Nowe oprogramowanie zwiększa efektywność energetyczną unijnych szpitali
Kompleksowe zwiększenie efektywności energetycznej różnorodnych obiektów i placówek na terenie całej Unii Europejskiej może stanowić skuteczny sposób zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, stanowiąc nieocenioną pomoc w osiągnięciu celów w zakresie redukcji emisji określonych przez Komisję Europejską. W praktyce takie rozwiązanie oznacza konieczność opracowania skutecznych narzędzi analitycznych i usprawniających podejmowanie decyzji, dzięki którym będzie można łatwo ustalić źródła i przyczyny problemów w tym zakresie. Placówki medyczne zużywają zazwyczaj duże ilości energii elektrycznej, a co gorsza, jej zużycie jest w wielu przypadkach nieefektywne. Dzieje się tak między innymi ze względu na wymagające przepisy, dotyczące kwestii takich jak na przykład jakość powietrza, których przestrzeganie wymaga zużywania energii. Co więcej, szpitale bardzo często muszą niemalże ciągle korzystać z wyspecjalizowanych maszyn medycznych, a każde urządzenie ma swój własny profil zapotrzebowania na energię elektryczną. „Niemożliwe jest ograniczenie zużycia energii i emisji zanieczyszczeń na szczeblu europejskim bez radykalnej poprawy efektywności energetycznej naszych szpitali”, twierdzi Daniele Liberanome, kierownik ds. projektów międzynarodowych i specjalnych firmy Zephyro z Mediolanu oraz jeden z badaczy projektu STEER. W związku z tym w ramach finansowanego ze środków programu „Horyzont 2020” projektu STEER opracowano metodę, dzięki której placówki medyczne w całej Unii Europejskiej, a wraz z nimi także rządy, dostawcy mediów, rewidenci oraz kierownictwo wewnętrzne jednostek, otrzymają możliwość oceny i monitorowania zużycia energii elektrycznej w każdej placówce. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe będzie prowadzenie pomiarów zużycia energii i wskazanie obszarów, w których zwiększenie oszczędności energii będzie relatywnie łatwe do realizacji. Dodatkowo, rozwiązanie to pozwoli na opracowywanie planów zmniejszenia zużycia energii elektrycznej w perspektywie średnio- i długoterminowej. Oprogramowanie prognozujące oparte jest na modelach matematycznych, które określają i klasyfikują zmienne w placówkach medycznych, związane ze zużyciem dużych ilości energii. Badania naukowe, które zostały podjęte przy wsparciu w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”, zostały podzielone na pięć głównych etapów. W ramach pierwszego z nich naukowcy gromadzili dane bezpośrednio ze szpitali. Następnie Daniele Liberanome zwrócił uwagę na problemy związane ze zużyciem energii elektrycznej w szpitalach i opracował model pozwalający na ich opisywanie. Prace nad modelem obejmowały między innymi symulowanie środowisk szpitalnych, a także korelowanie modeli z uprzednio zebranymi danymi. Na podstawie tych prac zostały przeprowadzone testy modeli, które skutkowały wprowadzaniem kolejnych zmian, po których przeprowadzono analizę wrażliwości modeli. W końcu zespół wykorzystał całą zdobytą wiedzę do opracowania oprogramowania prognostyczno-analitycznego. „Opracowaliśmy otwartoźródłową aplikację internetową, innymi słowy, prototyp oprogramowania, który oferuje narzędzie oceny i prognozowania oparte na scenariuszach”, stwierdził Liberanome. Badacz ma nadzieję, że dzięki zastosowaniu modelu opracowanego w ramach projektu STEER, szpitale, a docelowo także inne placówki charakteryzujące się wysokim zużyciem energii elektrycznej, będą w stanie tworzyć plany zwiększania efektywności energetycznej, a także porównywać poziomy efektywności pomiędzy podobnymi szpitalami, planować inwestycje związane z energią oraz wdrażać nowe, efektywne energetycznie technologie. Szpitale powinny mieć również możliwość wykorzystywania najlepszych praktyk sprawdzonych w innych, podobnych budynkach, co doprowadzi do ujednolicania i ulepszania systemów w całej Unii Europejskiej. Leczenie niewydolności W ramach projektu STEER badacze odkryli szereg zmiennych, które przyczyniały się do zawyżonego zużycia energii elektrycznej w szpitalach, w których zostało przetestowane nowe rozwiązanie. Wśród nich można wymienić między innymi systemy ogrzewania i chłodzenia, oświetlenie, ogólną wydajność systemu energetycznego i długi czas pracy. W czasie projektu pojawił się również szereg przeszkód, którym zespół musiał stawiać czoła, wśród których jedną z największych był fakt, że niektóre szpitale nie dysponowały niezbędnymi danymi wymaganymi do przeprowadzenia analiz. Na szczęście dzięki wykorzystaniu technologii uczenia maszynowego, uczestnicy badania byli w stanie skutecznie określić względny udział każdej zmiennej w ogólnym zużyciu energii elektrycznej. Jednym z najważniejszych wniosków płynących z badania było to, jak niezwykle ważne jest inwestowanie w termoizolację budynków, nawet jeśli wymaga to większych nakładów, a stopa zwrotu z inwestycji jest bardzo niska. Działania tego rodzaju przynoszą bowiem widoczne korzyści w perspektywie krótko- i długoterminowej. W tym pierwszym przypadku szpitale mogą czerpać korzyści z bardziej stabilnego profilu zużycia energii elektrycznej i mniejszego ogólnego zużycia. W miarę realizacji kolejnych inwestycji i uruchamiania nowych maszyn, można zaobserwować rezultaty w perspektywie długoterminowej, dodatkowo zwiększone dzięki kampaniom uświadamiającym i lepszemu szkoleniu personelu, który uczy się korzystania z nowych narzędzi. Daniele Liberanome jest dumny z osiągnięć projektu: „Wyniki są naprawdę interesujące, udało nam się przezwyciężyć trudności, którym musieliśmy stawiać czoła, osiągnęliśmy nasze cele, a co ważniejsze, dzięki projektowi stworzyliśmy silny i spójny zespół”. Zespół, który, jak warto dodać, zamierza kontynuować prace nad prototypem przy wsparciu innych członków konsorcjum, jednocześnie promując nowe projekty i pomysły. Jak dodał Liberanome, „naszym celem jest zapewnienie szerszej i lepszej współpracy”.
Słowa kluczowe
STEER, efektywność energetyczna, szpitale, ograniczanie emisji gazów cieplarnianych, oświetlenie, ogrzewanie, chłodzenie, technologia prognozowania
