Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam đang đối mặt với thách thức lớn về nhu cầu năng lượng ngày càng tăng trong bối cảnh nguồn cung hạn chế và biến động giá cả trên thị trường thế giới. Từ năm 2015 đến 2019, tổng cung năng lượng sơ cấp tăng từ 2,90 EJ lên 4,12 EJ, tương đương tăng gần 1,42 lần, trong khi sản lượng điện sản xuất tăng từ 157,9 tỷ kWh lên 227,5 tỷ kWh, tăng gần 1,44 lần. Tuy nhiên, hiệu quả sử dụng năng lượng và điện năng chưa đạt yêu cầu, với hệ số đàn hồi năng lượng giảm nhẹ từ 1,66 xuống 1,53 và hệ số đàn hồi điện năng từ 1,77 xuống 1,25 trong cùng giai đoạn. Tình trạng sử dụng điện năng không tiết kiệm, hiệu quả thấp gây ra tổn thất kỹ thuật và phi kỹ thuật, làm tăng chi phí vận hành và ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường do phát thải khí CO2 tăng nhanh.

Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hà Tĩnh, với quy mô gần 800 cán bộ nhân viên và 1500 giường bệnh, là một trong những cơ sở y tế trọng điểm của tỉnh, tiêu thụ lượng điện năng lớn với chi phí gần 12 tỷ đồng mỗi năm. Hiện trạng sử dụng điện tại bệnh viện còn nhiều bất cập như hệ thống điều hòa cũ kỹ, thiết bị điện lạc hậu, tình trạng quá tải điện vào giờ cao điểm, gây tổn thất năng lượng và ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ y tế. Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát thực trạng sử dụng điện năng tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hà Tĩnh, đánh giá các nguyên nhân gây tổn thất điện năng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật và phi kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng, tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường trong giai đoạn 2022-2025.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần thực hiện các chính sách quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, đồng thời hỗ trợ bệnh viện nâng cao năng lực quản lý năng lượng, giảm thiểu tổn thất và phát thải khí nhà kính, hướng tới phát triển bền vững ngành y tế và kinh tế địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý năng lượng hiện đại, bao gồm:

  • Lý thuyết sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Định nghĩa theo Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của Việt Nam, nhấn mạnh việc áp dụng các biện pháp quản lý và kỹ thuật nhằm giảm tổn thất và mức tiêu thụ năng lượng mà vẫn đảm bảo nhu cầu sản xuất và đời sống.

  • Mô hình tổn thất điện năng: Phân loại tổn thất thành tổn thất kỹ thuật (do truyền tải, phân phối, thiết bị điện) và tổn thất phi kỹ thuật (do đo lường sai, trộm cắp điện, quản lý kém).

  • Mô hình quản lý nhu cầu phụ tải (Demand-side management - DSM) và Điều chỉnh phụ tải (Demand Response - DR): Các chiến lược nhằm giảm công suất tiêu thụ cực đại, điều chỉnh thời gian sử dụng điện để giảm áp lực lên hệ thống điện và tiết kiệm chi phí.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: tổn thất điện năng, hiệu quả năng lượng, công suất phản kháng, hệ số công suất, chi phí năng lượng, và các giải pháp kỹ thuật như bù công suất phản kháng, thay thế thiết bị tiết kiệm điện, quản lý hành vi sử dụng điện.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu tiêu thụ điện năng, công suất phụ tải, cấu trúc thiết bị điện và hệ thống điện tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hà Tĩnh từ năm 2019 đến 2021. Dữ liệu được lấy từ hệ thống đo đếm điện, báo cáo kiểm toán năng lượng và khảo sát thực tế tại bệnh viện.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp phân tích định lượng để đánh giá tổn thất điện năng kỹ thuật và phi kỹ thuật, phân tích biểu đồ phụ tải, so sánh hiệu quả sử dụng điện trước và sau khi áp dụng các giải pháp tiết kiệm. Phân tích kinh tế kỹ thuật để đánh giá hiệu quả đầu tư các giải pháp kỹ thuật như thay thế đèn LED, bù công suất phản kháng, điều chỉnh phụ tải.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Khảo sát trực tiếp tại bệnh viện với dữ liệu tiêu thụ điện của toàn bộ hệ thống điện, đồng thời phỏng vấn 150 cán bộ nhân viên và 283 bệnh nhân để đánh giá nhận thức và hành vi sử dụng điện.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong 12 tháng, từ tháng 1/2021 đến tháng 12/2021, bao gồm giai đoạn thu thập số liệu, phân tích, đề xuất giải pháp và đánh giá hiệu quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tình trạng sử dụng điện năng tại bệnh viện còn nhiều bất cập: Máy điều hòa chiếm tới 38% tổng điện năng tiêu thụ, trong khi hệ thống điều hòa hiện tại đã cũ, không tiết kiệm điện, tuổi thọ trung bình trên 6 năm. Tổng điện năng tiêu thụ năm 2019 là gần 9 triệu kWh với chi phí gần 12 tỷ đồng.

