Giám sát điện năng và mục đích giám sát điện năng (M&T) chính là kỹ thuật sử dụng điện năng hiệu quả dựa trên nền tảng quản lý tiêu chuẩn.
” Bạn không thể quản lý bất kể thứ gì chính xác khi bạn không đo lường”
Các kỹ thuật M&T cung cấp cho người quản lý năng lượng thông tin phản hồi về thực tiễn vận hành, kết quả của kế hoạch quản lý năng lượng, và chỉ dẫn cho người quản lý về mức độ sử dụng năng lượng dự kiến trong một giai đoạn nhất định kế tiếp. Quan trọng hơn, hệ thống giám sát có thể đưa ra các cảnh báo sớm về mức sử dụng năng lượng vượt quá giới hạn do trục trặc, lỗi người vận hành, lỗi bảo trì…
Nền tảng của M&T nằm trong việc xác định sự giao tiếp thông thường của mức tiêu thụ năng lượng với các yếu tố liên quan (sản lượng sản xuất, thời tiết, ánh sáng…) và mục tiêu là giúp cho người quản lý trong nhà máy:
- Xác định và giải thích việc sử dụng năng lượng quá mức.
- Phát hiện các trường hợp như mức năng lượng tiêu thụ thấp hơn bất ngờ so với dữ liệu đo được trước đó.
- Vẽ kế hoạch về xu hướng tiêu thụ năng lượng (Hàng tuần, theo mùa, hoạt động,…).
- Xác định việc sử dụng năng lượng trong tương lại khi lập kế hoạch thay đổi trong sản xuất.
- Chuẩn đoán các khu vực tiêu thụ năng lượng không cần thiết.
- Quan sát sự ảnh hưởng của nhà máy với những thay đổi hoạt động sản xuất trong quá khứ.
- Xây dựng các mục tiêu hoạt động cho các chương trình quản lý năng lượng của nhà máy.
- Quản lý mức tiêu thụ năng lượng, thay vì chấp nhận đó là một chi phí cố định mà nhà máy không kiểm soát được.
Mục tiêu cuối cùng là giảm chi phí năng lượng thông qua cải thiện hiệu quả năng lượng và kiểm soát quản lý năng lượng. Các lợi ích khác thường bao gồm tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên, cải thiện ngân sách sản xuất và giảm thải khí ô nhiễm gây hiệu ứng nhà kính (GHG).
MỤC TIÊU VÀ LỢI ÍCH
Trong suốt nhiều dự án M&T được thực hiện từ năm 1980, một số lợi ích nhất định đã được chứng minh là lặp lại:
- Tiết kiệm chi phí năng lượng: Thường là 5% chi phí năng lượng ban đầu, theo The Carbon Trust.
- Giảm khí ô nhiễm gây hiệu ứng nhà kính: Tiêu thụ năng lượng thấp hơn giúp giảm khí thải.
- Tài chính: Việc cắt giảm năng lượng thừa khi đo được giúp nhà máy giảm được chi phí khi sử dụng năng lượng hiệu quả.
- Cải thiện ngân sách: Các kỹ thuật M&T có thể giúp nhà máy dự báo chi phí năng lượng trong trường hợp doanh nghiệp có sự thay đổi về mặt sản xuất.
- Tránh lãng phí: Giúp chuẩn đoán lãng phí nguồn năng lượng dư thừa trong bất kỳ quy trình sử dụng nào được lắp đặt giám sát.
KỸ THUẬT
Nguyên tắc chủ chốt
Các kỹ thuật T&M dựa trên ba nguyên tắc chính, tạo thành một chu kỳ phản hồi liên tục, do đó cải thiện việc kiểm soát và việc sử dụng năng lượng.
