□ 高勇GAO Yong 劉萬(wàn)添LIU Wan-tian 王金良WANG Jin-liang 趙伊楠ZHAO Yi-nan 鄧超DENG Chao任朋REN Peng 陳征CHEN Zheng
2020 年9 月22 日,中國(guó)向世界承諾將提高應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)家自主貢獻(xiàn)度,采取更加有力的政策和措施,力爭(zhēng)2030 年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和,是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求,也是推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的必然選擇。本文通過(guò)調(diào)研18 家重點(diǎn)用能醫(yī)院能源消耗、碳排放情況,分析醫(yī)院公共建筑在碳排放方面存在的問(wèn)題,提出碳中和路徑,為公立醫(yī)院碳中和工作開(kāi)展提供參考。
1.公建占建筑領(lǐng)域碳排放30%。中國(guó)建筑業(yè)規(guī)模居世界第一,2019 年城鎮(zhèn)總建筑存量約705 億平方米,全國(guó)建筑全過(guò)程碳排放總量為49.97 億噸二氧化碳,占全國(guó)碳排放的比重為50.6%。其中,建筑運(yùn)行階段碳排放21.3 億噸二氧化碳,占全國(guó)碳排放的比重為21.6%,新建建筑年產(chǎn)生碳排放約占總排放量的18%,從建設(shè)到運(yùn)營(yíng),我國(guó)建筑行業(yè)碳排放約占總碳排放量的40%,關(guān)注建筑行業(yè)節(jié)能降碳對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳中和目標(biāo)意義重大[1]。
伴隨著建筑需求的不斷攀升,城市化程度不斷提高,我國(guó)建筑領(lǐng)域碳排放量未來(lái)十年內(nèi)仍持續(xù)攀升。按照四個(gè)建筑用能分項(xiàng)的碳排放占比分別為:農(nóng)村住宅23%,公共建筑30%,北方采暖26%,城鎮(zhèn)住宅21%,可見(jiàn),公共建筑碳排放占建筑領(lǐng)域比重較大[2]。
2.公立醫(yī)院碳排放占醫(yī)療系統(tǒng)碳排放47%。無(wú)傷害醫(yī)療保健(HCWH)于2019 年9 月發(fā)布的一份題為《醫(yī)療保健的氣候足跡》顯示,醫(yī)院和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室排放的溫室氣體占全球溫室氣體排放量的4.4%,每年產(chǎn)生的廢物超過(guò)500 萬(wàn)噸。如果把全球醫(yī)療保健部門(mén)看作一個(gè)國(guó)家,那么它將是世界上第五大溫室氣體排放國(guó)。我國(guó)是世界上醫(yī)療保健溫室氣體排放第二的國(guó)家,占全球醫(yī)療保健碳足跡的17%。我國(guó)公立醫(yī)院的碳排放占全部醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)碳排放的47%,達(dá)到1.48億噸[3]。無(wú)論是醫(yī)療制造業(yè),還是醫(yī)療服務(wù)體系,在未來(lái)都要為達(dá)成碳中和而努力。
醫(yī)療系統(tǒng)碳排放量在近年呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng),尤其是人口老齡化的迫近和醫(yī)療水平的提升,醫(yī)療系統(tǒng)碳排放量面臨陡增,有研究表明,醫(yī)療系統(tǒng)碳排放量占前三位的是公立醫(yī)院運(yùn)營(yíng)占47%,藥店運(yùn)營(yíng)占18%和醫(yī)院建設(shè)占15%[4],可見(jiàn)公立醫(yī)院是中國(guó)醫(yī)療部門(mén)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重中之重。
3. 18 家重點(diǎn)用能醫(yī)院能源消耗情況。醫(yī)院作為一種公共建筑,使用功能特殊,人流量大,設(shè)備設(shè)施構(gòu)成復(fù)雜,部分設(shè)備設(shè)施需要 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行,因此能耗是一般公共建筑的1.6 ~2.0 倍。碳排放量占比高達(dá)15%,僅2019 年醫(yī)院建筑運(yùn)行用碳排放量就高達(dá)1656 萬(wàn)噸[5]。隨著人們對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)就醫(yī)環(huán)境、服務(wù)水平要求的提高,使得醫(yī)院的碳排放呈逐步攀高的態(tài)勢(shì)。
