储电式电源加强供电稳定　调峰功能更助减碳节能

世界各地不同先进城市、包括香港，过去不时会出现局部短暂停电事故，或涉及各类外在环境原因，为市民带来不便。但对医院等经常需要廿四小时用电的设施来说，确保有稳定供电系统对保障患者性命来说至关重要。随著科技发展，各地医院对于加强供电稳定性的设施推陈出新，甚至各出奇谋，除了增加后备电源效能，现今储电式电池随著电动车巿场所驱动，带来了突破性发展，有人创新地想出地利用不同储电方式去应对电力供应问题，并支援能源在使用高峰期内所需的高消耗，有助确保医院能保持无间断供电之余，亦能为环保出一分力。

撰文：资深工程师及工程师学会前任会长源栢梁

医院较一般建筑物使用较多能源，因院内有不少需要廿四小时持续运作的设施，包括手术室及急症室等，医生在抢救伤患时一旦遇上停电等事故，随时有机会危及病人性命。因此这个延续生命的地方，必须拥有一个稳健的供电系统及后备电源以备不时之需。一般来说，每间设有急症室的医院设计上均设有两组由不同市电电站供电来源，避免因单点故障（single point failure）而影响全院运作。若最终电力公司供电出现问题，医院会立即启用后备发电机系统作紧急供电，供应手术室或需持续运作的仪器所用，例如呼吸机或洗肾机等。此类紧急仪器除了可使用紧急供电，亦内置了独立储电电池作辅助。

为进一步确保供电稳定性，手术室等需紧急供电的设施亦特设较大型的储能式备用电池电源。但若能加大电池储能容量，便可考虑在电力使用高峰期时作出“调峰”。例如，当医院电源使用量就进入高峰区间时，医院可减少向电力公司取电，而使用本身已“储起”的电力供应所需。当在晚上或某些日间时段电力使用量下跌至正常水平时，则向电力公司取电去为电池充电，重新“储起”电力待日后适当时候使用。

此举有助节省电费，因为当整体用电量高出一般水平时，电力公司向用电量高用户收取的电费亦相对较昂贵，即使同样的用电量，费用较非高峰期时高。此举的逆向诱因驱使用户方作出用电管理，亦有助保持电网稳定，相对减少因大量用户在同一时间使用高电力负载而带来停电风险，电力公司或许亦毋需扩大投资引至电价波动。

至于如何“储电”，原来亦有学问。据知现时不少场所包括医院均会使用铅酸电池作为后备电源及储电式电源。随著科技发展及电动车的普及性，所采用的锂离子电池寿命已越来越长，体积亦越来越细，有别于以往多使用的铅酸蓄电池，后者电池容量密度较细，不适当使用时亦可能带来火警风险。除了使用一般供电设施储电由市电作充电，亦有外地或内地医院会使用其他充电电源作储能式设施充电以加强电力稳定，如太阳能、氢能及电热联供等系统作储电充电来源。

其实通风空调业界内的冷冻系统亦有类似做法，本港某博览馆的冷气系统亦内置“制冰及储冰”设备，称为储冰冷气机(ice storage air conditioning system)。举例说，商业建筑的冷气机系统往往是炎夏时导致电力负荷峰值急升的原因，而在冷气使用高峰期时，系统的冷却器在夜间运行并产生冰堆，至白天则有助产生冷水，而机器透过制好的冷块协助提供冷气，有助减少高峰期的用电量，亦可减少所需冷气机组。本港医院虽然尚未有使用此设计，但欧洲及国内已有设施使用类似原理的系统。

笔者早前亦与工程界学会获邀参观总部位于深圳的一间非常有名的跨国科技公司，其业务以硏发和制造通讯装置、消费电子产品为主，还涉足软件开发、设计生产集成电路、光伏、储能电力供应系统和电动车等跨界产品。其研究亦涉及能源供应系统，他们研发的储能系统体积越来越细，即是储电密度非常之高，更再以独立组装形式出现，在户外安装亦不是问题，反映相关业界的成品均不断创新。

有些科技公司甚至研究将太阳能等绿色能源转化成绿色氢气作为载体，打破地域限制，方便让能源运送至不同地区。有公司更以二氧化碳生产绿色甲醇取代化石资源，这是业界争取零碳排的关键技术。若使用高性能二氧化碳触媒氢化技术，令捕获的二氧化碳直接转化成甲醇，可以同时满足制造过程中的二氧化碳零排放及将废气转化成高值化学品的需求，若结合使用再生能源如太阳能等，可达到负碳排成效。由此反映能源使用相关科技已发展成熟，甚至出现百花齐放的局面，未来发展值得关注。各工程业界人士亦可留意看看可否作推广应用，一起走向获得高质量电源供应及达至更佳节能效果。

《01医务所》与资深工程师源栢梁合作，逢周一推出专栏“源途有你”，分享工程与医疗的大小事。

源栢梁一直以推动工程界专业发展为己任，是香港工程师学会前任会长。数十年专业路途，著实值得回忆，亦深信后来者或可从中领会工程专业要点所在。源途有你，就让大家一起体会。