綠色醫院的節能減碳祕笈與創新實踐案例

周麗芳/國立政治大學財政學系教授
黃頌儼/彰化基督教醫院中醫部主任

臺灣地狹人稠且自然資源不足,約98%的能源供給仰賴進口,如何節約能源需求,推動永續發展,實為當前重要課題。有鑑於醫院屬於勞力密集與高耗能服務產業,舉凡空調、照明、電梯、熱能與儀器設備均消耗可觀能源,本文爰擬解析綠色醫院的節能減碳祕笈,並分享彰化基督教醫院的創新實踐案例,期讓醫院營運與環境生態共生共榮。

綠色醫院的節能減碳祕笈

氣候變遷與環境污染衝擊全球,各行各業無不亟思因應之道。醫院作為醫療服務提供者,旨在預防與治療疾病,提升民眾健康福祉,惟醫院在提供健康照護同時,亦消耗可觀能源,歸屬高耗能服務產業,又醫院使用大量化學藥品與產生大量醫療廢棄物,若處理不善,將造成環境污染,故如何節能減廢減碳、避免環境污染,創造與環境共生共榮局面,帶給民眾更健康與安全的未來,實為醫院當務之急。

探究醫療產業與氣候變遷之間存在著交互影響的相關性,醫療產業一方面承受氣候變遷所帶來的風險,卻也對氣候變遷產生推波助瀾的作用。例如在英國,國民保健服務體系(National Health Service, NHS)每年排放二氧化碳超過1800萬噸,佔整體公共部門總排放量的25%;在美國,醫療衛生部門是最大的化學藥品使用者;在中國,每年投資在衛生保健領域的資金超
過100億美元,年成長率高達20%,並消耗大量自然資源;在臺灣,醫院能源消費佔能源大用戶申報資料最大宗,佔比為14.7%。為了降低醫療產業對環境生態的衝擊,減少電能消耗與碳足跡,各國逐漸將傳統醫院轉型為綠色醫院(green hospital),致力於環境永續發展。

參考衛生保健無害國際組織(Health Care Without Harm, HCWH)所提出的「綠色與健康醫院十項指標」,綠色醫院的節能減碳祕笈可歸納為十大構面,包括:

1.領導:優先重視環境與健康問題。

2.化學品:化學品合理減量,並以安全的替代品取代有害的化學品。

3.廢棄物:醫療廢棄物減量與安全處理。

4.能源:提高能源使用效率,並積極開發再生能源。

5.水:降低水的消耗,提供潔淨用水,並建置水資源再循環利用系統。

6.交通:提供病人、家屬及員工便捷的交通接駁措施,減少私人運具的使用。

7.食物:多選用在地食材,減少食物里程,並提供安全且健康的食物。

8.藥品:妥善管理與安全處理藥品,並減少重複用藥。

9.建築:推動綠建築,加強節能效率的建築物設計與結構。

10.採購:進行綠色採購,優先購買低碳環保與綠色節能的產品。

醫院如能針對前述節能減碳祕笈十大構面勤加修練,當能扮演環境永續的先鋒。

圖一:2015 年醫院電力流向圖,統計自145 家能源大用戶醫院。(財團法人綠色生產力基金會)

