Bài viết này khảo sát hiểu một phương pháp tổng hợp toàn diện cho việc quản lý và kỹ thuật năng lượng. Ngoài ra để phát triển một thiết kế và kiến trúc cho hệ thống quản lý năng lượng xí nghiệp tích hợp, bài viết này tóm tắt sử dụng các ví dụ từ việc triển khai một số hệ thống để xác nhận các phương pháp và chứng minh tính hiệu quả
Giới thiệu
Một cách khái quát, quản lý năng lượng có một phạm vi rộng lớn bao gồm các hoạt động khác nhau từ quản lý sản xuất và phân phối điện năng đến việc điều chỉnh hệ thống thi công tự động phức tạp và cả việc mua nhiên liệu dầu hoặc khí. Tuy đa dạng, nhưng các khía cạnh của quản lý năng lượng có một yêu cầu chung đáng chú ý: để tạo điều kiện cho quy trình kỹ thuật đạt hiệu quả năng lượng cần thiết phải thu thập dữ liệu tiên tiến và các công cụ phân tích.
Mục tiêu của bài viết này là để nghiên cứu tiềm năng của một hệ thống quản lý năng lượng xí nghiệp (EEM) được phát triển dựa trên nền tảng một tình báo kinh doanh có hiệu lực về phương diện thương mại, cung cấp một bộ chức năng toàn diện việc cho thu thập dữ liệu và khả năng phân tích rắc rối được thiết kế để giảm bớt sự phức tạp cho việc quyết định hoạt động liên quan đến năng lượng. Các yêu cầu cơ bản cho các EEM bao gồm kết nối với các nguồn dữ liệu khác nhau, mô hình hóa điện năng cho mốc thời gian thực của dữ liệu năng lượng, khả năng phân tích để hỗ trợ các hệ thống liên tục vận hành, và hiển thị dữ liệu năng lượng.
Mặc dù một vài yêu cầu hệ thống này đã được nghiên cứu trước đó, các phương pháp tổng thể để mô tả EEM trong bài báo này cho biết thêm chiều kích mới cho lĩnh vực quản lý năng lượng và cho phép sự khai thác điện năng đạt được hiệu quả cao hơn. Những phần sau sẽ xét đến các khả năng của hệ thống tài liệu và nghiên cứu trước đây, sau đó so sánh các khả năng này với các thiết lập chức năng toàn diện để tạo thành một hệ thống EEM. Dữ liệu năng lượng từ nhiều dạng và từ nhiều nguồn khác nhau. Từ góc nhìn chương trình, khái niệm sử dụng rộng rãi hệ thống thông tin năng lượng nói chung được chia thành hai tiểu thể loại: hệ thống quy định quản lý năng lượng (EMCS) và hệ thống kiểm nghiệm đo lường. EMCS thông thường là một tổ hợp các bộ điều khiển số trực tiếp (DDC) và các cơ cấu điều khiển thiết bị cung cấp năng lượng, chẳng hạn như các thiết bị làm mát và nồi hơi, cũng như thiết bị đòi hỏi nhu cầu điện, chẳng hạn như chiếu sáng,sưởi ấm thông gió và hệ thống điều hòa không khí (HVAC). Như vậy, các dữ kiện sẵn có trong EMCS phụ thuộc vào các hệ thống mà EMCS điều khiển.
Một hệ thống kiểm nghiệm đo lường thu thập dữ liệu năng lượng để xác định và báo cáo việc tiết kiệm năng lượng một cách chính xác. Các tiêu chuẩn chủ yếu cho các hệ thống kiểm nghiệm đo lường được xác định trong bản định ước kiểm định và đặc tính đo lường quốc tế (IPMVP).
IPMVP quy định cụ thể bốn phương pháp để đo lường và kiểm định bảo toàn năng lượng: cách ly thiết bị hỗ trợ một phần, cách ly thiết bị hỗ trợ, thi công toàn bộ, và mô phỏng.Tùy thuộc vào biện pháp bảo toàn năng lượng đang được thực hiện và mức độ chi tiết dữ liệu cần thiết cho việc tiết kiệm năng lượng hợp lý mà lựa chọn phương án thích hợp.
Mô hình hóa năng lượng và định chuẩn
Định chuẩn thông số năng lượng đã được sử dụng trong nhiều năm qua để bình thường hóa và so sánh dữ liệu năng lượng trên toàn bộ các khoảng thời gian và điều kiện khác nhau. Vì nhiều tham biến (như điều kiện thời tiết, các hoạt động ngoài, và lịch trình) ảnh hưởng đến việc tiêu thụ điện năng của cơ sở, việc thiết lập chuẩn và phương pháp mô hình xác nhận có thực sự tiết kiệm điện năng trong nhà máy hay không. Các báo cáo nghiệm thu tương tự cũng có thể cung cấp quá trình phân tích tinh vi trên cấu trúc quyết định hay các hệ thống sản xuất. Vì vậy, khi một người quản lý năng lượng xác nhận từ bản báo cáo tóm tắt mà một công trình chắc chắn đòi hỏi thẩm tra kỹ hơn thì người quản lý có thể phát hiện nhanh chóng nếu một bộ xử lý không khí, hộp VAV, hệ thống sưởi ấm, làm mát, hoặc hệ thống khác đang có vấn đề. Đi sâu vào các hệ thống cụ thể cho phép thử nghiệm thời gian thực, tương tự như các quá trình liên tục và MBCx nhưng với những lợi ích của việc kết nối nhiều hệ thống hơn với sự phân tích linh hoạt và các công cụ trực quan mà có thể được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu trong các điều kiện khác nhau.
Jeffrey Soplop
chuyên viên quản lý năng lượng
Rockwell Automation