AI估算天氣人流冷量對應高效冷氣機組 未來減碳排放趨勢

撰文:01醫務所 源栢樑
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極端氣候影響全球,如何減少碳排放是本港、以至全球政府近年當務之急需處理的問題。早於20年前本港公立醫院已開始實行環保節能措施,時至今日,隨著智能科技的發展及廣泛應用,除了更換更慳電的冷氣或照明系統,建築物更可利用智能化包括人工智能技術去減省能源及電力使用,相信此亦是未來減少碳排放的大趨勢。
撰文:資深工程師及上任工程師學會會長源栢樑

上文提及約20年前有本港醫院已逐步引入環保節能概念及措施,更有醫院引進節能投資方案,去增加私人公司減排的動力及誘因。隨著科技發,醫院亦陸續更換大型支援醫療運作的工程設備裝置,令節能力度更具效益,如因應佔醫院用電量多達4成的冷氣系統,便透過更換高能效製冷機組去減少用電量。

當局早年曾將部分醫院的冷氣系統改為冷卻塔水冷式系統,有助節能減排,不過若系統使用淡水運作,則較容易滋生細菌,引發退伍軍人症,使用時有一定制肘。自2015年起,當局則引入創新能源管理項目,將多間醫院運行年期較長的冷氣機組,更換為高能源效率的無潤滑油使用磁浮軸承式變頻製冷機,更換數十台機組可每年節省超過過千萬千瓦小時的耗電量,有關系統設置其後獲美國能源工程師學會亞太區「區域能源項目獎」,是筆者及團隊連續第2年獲此獎項。現時經引進先進的退伍軍人症監測消毒系統,高能效水冷式冷氣系統已再出現於新的醫院項目。

政府近年則提倡將大廈「重新校驗」,即 retro- commissioning,包括使用智能化傳感器檢查部分「年紀較大」的建築物,因應其冷氣機組可能已運行較長時間,檢視系統在當年所設定的各操作參數,使用多年後是否尚保持最佳運作狀態及用電是否用得其所等,再由專家去提出節能計劃,如將空調系統內冷凍水的壓力、流量和溫度等配合負載情況使調節至最省電狀態等。筆者亦憑推行醫院的重新校驗工作再次獲美國能源工程師學會頒授亞太區「區域能源項目獎」,是連續3年獲頒同一獎項。

近年人工智能進一步普及,除了用於建築設計及施工上,筆者認為在環保節能上亦能大派用場。有醫院透過利用人工智能去計算大樓的用電量及能源使用、控制製冷機組的運行及速率,因每一台機組在不同的速率會有不同的效率,若醫院病人使用量數據在不同時間有所變化,醫院會按需要去先後開啟各冷氣機組應對增加的冷氣需求,但開啟多少部機組及設定其速率,以往多依靠有經驗的工程人員作出調校,但現已可經過人工智能系統去計算如何才能達至最佳能效,不會因運行過多機組而無法達至節能減排效果。

另外,外國亦有醫院走得更前,如透過收集天氣溫度、濕度、日照及風速等環境數據,配合醫院病人病床使用量的估算,如人流多少、設施使用需求的變化,及各種可能運行情況模式等資訊,去推算如何作出超前自動指令驅使冷氣系統等得以實時運作獲取最佳效能,事實上香港已有醫院推行這類先導項目。在政府近年大力提倡節能、並訂下多個減碳目標下,相信當日後有更多機構引入這些人工智能科技去節能減排,可令本港加快達至碳中和,共同為環保及整體社會出一分力。

《01醫務所》與資深工程師源栢樑合作,逢周一推出專欄「源途有你」,分享工程與醫療的大小事。

源栢樑一直以推動工程界專業發展為己任,亦剛剛卸任工程師學會會長一職。數十年專業路途,著實值得回憶,亦深信後來者或可從中領會工程專業要點所在。源途有你,就讓大家一起體會。