醫院的能源消費與電力流向

綜觀我國永續能源政策,2008年行政院頒布「永續能源政策綱領」,2010年訂定「國家節能減碳總計畫」,該計畫揭示節能目標:未來8年每年提高能源效率2%以上,使能源密集度於2015年較2005年下降20%以上;並藉由技術突破及配套措施,2025年下降50%以上。經濟部能源局為逐步達成前述節能目標,遂展開年度「非生產性質行業能源查核」,輔導契約容量超過800 kW的能源大用戶,規範其節電計畫目標應達1%,並以具體行動落實節能減碳。根據2016年「非生產性質行業能源查核年報」統計,2015年我國能源大用戶家數共計1432家,其中醫院計145家。就能源消費結構而言,全體能源大用戶的能源消費合計3918千公秉油當量(佔比100%),能源消費前五大的建築物用途分別為醫院(578千公秉油當量,14.7%)、學校(564千公秉油當量,14.4%)、車站及軌道(519千公秉油當量,13.3%)、百貨公司(391千公秉油當量,10.0%)、辦公大樓(342千公秉油當量,8.8%)。醫院能源消費佔比排名第一,顯見醫院的業務營運耗用可觀能源,因此將傳統醫院改造轉型成友善環境的綠色醫院實為當務之急。進一步分析大用戶醫院的能源消費結構,2015年合計消費578千公秉油當量,其中電力消費2172607千度,燃料油消費12029公秉,液化石油氣消費127公噸,天然氣消費19,083千立方公尺,汽油消費297公秉,柴油消費4,272公秉。檢視大用戶醫院的電力流向,空調設備佔比為50.92%、照明設備為17.78%、事務設備為5.94%、電梯設備為5.06%、送排風設備為4.86%、冷凍冷藏設備為4.10%、給水污水設備為3.37%以及其他設備為7.98%。觀察近5年大用戶醫院單位面積年耗電量變化,由2011年的222.48 kWh/m2下降至2015年的216.34 kWh/m2,醫院節能策略已具成效。除了能源大用戶醫院145家之外,2015年全國醫院共計494家,如何導引醫院在提供醫療服務的各個環節置入永續節能作法,共創醫院、經濟與環境的三贏,是當前醫政管理與醫院治理的優先課題。

圖二:設置儲能式太陽能發電廣告看板。(周麗芳、黃頌儼攝影)

綠色醫院的創新實踐案例:彰化基督教醫院

為帶動綠色醫院實踐風潮,本文以彰化基督教醫院為案例,分享其綠能創新的實務作法。彰基於1896年由英國籍宣教師蘭大衛醫師所創辦,迄今已屆121年,郭守仁前院長與現任陳穆寬院長強調醫院與環境的共生共榮,帶領六大醫療體系園區及八千多名員工,致力打造彰基醫療體系成為永續環保的綠色醫院典範。彰基曾多次榮獲經濟部能源局節能績優廠商傑出獎、環保署企業環保獎;並於2012年通過國際ISO 50001能源管理系統認證,為全國第一家通過認證的醫學中心;更於2013年榮獲世界衛生組織健康促進醫院典範獎(WHO HPH Standards);2016年,榮獲SNQ國家品質標章認證,以優質能源管理系統建置低碳醫院;同時彰基體系內的員林基督教醫院,於2015年榮獲美國綠建築協會LEED-NC(New Construction)黃金級標章,並於2017年榮獲LEED-HC(Health Care)黃金級標章與內政部綠建築黃金級標章,創下國內綠色醫院標竿。以下將就結構面、過程面與結果面,分析彰基的綠色醫院推動經驗。

一、 結構面:
彰基將綠色節能思維灌注在組織領導中,成立全院「能源管理暨環境保護委員會」,由院長擔任主任委員,負責醫院能源管理、決策與監理,導入生命週期成本分析法,提升儀器設備效能並減少能耗,著重綠色採購、人員培訓與設備升級汰換等,預計每年節電率逾1%,綠色產品購買增加率逾5%。另鼓勵自主管理,擴大員工參與,培訓能源管理種子,協助各單位執行每日午間與夜間節能查核,落實醫院電力、空調、水及天然氣等能源使用規定;並獎勵員工踴躍提出節能創意提案,定期舉辦各項節能減碳競賽與數位學習課程,由日常生活扎根,落實永續節能理念。彰基導入ISO50001能源管理系統,建置「能源管理系統監控中心」,包括電能管理、中央空調監控、熱泵監控及醫療氣體監控等,並由系統自動進行最高效益運轉及異常通報,配合節能技術診斷,期以綠色智能管理機制,有效達成節能減碳的目標。