根據(jù)《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》,2020 年北京市共有醫(yī)院733 家,其中,綜合醫(yī)院272 家,綜合醫(yī)院占比最高,占醫(yī)院總數(shù)量的 37.1%,根據(jù)北京市發(fā)改委和統(tǒng)計(jì)局公布的2022 年北京市重點(diǎn)用能單位名單,綜合能源消費(fèi)量5000 噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上的醫(yī)院共18 家,占全市重點(diǎn)用能單位數(shù)量的3.5%。2021 年18 家醫(yī)院綜合能源消費(fèi)量約16.4774 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全市重點(diǎn)用能單位綜合能耗的0.6%,占比雖小,但意義重大。其中,電力消耗為61583.6 萬(wàn)千瓦時(shí)、占比45.9%,天然氣消耗3738.9 萬(wàn)立方米、占比30.2%,外購(gòu)熱力消耗1139905.1百萬(wàn)千焦、占比23.6%,汽油消耗318.3 噸、占比0.3%。
4. 18 家重點(diǎn)用能醫(yī)院碳排放情況。根據(jù)《二氧化碳排放核算和報(bào)告要求 服務(wù)業(yè)》(DB11/T 1785-2020)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《核算要求》”)的核算方法,18 家醫(yī)院的碳排放總量為579166.1 噸二氧化碳,其中,天然氣排放達(dá)80842.1噸二氧化碳,電力排放達(dá)371964.9 噸二氧化碳,外購(gòu)熱力排放達(dá)123589.6 噸二氧化碳,汽油排放達(dá)968.4 噸二氧化碳。電力排放占醫(yī)院總碳排放量的64.2%,外購(gòu)熱力排放占21.7%,天然氣排放14.0%,電力和外購(gòu)熱力是醫(yī)院碳排放的重點(diǎn)。
2019 年,中國(guó)建筑運(yùn)行的化石能源消耗相關(guān)的碳排放約22 億噸CO2。其中直接碳排放約占29%,電力相關(guān)的間接碳排放占50%,熱力相關(guān)的間接碳排放占21%[6]。18 家公立醫(yī)院電力主要消耗在:空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、大型醫(yī)療設(shè)備、信息機(jī)房、動(dòng)力系統(tǒng)等方面;天然氣主要消耗在:建筑采暖、蒸汽鍋爐、生活熱水、餐飲系統(tǒng)等方面;外購(gòu)熱力主要用于建筑采暖系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)。電力排放占總碳排放量約65%,電力系統(tǒng)是公立醫(yī)院碳中和工作的重中之重。
1.碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。目前,醫(yī)院行業(yè)碳排放尚沒(méi)有統(tǒng)一的核算方法,在《公共建筑運(yùn)營(yíng)企業(yè)溫室氣體排放核算方法和報(bào)告指南》中涵蓋醫(yī)療公共建筑,北京市重點(diǎn)用能單位碳排放履約依據(jù)《二氧化碳排放核算和報(bào)告要求 服務(wù)業(yè)》(DB11/T 1785-2020),后者在碳排放核算時(shí),計(jì)算移動(dòng)排放源識(shí)別和外購(gòu)熱力、蒸汽等,未計(jì)入履約范圍。這兩個(gè)指南都是針對(duì)公共建筑而言,對(duì)于醫(yī)院公建來(lái)說(shuō),除了建筑能源消耗碳排放外,醫(yī)用器材、藥品、消耗品進(jìn)貨、醫(yī)院職工和病人生活方式,醫(yī)院用水、醫(yī)療廢棄物和垃圾等方面如何進(jìn)行排放核算,公立醫(yī)院等醫(yī)療建筑存在碳排放標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一等問(wèn)題。
2.行業(yè)對(duì)碳排放認(rèn)識(shí)不足。醫(yī)院內(nèi)部管理人員對(duì)雙碳工作認(rèn)識(shí)不足,對(duì)于行業(yè)碳排放拆解不到位,在碳盤(pán)查方面,不清楚如何拆解醫(yī)院碳排放活動(dòng),大部分醫(yī)院沒(méi)有設(shè)定碳中和行動(dòng)規(guī)劃、碳中和目標(biāo)和時(shí)間節(jié)點(diǎn),對(duì)于碳中和的技術(shù)和舉措也缺乏清晰認(rèn)知。大部分醫(yī)院設(shè)有能源管理機(jī)構(gòu),但是管理較為粗放。沒(méi)有建立科學(xué)的指標(biāo)分解體系,不能將碳排放指標(biāo)分解下達(dá)各科室。大部分醫(yī)院建立了能源管控平臺(tái),能源管控平臺(tái)能夠較好地記錄分析醫(yī)院能源消耗情況,由于后續(xù)運(yùn)維成本較高,后期運(yùn)維管理不善,平臺(tái)數(shù)據(jù)不能夠很好運(yùn)用。醫(yī)院能源和碳指標(biāo)考核體系比較粗放,難以精確到各科室,精細(xì)化降碳管理尚有很大空間。
