施耐德：为医院建设有弹性的高效微电网从设计到融资（11页）.pdf

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1、为医院建设有弹性的高效微电网：从设计到融资作者：Markus Hirschbold 和 Andy Haun执行摘要世界各地的医院越来越多地采用微电网技术来提高弹性和降低能源成本。为了优化微电网解决方案，医院团队必须开展精细的可行性研究，部署规模得当的分布式能源。应考虑采用模块化架构，以帮助简化微电网的设计和安装，同时降低维护成本。应对所有的融资方案、激励措施和运营模式进行评估，以减少风险，实现收益最大化。施耐德电气2引言2003年，一场大规模停电导致美国东北部大部分地区陷入瘫痪，许多医院的备用电源系统由于发电机故障或过热而无法运行。那些仍能运行的系统，其发电能力仅能为每家医院的部分设施提供支持

2、，而且许多系统的燃料很快 就耗尽了。12012 年桑迪超级风暴期间，纽约的贝尔维尤医院因备用电源故障而不得不疏散人员2，而该市的少数区域（包括一些大学在内）凭借自有的微电网发电系统得以继续运作。3 2001年热带风暴艾利森致使德克萨斯州的22家医院停业，而 2017 年哈维飓风期间，德克萨斯医疗中心凭借其微电网得以保持全面运营。4这些灾难带来的教训促使医院和其他各类关键设施越来越多地采用微电网技术。然而，电力连续性和患者生命安全并不是医院认为微电网具有吸引力的唯一原因，设施的能源成本也是备受财务团队关注的问题。这是由三大现实因素决定的：1.医院消耗的能源是其他类似规模的商业建筑的 2.5 倍2

3、.许多医院需要扩建设施并增加更多的能源密集型设备3.能源价格持续上涨这增加了管理者的预算压力，迫使他们想方设法降低与能源有关的运营成本。微电网可以充分发挥现场分布式能源(DER)的优势，利用高效发电手段，如热电联产(CHP)、燃料电池以及太阳能、风能等可再生能源发电，并结合可以移峰填谷的储能与智能管理供需的高级控制工具，提供有效的解决方案。图 1:微电网技术通过提高对电网中断的弹性来帮助医院保障患者的生命安全，同时控制与能源相关的运营费用。1“是什么导致纽约市医院的发电机频出故障？”，CBS 新闻，20122“飓风桑迪快报”,CNN,20183“微电网势头：建设高效、有弹性的电力”，气候与能源

4、解决方案中心，20174“哈维飓风后重新开灯”，Power Generation，2017 施耐德电气3微电网系统技术已经成熟，预计在全球范围内将以每年 20%的速度持续增长，而自 2014 年以来，微网的一次性投资成本预计下降了 25%至 30%。5现在是医院利用这一经济高效的手段减少对公用电网依赖的最佳时机。当电网停电时，医院可以从电网中“孤立”出来，独立运行一段时间。当电网能源成本上升时，微电网可以增加对现场可再生能源或储能的消耗。在能获得最佳经济效益之时，还可以将储存的能源回售给电网。最大化可再生能源消耗也有助于达到温室气体减排目标6。本白皮书面向正在研究微电网优势和成本的医院团队，简

5、要概述了有助于确保其微电网解决方案得到全面优化的考虑因素和选项：开展可行性研究，以确保获得足够的投资回报 正确设定 DER 的规模，以实现医院的能源目标 利用模块化、预预置化的微电网设计来简化安装、运行和维护 考虑最新的微电网融资和运营方案5“微电网发展为 309 亿美元市场的驱动因素为何？”，Microgrid Knowledge，20186“新型微电网设计如何帮助医院提高弹性、降低成本并改善可持续性”，施耐德电气，2019设计最佳的医院微电网微电网设计需要将并网运行和孤岛模式考虑在内。需要部署一个完善的 DER 组合，以便在从公用电网孤立开来的过渡期间和孤岛运行期间为关键设施负载供电。为了

6、节约成本，设计需要考虑 DER 的最佳组合和规模。两种运行模式都需要有恰当的控制水平来实时部署 DER。微电网设计进入新时代由于需要达成运营和财务目标，并从诸多可能的系统架构中进行选择，微电网设计颇具挑战性。幸运的是，目前出现了一些设计工具，这些工具使用高级建模算法来协助进行多种可选设计方案的可行性分析。设计工具在综合考虑现有设备、成本、功能、项目执行等制约因素的基础上创建微电网模型。为了开发出最完整、最精确的模型，还应考虑以下方面：地理位置限制和当地天气预报 基础能源利用率和负荷曲线 分时电价和需量电价燃料（如天然气）的成本 电气、热能发电和储能资产的成本 运维成本 该站点计划如何使用能源（