二、 過程面:
彰基將節能減碳全方位融入醫院日常營運,例如空調節能:建置中央空調一次變流量系統,讓冰水主機最佳化運轉,節能率達28.5%;空調冷卻水改用物理性水處理設備,每年降低臭氧製造機運轉用電192 MWh。照明節能:裝設LED燈具及夜光指標,全院區各類LED燈使用超過1500組,每年節省用電338 MWh。電梯節能:汰換老舊及載重量不足的電梯,採高效率主機機型,可提升系統穩定度,並具節能效益,可節省用電35%以上。熱水節能:以熱泵替代傳統貫流式熱水鍋爐,每年節省天然瓦斯費用逾150萬元;另將熱泵整合應用於熱水,搭配太陽能熱水系統、廢蒸氣熱回收,每年可降低熱泵運轉用電24 MWh。太陽能發電:持續裝設
屋頂型太陽能發電系統,並架設日間儲能、夜間照明的太陽能廣告牆,預計每年發電157 MWh。綠建築推廣:新院區皆採最新節能設備及環保建材,廣泛使用健康亞麻地板、Low-E玻璃、雙層複合式遮陽外牆,並設置雨水回收系統等。交通節能:接駁車行駛彰基體系院區間與車站間,減少私人運具的使用,可降低碳排放。醫療廢棄物減量與再利用:建置醫療廢棄物管理系統,落實廢棄物分類,將空針筒、人工腎臟及點滴輸液器(IV Set)導管回收再生利用,約20%至30%的生物醫療廢棄物可供再利用。

三、 結果面:
整體而言,2015年彰基能源節約量為163公秉油當量,降低二氧化碳排放342公噸,能源節約率達2.55%。就細項來看,空調設備每年節省用電806 MWh,具體措施包括冰機汰換、冰水管路修改、物理性冷卻水水質處理、防止冷氣外溢及空氣監控系統。照明設備每年節省用電338 MWh,具體措施包括換裝LED燈具、夜光指標取代照光指標。醫療氣體設備每年節省用電270 MWh,具體措施包括真空泵汰換為乾式變頻機組、空壓機增設變頻運轉控制。電力系統每年節省用電53 MWh,具體措施包括UPS汰換為高整機效率主機、裝設太陽能發電系統。其他節
電措施,例如警衛電腦監視主機汰換為DVR監視專用主機,每年節省用電27 MWh;設置太陽能熱水系統,每年節省用電13MWh;滅菌鍋廢熱蒸氣回收製作熱水,每年節省用電11 MWh。檢視近年彰基的電力密集度(每萬元醫院營業額耗電量),由2011年的29.9 kWh下降至2015年的21.73kWh,顯示節能措施已發揮具體成效。此外,觀察醫院用電指標EUI(單位面積年耗電量密度),2015年彰基EUI為186 kWh/m2,遠低於醫學中心EUI平均值243 kWh/
m2,彰基節能成效足為醫療同業標竿。

圖三:建置屋頂太陽能發電系統。(周麗芳、黃頌儼攝影)


圖四:裝設屋頂太陽能熱水系統。(周麗芳、黃頌儼攝影)


結語:永續環保,是一種生活態度

對抗氣候變遷,各國紛紛興起綠色醫院風潮,鼓勵醫院化被動為主動,積極採取節能減碳措施。藉由彰化基督教醫院的創新實踐案例得知,綠色醫院的成功關鍵在於醫院經營的核心價值,醫院當敞開白色巨塔,關心這塊土地與珍惜在地資源,將永續環保的綠色理念融入醫院日常營運,涵養員工自主管理與公共參與,進而擴散影響力至病患、家屬及社區居民。同時,醫院追求的經營績效不僅是財務報表上的經濟營收,更當納入節能減碳所帶來的環保效益,方能創造醫院、環保與經濟的三贏局面,追求一個永續發展的共同未來。


圖五:醫療大樓空壓機增設變頻運轉控制系統。(周麗芳、黃頌儼攝影)

圖六:採用高效率節能中央空調主機。(周麗芳、黃頌儼攝影)

圖七:建置非晶質高效率變壓器。(周麗芳、黃頌儼攝影)

圖八:鋪設綠建材亞麻地板。(周麗芳、黃頌儼攝影)


延伸閱讀:
1. 〈非生產性質行業能源查核年報〉,財團法人綠色生產力基金會,2016年。
2. 〈以優質能源管理系統建置低碳醫院計畫書〉,財團法人彰化基督教醫院 ,2016年。
3. 財團法人彰化基督教醫院工務部網站,https://goo.gl/bgQCpx。
4. Health Care Without Harm, The Global Green and Healthy Hospitals Agenda, https://goo.gl/EKTkPT。

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