  2. Tổn thất điện năng kỹ thuật và phi kỹ thuật chiếm tỷ lệ đáng kể: Tổn thất kỹ thuật do quá tải máy biến áp, dây dẫn và thiết bị điện cũ chiếm khoảng 5-7% tổng điện năng tiêu thụ. Tổn thất phi kỹ thuật do thiết bị đo lường sai, trộm cắp điện và quản lý kém chiếm khoảng 3-4%.

  3. Hiệu quả của giải pháp thay thế đèn LED: Thay thế 140 bóng đèn huỳnh quang T10 bằng đèn LED tại hành lang và phòng ban khoa Nội có thể tiết kiệm 6.424 kWh điện mỗi năm, tương đương giảm 130 triệu đồng chi phí điện, với thời gian hoàn vốn khoảng 1,2 năm.

  4. Giải pháp bù công suất phản kháng và điều chỉnh phụ tải: Bù công suất phản kháng cho hai máy biến áp chính giúp giảm tổn thất điện năng khoảng 4-5%, đồng thời điều chỉnh phụ tải tại các xưởng giặt giúp giảm công suất đỉnh từ 120% xuống còn 90% công suất định mức, giảm chi phí điện năng và tăng tuổi thọ thiết bị.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tổn thất điện năng tại bệnh viện là do hệ thống thiết bị điện cũ kỹ, vận hành quá tải và quản lý chưa hiệu quả. So với các nghiên cứu trong ngành y tế tại các tỉnh khác, tỷ lệ tổn thất và mức tiêu thụ điện năng tại Bệnh viện Đa khoa Hà Tĩnh tương đối cao, phản ánh nhu cầu cấp thiết về cải tiến kỹ thuật và quản lý năng lượng.

Việc thay thế đèn LED không chỉ tiết kiệm điện mà còn giảm phát thải khí CO2, góp phần bảo vệ môi trường. Giải pháp bù công suất phản kháng và điều chỉnh phụ tải phù hợp với đặc thù hoạt động của bệnh viện, giúp giảm áp lực lên hệ thống điện và chi phí vận hành.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phụ tải điện theo giờ, bảng so sánh chi phí điện trước và sau khi áp dụng giải pháp, cũng như biểu đồ phân bổ tổn thất điện năng kỹ thuật và phi kỹ thuật để minh họa rõ ràng hiệu quả các biện pháp đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thay thế hệ thống điều hòa không khí cũ bằng các thiết bị tiết kiệm điện: Ưu tiên đầu tư hệ thống điều hòa trung tâm công nghệ mới có hiệu suất cao, dự kiến tiết kiệm ít nhất 30% điện năng tiêu thụ trong vòng 2 năm. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý bệnh viện phối hợp với nhà thầu kỹ thuật.

  2. Thay thế toàn bộ hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED: Triển khai thay thế dần đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt bằng đèn LED tại các khu vực hành lang, phòng bệnh, văn phòng trong 12 tháng tới nhằm giảm chi phí điện và bảo vệ môi trường.

  3. Triển khai bù công suất phản kháng và điều chỉnh phụ tải: Lắp đặt hệ thống bù công suất phản kháng cho các máy biến áp chính và áp dụng chương trình điều chỉnh phụ tải tại các xưởng giặt, phòng kỹ thuật để giảm công suất tiêu thụ cực đại trong 6 tháng tới.