3.能效水平有待提升。隨著綠色醫(yī)院、超低能耗建筑的普及,歷史悠久的部分醫(yī)院建筑物存在維護(hù)結(jié)構(gòu)老舊、玻璃和窗框不保溫等問(wèn)題,醫(yī)院由于其特殊性,需要為醫(yī)生、患者提供更舒適的診療環(huán)境,供暖系統(tǒng)和冷氣系統(tǒng)需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)存在效率低下,供暖系統(tǒng)存在“小溫差大流量”浪費(fèi)能源現(xiàn)象,鍋爐排煙系統(tǒng)存在余熱浪費(fèi)、管網(wǎng)存在跑冒滴漏等。
4.可再生能源開(kāi)發(fā)利用不足。公立醫(yī)院設(shè)計(jì)之初,普遍存在可再生能源利用較少的情況,部分醫(yī)院裝有太陽(yáng)能集熱系統(tǒng),也存在太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)能不足,太陽(yáng)能不穩(wěn)定、集熱器熱效率低維護(hù)成本高等問(wèn)題。
1.加快推進(jìn)行業(yè)碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放核算體系是支撐雙碳目標(biāo)十分重要的基礎(chǔ)性工作,碳排放核算是有效開(kāi)展各項(xiàng)碳減排工作、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型的基本前提,是積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)際談判的重要支撐。加強(qiáng)行業(yè)碳排放核算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),不斷提高其科學(xué)性與系統(tǒng)性。從國(guó)家層面規(guī)范碳排放數(shù)據(jù)采集,利用大數(shù)據(jù),以及企業(yè)提供的直報(bào)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)整合挖掘、同時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)源可追溯,為碳排放核算提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐;借鑒國(guó)外醫(yī)療機(jī)構(gòu)較為成熟的核算方法,建立適合的行業(yè)碳排放核算方法學(xué)和標(biāo)準(zhǔn)體系,結(jié)合醫(yī)療建筑實(shí)際情況編制碳排放核算清單,建立產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)碳排放數(shù)據(jù)庫(kù);強(qiáng)化碳排放核算結(jié)果對(duì)行業(yè)企業(yè)的激勵(lì)引導(dǎo)作用。引導(dǎo)行業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)開(kāi)展產(chǎn)品碳足跡核算,利用碳稅、財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)等調(diào)節(jié)手段為產(chǎn)品進(jìn)行綠色認(rèn)證、低碳認(rèn)證,促進(jìn)企業(yè)碳減排,同時(shí)能提高大眾的碳減排意識(shí)。
2.強(qiáng)化基礎(chǔ)體系建設(shè),加強(qiáng)人才隊(duì)伍培養(yǎng)。優(yōu)化醫(yī)院管理,全面實(shí)施能源管控,積極推動(dòng)行業(yè)綠色低碳超低排放改造升級(jí)。健全完善醫(yī)院能源、碳排放等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)量、監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì),嚴(yán)格實(shí)施能源利用狀況報(bào)告和評(píng)估制度。強(qiáng)化低碳發(fā)展規(guī)劃引領(lǐng),推進(jìn)低碳技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定,鼓勵(lì)醫(yī)院積極參與碳排放市場(chǎng)交易,建立公共服務(wù)平臺(tái)與信息共享能力,面向醫(yī)療行業(yè),提供可及、開(kāi)放、安全的碳賬戶(hù)系統(tǒng);積極加強(qiáng)行業(yè)人才隊(duì)伍培養(yǎng),參加國(guó)家、地方政府、行業(yè)協(xié)會(huì)及專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)組織的“雙碳”專(zhuān)題研討、人員培訓(xùn)等活動(dòng),建立一支不同層次的專(zhuān)業(yè)技術(shù)與管理人才和高素質(zhì)的崗位操作人員隊(duì)伍,有效支撐全行業(yè)降碳技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)質(zhì)量和項(xiàng)目運(yùn)行管理水平。
