摘要
本文介绍了一种基于 GIS 的需求评估方法,用于估算未服务和欠服务医疗设施的电力需求范围。该方法结合了自下而上的方法,评估设施层面的电力需求,并使用 GIS 分析评估每个设施的潜在服务人口。该方法包括两个主要阶段:估算每个设施类型的电力需求范围和估算每个设施的潜在服务人口。研究以乌干达现有医疗设施为案例研究,这些设施代表了乌干达卫生中心级别所提供的服务范围。研究结果表明,不同类型的医疗设施具有不同的电力需求范围,这对于规划和扩展医疗保健能源服务具有重要意义。
现有方法回顾
现有的基于 GIS 的医疗设施电力需求评估方法通常使用开源工具和模型,例如 OnSSET 和 RAMP。这些方法大多应用于撒哈拉以南非洲地区,并使用“床位数”作为衡量设施规模和电力需求的单位。然而,这些方法通常基于高级参数和全球或区域假设,因为缺乏设施层面的粒度数据。
提出方法
提出的方法结合了自下而上的方法(结合负荷曲线和床位数)和基于 GIS 的分析方法(利用设施位置、人口密度和旅行摩擦面数据)。该方法包括两个主要阶段:
- 估算每个设施类型的电力需求范围:首先,根据乌干达卫生部分类,为不同类型的卫生中心建立原型负荷曲线。然后,使用 RAMP 工具对每个原型进行随机建模,以生成年度负荷曲线,并估算最小、平均和峰值功率需求以及每日和年度电力需求。
- 估算每个设施的潜在服务人口:首先,使用 GIS 最小成本路径算法估计从不同地理点到达乌干达医疗设施所需的时间。然后,利用 2020 年高分辨率网格人口沉降数据,估计每个设施的服务人口。
数据处理
数据处理包括两个主要阶段:
- 估算电力需求:开发了 14 个卫生中心原型负荷曲线,并生成了相应的年度负荷曲线。
- 估算潜在服务人口:绘制了乌干达医疗设施的旅行时间图和潜在服务人口图。
结果
研究结果表明,不同类型的医疗设施具有不同的电力需求范围。例如,卫生中心 IV 的峰值容量需求高于卫生中心 II 和 III。此外,每日和年度电力需求结果提供了有关不同类型和规模医疗设施潜在电力消耗的信息。
未来方向
未来可以进一步改进该方法,例如:
- 可扩展性:该方法可以应用于其他国家,但需要地理定位的设施数据和定义的设施概况。
- 整合其他卫生设施级别:可以分析其他级别的医疗设施,例如私人诊所和较大的医院。
- 可持续性:该方法可以帮助制定数据驱动的医疗保健电气化计划,并指导能源供应解决方案的设计。
结论
基于 GIS 的方法可以有效地评估医疗设施的电力需求范围,并为医疗保健电气化规划提供有价值的信息。通过结合设施层面的负荷数据和地理空间分析,可以更准确地估算未服务和欠服务医疗设施的电力需求,并制定更有效的电气化计划。