据的分析，可以验证模型的准确性和实用性，验证医院供能模式的可行性和优化方案的有效性。在进行模型构建和实验设计前，需要搜集相关的数据，包括医院的能源消耗数据、燃气分布式能源系统的运行数据等，对于实验数据的处理，可以采用统计分析方法或者其他适当的方法，以得出实验结果，并与模型的预测结果进行比较和分析。

结语

基于燃气分布式能源的医院供能模式具有巨大潜力和广阔前景，该模式能够高效利用燃气资源，在医院供热、供冷和供电方面提供一体化解决方案，具备节能减排和降低运营成本的优势。然而，该模式在技术应用、资金投入和管理调整等方面还面临着一系列挑战。为了推动该模式的发展，需要加强相关技术的研发和应用，加大资金投入，并建立健全的管理机制。只有通过多方合作和探索，才能实现基于燃气分布式能源的医院供能模式的可持续发展，为医院能源供应带来更加可靠和环保的解决方案。

参考文献

[1]张涌新, 沈弘, 马静. 综合能源系统负荷特性分析及应用研究[J]. 电力建设, 2018, 39(9): 18-29.

[2]张秋艳, 朱学锦, 杨洪海, 等. 医院应用污水源热泵的可行性分析[J]. 暖通空调, 2016, 46(1): 51-54.

[3]李永田,贺凯,郑万冬等.基于燃气分布式能源的医院供能模式研究[J].华南师范大学学报(自然科学版),2023,55(06):71-77.

[4]向楠,李鹏,张雪芹等.国内分布式能源发展现状与应用前景[J].科技资讯,2019,17(18):38-44.

[5]赖建波,李建勋.天然气分布式能源在医院节能改造工程中的应用[J].应用能源技术,2018,(12):39-41.