Giám sát
Theo dõi thông tin về sử dụng năng lượng, để thiết lập cơ sở cho việc quản lý năng lượng và giải thích các sai lệch so với các giới hạn đã được thiết lập. Mục tiêu chính của hệ thống là duy trì giới hạn đã được thiết lập, bằng cách cung cấp tất cả các dữ liệu cần thiết về điện năng tiêu thụ, cũng như các yếu tố nhất định, như được xác định trong quá trình điều tra sơ bộ (Sản xuất, thời thiết, nước, khí…).
Báo cáo
Nguyên tắc cuối cùng là nguyên tắc cho phép kiểm soát liên tục việc sử dụng năng lượng điện, đạt được các mục tiêu và xác minh mức tiết kiệm điện năng: các báo cáo dữ liệu phải được cấp cho phòng ban quản lý thích hợp. Điều này giúp cho họ có thể theo dõi và phân tích dữ liệu nhằm chỉ ra các mục tiêu đề sẵn trước đó để xác nhận các vấn đề cũng như kết quả đạt đc.
Thủ tục
Trước khi biện pháp M&T được thực hiện, một số bước chuẩn bị là cần thiết. Trước hết, xác định rõ nhà máy sử dụng năng lượng điện với các thiết bị chính là gì?. Đa số đều cần một cuộc khảo sát tổng quan tại nhà máy và ước tính mức tiêu thụ điện năng trước đó.
Cần đánh giá những phép đo khác sẽ được yêu cầu để phân tích mức tiêu thụ một cách thích hợp. Dữ liệu này sẽ được sử dụng để lập biểu đồ đối chiếu với mức tiêu thụ điện năng: đây là những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến việc tiêu thụ, thường là sản xuất (đối với quy trình công nghiệp) hoặc nhiệt độ bên ngoài (đối với quy trình gia nhiệt), nhưng có thể bao gồm nhiều biến số khác.
Khi tất cả các biến cần đo đã được thiết lập và đã lắp đặt các đồng hồ đo cần thiết, thì có thể bắt đầu các thủ tục M&T.
Đo lường
Bước đầu tiên là tổng hợp dữ liệu từ các thiết bị đo khác nhau. Màn hình hiển thị năng lượng chi phí thấp có sẵn. Chu kỳ tổng hợp dữ liệu thay đổi theo khoảng thời gian báo cáo mong muốn, nhưng có thể sau 30 giây đến 15 phút một lần. Một số phép đo có thể được hiển thị trực tiếp từ thiết bị đo, những số khác phải được tính toán. Các phép đo khác nhau này thường được gọi là luồng hoặc kênh.
Các yếu tố thúc đẩy như ngày sản xuất hoặc mức độ cũng tạo thành các luồng và phải được thu thập trong các khoảng thời gian để phù hợp.
Xác định đường làm căn cư
Dữ liệu sau khi được tổng hợp lại từ các điểm đo và được vẽ trên biểu đồ thời gian, đối chiếu với đường được thiết lập và đường đã được tổng hợp trước đó giúp người quản lý có thể dễ dàng quan sát và làm tham chiếu. Biều đồ này chính là hình ảnh về mức tiêu thụ của nhà máy và được truyền tải nhiều thông tin như:
- Hệ số chặn y cho mức tiêu thụ tối thiểu trong trường hợp không có biến (không sản xuất, nhiệt độ ngày…). Đây là mức tiêu thụ tối thiểu khi chạy không tải của hệ thống.
- Độ dốc thể hiện mối quan hệ giữa mức tiêu thụ với biến số đã xác định trước đó. Điều này thể hiện hiệu quả của quá trình giám sát.
Độ dốc không được thể hiện thường xuyên cho mục đích M&T. Tuy nhiên, hệ số chặn y cao có thể có nghĩa là có lỗi trong quá trình ” sử dụng quá nhiều điện năng nhưng không có hiệu suất”.