3.引入精細(xì)化管理。目前,醫(yī)院管理模式不能滿(mǎn)足目前能源、碳排放目標(biāo)分解等精細(xì)化管理要求,根據(jù)2021 年在《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推動(dòng)公立醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》中提出要強(qiáng)化成本消耗關(guān)鍵環(huán)節(jié)的流程管理,降低萬(wàn)元收入能耗支出。隨著國(guó)家對(duì)醫(yī)院能源管理水平要求的提高,醫(yī)院應(yīng)以節(jié)能減碳為目標(biāo),不斷加強(qiáng)節(jié)能管理工作,持續(xù)推進(jìn)節(jié)約型醫(yī)院建設(shè):通過(guò)完善組織架構(gòu),健全管理制度,建成醫(yī)院能源管理體系,引進(jìn)和培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才,搭建能源管理平臺(tái)為醫(yī)院節(jié)能工作奠定管理基礎(chǔ);通過(guò)建設(shè)和應(yīng)用能耗監(jiān)管系統(tǒng),運(yùn)用信息化手段實(shí)現(xiàn)醫(yī)院能耗的多級(jí)分項(xiàng)計(jì)量奠定技術(shù)基礎(chǔ)。管理與技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用科學(xué)的管理工具對(duì)能耗監(jiān)管數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,準(zhǔn)確反映醫(yī)院用能情況,找出重點(diǎn)用能單元進(jìn)行要因分析,從而實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的能源精益管理,促使醫(yī)院主動(dòng)減低運(yùn)行成本,在節(jié)能降碳方面取得持續(xù)成效。
4.提升建筑能效。醫(yī)院碳排放消耗較大的電力和熱力及天然氣,主要集中在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面,提升能效應(yīng)從這些方面進(jìn)行,提升中央空調(diào)系統(tǒng)效率,在節(jié)電改造水泵、風(fēng)機(jī)時(shí),可采用多泵代替少泵運(yùn)行、多級(jí)泵代替單級(jí)泵運(yùn)行等方案,由傳統(tǒng)的定流量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞髁肯到y(tǒng)來(lái)進(jìn)一步提高節(jié)能效果;根據(jù)實(shí)際情況和冷負(fù)荷選取合適的配套設(shè)備,注重選取空氣輸送系數(shù)大、漏風(fēng)量少、空調(diào)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與風(fēng)量匹配合理、單位功率量大、重量輕的機(jī)組,利用“精細(xì)化”控制系統(tǒng),優(yōu)化回路控制和參數(shù),提升能效;供暖系統(tǒng)能效提升可采用分層燃燒技術(shù),加裝熱管、精細(xì)化管理、提高鍋爐嚴(yán)密性、保持鍋爐清潔度、加強(qiáng)鍋爐房管理、開(kāi)展煙氣余熱深度回收等;對(duì)建造年代較遠(yuǎn)的建筑物采取圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造、加裝外保溫及幕墻、采用外遮陽(yáng)措施、雙層中空玻璃窗代替普通單層窗、用鋁斷橋門(mén)窗替代塑鋼門(mén)窗,用自動(dòng)感應(yīng)門(mén)和門(mén)斗代替平開(kāi)門(mén),起到保溫隔熱、減少能源消耗的作用,提升建筑能效可減排15%[7]。
5.提升可再生能源利用和電氣化率。推動(dòng)可再生能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)建筑用能電氣化和低碳化。推廣太陽(yáng)能光伏、光熱等可再生能源建筑一體化,利用建筑屋頂和外立面,安裝太陽(yáng)能光伏或風(fēng)能發(fā)電裝置,或從電網(wǎng)采購(gòu)綠色能源,提升可再生能源利用率,而構(gòu)建包含分布式電源、儲(chǔ)能裝置的微電網(wǎng),則有助于增加可再生能源的靈活性,優(yōu)化綠色能源的使用時(shí)間和利用方式,結(jié)合實(shí)際推進(jìn)光熱、儲(chǔ)能、氫能、淺層地?zé)崮?、生物質(zhì)能、工業(yè)余熱等多元化能源應(yīng)用,此外,用電力供暖取代以化石燃料為基礎(chǔ)的供暖系統(tǒng)還能有效提高能效。生活熱水、廚具等均由電力系統(tǒng)提供,提高電氣設(shè)備普及率。