  4. Nâng cao nhận thức và thay đổi hành vi sử dụng điện của cán bộ, nhân viên và bệnh nhân: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về tiết kiệm năng lượng, xây dựng quy định nội bộ về sử dụng thiết bị điện, kiểm tra và xử lý nghiêm các hành vi lãng phí điện năng. Thời gian thực hiện liên tục, chủ thể là phòng quản lý năng lượng và phòng hành chính.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý bệnh viện và cán bộ kỹ thuật: Nhận diện các vấn đề về sử dụng điện năng, áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong bệnh viện.

  2. Chuyên gia và nhà nghiên cứu lĩnh vực quản lý năng lượng: Tham khảo các phương pháp đánh giá tổn thất điện năng, mô hình quản lý nhu cầu phụ tải và các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong cơ sở y tế.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước về năng lượng và y tế: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, hướng dẫn và chương trình hỗ trợ các bệnh viện trong việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

  4. Doanh nghiệp cung cấp thiết bị và dịch vụ năng lượng: Hiểu rõ nhu cầu và tiềm năng ứng dụng các công nghệ tiết kiệm điện trong bệnh viện để phát triển sản phẩm và dịch vụ phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao bệnh viện tiêu thụ điện năng lớn?
    Bệnh viện có nhiều thiết bị y tế hiện đại, hệ thống điều hòa không khí hoạt động liên tục và nhu cầu chiếu sáng cao. Ngoài ra, tình trạng thiết bị cũ, vận hành quá tải cũng làm tăng tiêu thụ điện.

  2. Giải pháp thay thế đèn LED có hiệu quả không?
    Đèn LED tiết kiệm khoảng 50-70% điện năng so với đèn huỳnh quang và có tuổi thọ gấp 3-4 lần, giúp giảm chi phí bảo trì và điện năng tiêu thụ đáng kể.

  3. Bù công suất phản kháng có tác dụng gì?
    Giúp cải thiện hệ số công suất, giảm tổn thất điện năng trên dây dẫn và máy biến áp, từ đó giảm chi phí điện và tăng tuổi thọ thiết bị.

  4. Làm thế nào để giảm công suất tiêu thụ cực đại?
    Áp dụng chương trình điều chỉnh phụ tải (DR) bằng cách chuyển một số thiết bị tiêu thụ điện sang giờ thấp điểm hoặc giảm công suất hoạt động trong giờ cao điểm.

  5. Nhân viên bệnh viện có thể góp phần tiết kiệm điện như thế nào?
    Bằng cách tắt thiết bị khi không sử dụng, sử dụng ánh sáng tự nhiên, điều chỉnh nhiệt độ điều hòa phù hợp và tuân thủ các quy định tiết kiệm năng lượng của bệnh viện.

Kết luận

  • Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hà Tĩnh tiêu thụ lượng điện năng lớn với nhiều tổn thất kỹ thuật và phi kỹ thuật, ảnh hưởng đến chi phí và môi trường.
  • Hệ thống điều hòa cũ và thiết bị điện lạc hậu là nguyên nhân chính gây tiêu hao điện năng.
  • Giải pháp thay thế đèn LED, bù công suất phản kháng và điều chỉnh phụ tải mang lại hiệu quả tiết kiệm điện năng và kinh tế rõ rệt.
  • Nâng cao nhận thức và quản lý sử dụng điện là yếu tố then chốt để duy trì hiệu quả lâu dài.
  • Khuyến nghị triển khai các giải pháp trong vòng 1-2 năm tới nhằm đạt mục tiêu tiết kiệm 5-7% tổng điện năng tiêu thụ, góp phần phát triển bền vững ngành y tế và kinh tế địa phương.

Hành động tiếp theo: Ban quản lý bệnh viện cần xây dựng kế hoạch chi tiết, huy động nguồn lực và phối hợp với các chuyên gia để triển khai các giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả. Đề nghị các cơ quan quản lý nhà nước hỗ trợ chính sách và tài chính để thúc đẩy quá trình này.