Theo dõi sự thay đổi
Bước tiếp theo là theo dõi sự thay đổi giữa mức tiêu thụ dự kiến và mức tiêu thụ thực tế đo được. Một trong những công cụ thường được sử dụng cho việc này là CUSUM (biểu đồ tổng tích luỹ). Trước tiên việc tính toán sự khác biệt giữa hiệu suất dự kiến được đặt trước và thực tế ( đường phù hợp nhất đã xác định trước đó).
Sau đó, CUSUM có thể được vẽ theo thời gian trên một biểu đồ mới, cung cấp thêm cho người quản lý về hiệu quả năng lượng. Sự khác biệt được đánh dấu xung quanh điểm 0 thường có nghĩa quá trình đang hoạt động bình thường. Các điểm khác được đánh dấu tăng hoặc giảm đều đặn thường chỉ ra sự thay đổi trong quá trình hoạt động.
Trong đồ thị CUSUM, độ dốc rất quan trọng, vì nó chính là chỉ số chính về mức tiết kiệm đạt được. Độ dốc đi dần xuống chỉ độ ổn định mức tiết kiệm. Bất kỳ sự thay đổi nào trong độ dốc đều cho thấy có sự thay đổi trong quá trình hoạt động. Ví dụ, trong biểu đồ dưới, phần đầu tiên cho biết không tiết kiệm . Vào đầu tháng 9 ( bắt đầu từ vạch vàng) biện pháp tiết kiệm đang có hiệu quả. Đường màu xanh lá cho thấy mức tiết kiệm đang tăng lên (như độ dốc đang xuống xâu hơn), đường màu đỏ phản ánh có sự sửa đổi vào tháng 11, vì tiết kiệm đã giảm một chút.
Xác định nguyên nhân
Các kỹ sư có trình độ chuyên môn sẽ phối hợp với quản lý hệ thống để phân tích biểu đồ CUSUM và xác định nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi trong mức tiêu thụ. Đây có thể là sự thay đổi trong việc vận hành, quy trình sản xuất, các điều kiện môi trường ngoài khác nhau… Những thay đổi này cần được theo dõi và xác định nguyên nhân để nâng cao quá trình sử dụng và nhanh chóng xử lý các vấn đề nghiêm trọng.
Đặt mục tiêu
Khi đã thiết lập được một đường làm mốc và các nguyên nhân gây ra sự thay đổi mức tiêu thụ điện năng đã được xác định, từ đó sẽ đặt ra được các mục tiêu cho tương lại. Với tất cả các thông tin đã có, các mục tiêu đặt ra sẽ được thực tế hơn. Qua đó cho thấy để xây dừng mục tiêu chúng ta cần hai yếu tố chính đó là đo giá trị và khung thời gian.
Mục tiêu ban đầu là đường phù hợp nhất được xác định trong bước 2. Đường này thể hiện hiệu suất mức trung bình trong lịch sự. Do đó, giữ cho tất cả mức tiêu thụ thấp hơn hoặc bằng mức trung bình trong lịch sử là một mục tiêu có thể đạt được, nhưng vẫn là một thách thức vì nó liên quan đến việc loại bỏ các đỉnh tiêu thụ cao.
Theo dõi kết quả
Điều này đưa chúng ta trở lại bước 1: đo lường mức tiêu thụ. Một trong những đặc thù của M&T là đây là một quá trình liên tục, đòi hỏi phản hồi liên tục để cải thiện hiệu suất một cách nhất quán. Khi các mục tiêu được đặt ra và các biện pháp mong muốn được thực hiện, việc lặp lại quy trình ngay từ đầu để đảm bảo rằng các nhà quản lý nhận thức được sự thành công hay thất bại của các biện pháp và sau đó có thể quyết định hành động tiếp theo.
Phụ trách tư vấn và bán hàng:
Mr. Tuấn Anh | Tel: 0589.100.396 | Zalo: 0967.915.529
Nhà phân phối chính thức của hãng: CAMILLE BAUER, GOSSEN METRAWATT, GW INSTEK, RION, INSIZE, ELECTREX, KANOMAX, KAISE tại Việt Nam.
