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醫院利用數位雙床最佳化能源使用

Medisch Spectrum Twente(MST)是荷蘭第一家使用數位雙胞胎自主管理能源供應的醫院。該系統是自學的,因此每天都變得更聰明。這導致能源成本和二氧化碳排放量顯著降低。

近年來,能源轉型已將許多可再生能源連接到電網。因此,能源流量不太可預測,價格會根據供需求而波動。在 2025 年,荷蘭消耗的能源中的 57% 來自可再生能源。由於供需不足,因為供應和需求不足夠的一致性,這份分比正在平衡。我們正在透過能源彈性服務來解決這個問題。 「我們首先與客戶合作,確定他們如何釋放能源系統中已有的靈活性。」 Jeroen Bakker 解釋說,他幫助客戶使其能源系統更靈活。 然後,我們幫助他們增加並優化這種靈活性。」

專注於可持續發展

MST 是荷蘭最大的頂級教學醫院之一,也是能源靈活運作的好例子。醫院的總面積為 180,000 平方米。 在 2024 年,我們消耗了 400 萬立方米的天然氣和 20 萬千瓦小時的電力。其中,我們自己產生了 8.7 萬千瓦小時,」 MST 房地產和設施經理 Jan-Willem Jansen 說。 「多年來,我們一直積極致力於可持續發展。自 2013 年以來,我們已減少了 52% 的二氧化碳排放量。多年來,我們的能源、水和天然氣消耗也有所下降。」 2016 年,MST 開設了一座 80,000 平方米的新建築物,向前邁出了重大一步。該建築物的絕緣性佳,配備了一個水層熱能儲存系統(ATES)和一個熱泵。

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數位孿生

MST 的能源發電廠設有兩個聯合熱電(CHP)單位,從氣體產生熱量。他們全年運行,沒有任何洞察實際熱需求。因此,由於沒有完全使用,因為它被丟失了大量的熱量。2023 年,我們建立了物理能源系統的數位雙胞胎,以探索我們如何最佳化它。我們為雙胞胎提供真實現場數據。 「模擬顯示,根本不需要連續運行兩個 CHP 單位,」 MST 可持續發展和能源顧問庫諾·卡姆斯特拉說。 「現在,一個 CHP 裝置已關閉,而第二個只在需要時運行。」

模擬、最佳化、控制 — 這就是我們不斷變得更可持續發展,並為未來的能源挑戰做好準備。
庫諾·卡姆斯特拉, 可持續發展與能源顧問, MST 醫院

即時控制

2025 年初,我們在 MST 的伺服器上安裝了稱為 BEOS(建築物能源優化系統)的數位雙模型,以便它可以從即時能量計數據中學習。自 2025 年 8 月以來,它一直在實時控制燃氣引擎。由於熱量產量不再發生過量,CHP 效率從 67% 上升至 89%。二氧化碳排放量已大幅下降,而能源成本也大幅下降。 「該模型會自動回應能源市場的變化,」 卡姆斯特拉說。 「自 2025 年以來,CHP 燃氣的能源稅每年都在上漲。我們曾經手動計算運行引擎是否仍然有利可圖。該模型現在完全為我們做到這一點,節省時間並降低成本。及時,我們將連接到區域供暖網。到 2035 年,我們希望完全停止燃氣,但在此之前,我們希望我們的燃氣引擎能盡可能有效地運行。」

減少排放,節省能源

模擬顯示,自動控制 MST 的能源系統可以減少 35% 的排放量並節省 15% 的能源。如果 MST 從固定能源合約切換為動態能源合約,則可以節省更多。 「我們將在目前的合同承諾,直到 2028 年。之後,我們正在考慮轉換為可變電力合約,」 庫諾說。 「對於天然氣,我們不希望這樣,因為燃氣價格可能會突然飆升。數字雙胞胎的美麗在於您可以運行各種場景。我們還將使用該模型來模擬額外的熱泵如何運作。」 傑羅恩補充: 「節省最多資金的情況並不一定會減少最多的二氧化碳。這就是為什麼事先清楚地定義您的目標至關重要:您是否主要想要降低成本、減少排放還是兩者?」

下一階段:冷卻

加熱後,MST 希望在第二階段自主控制其冷卻系統。Kuno 表示,一個值得歡迎的副作用是醫院工作人員越來越多提出自己的措施來提高可持續發展。 「以前每個門旁邊都有一個貼紙,上面寫著「關燈」。人們通常不會煩惱,假設清潔員會照顧它,但他們每天只會來一次。現在,人們自己想出節能技巧,在不需要時自動關閉設備。特別是可以快速重新啟動的設備。很高興看到這項計劃如何實現了自己的生活。」

二零二六年七月

您的建築物是否適合能源靈活性服務?

若要使用能源彈性服務,您的建築需要資料點和支援標準協定的建築管理系統。建築物管理系統不一定是我們的。重要的是,現有的能源系統 — 或加入的元件 — 提供靈活性,例如通過多種發電、消耗或儲存來源。該組織對可持續發展共同一致的願景也很重要。