Tiêu chuẩn quốc gia TCVN ISO 50006:2016 (ISO 50006:2014) về Hệ thống quản lý năng lượng - Đo hiệu quả năng lượng sử dụng đường cơ sở năng lượng (EnB) và chỉ số hiệu quả năng lượng (EnPI) - Nguyên tắc chung và hướng dẫn

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN ISO 50006:2016

ISO 50006:2014

HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG - ĐO HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐƯỜNG CƠ SỞ NĂNG LƯỢNG (EnB) VÀ CHỈ SỐ HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG (EnPI) - NGUYÊN TẮC CHUNG VÀ HƯỚNG DẪN

Energy management systems - Measuring energy performance using energy baselines (EnB) and energy performance indicators (EnPI) - General principles and guidance

Lời nói đầu

TCVN ISO 50006:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 50006:2014;

TCVN ISO 50006:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TC176 Quản lý chất lượng và đảm bảo chất lượng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn thực tế cho các tổ chức về cách đáp ứng các yêu cầu của TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011) đối với việc thiết lập, sử dụng và duy trì các chỉ số hiệu quả năng lượng (EnPI) và đường cơ sở năng lượng (EnB) để đo hiệu quả năng lượng và các thay đổi hiệu quả năng lượng. EnPI và EnB là hai yếu tố chính liên quan với nhau của TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011) hỗ trợ việc đo lường và do đó giúp cho cả việc quản lý hiệu quả năng lượng của tổ chức. Hiệu quả năng lượng là một khái niệm rộng liên quan đến tiêu thụ năng lượng, sử dụng năng lượng và hiệu suất năng lượng.

Để quản lý có hiệu lực đối với hiệu quả năng lượng của các phương tiện, hệ thống, quá trình và thiết bị, tổ chức cần biết năng lượng được sử dụng như thế nào và lượng tiêu thụ theo thời gian là bao nhiêu. EnPI là một giá trị hoặc thước đo định lượng kết quả liên quan đến hiệu suất, sử dụng và tiêu thụ năng lượng của các cơ sở, hệ thống, quá trình và thiết bị. Các tổ chức sử dụng EnPI làm thước đo hiệu quả năng lượng của mình.

EnB là chuẩn tham chiếu nêu đặc trưng và định lượng hiệu quả năng lượng của tổ chức trong một khoảng thời gian quy định. EnB giúp tổ chức đánh giá các thay đổi về hiệu quả năng lượng giữa các giai đoạn được chọn. EnB cũng được sử dụng để tính toán tiết kiệm năng lượng, làm chuẩn tham chiếu trước và sau khi thực hiện các hành động cải tiến hiệu quả năng lượng.

Tổ chức xác định những chỉ tiêu về hiệu quả năng lượng là một phần của quá trình hoạch định năng lượng trong hệ thống quản lý năng lượng (EnMS) của mình. Tổ chức cần xem xét các chỉ tiêu cụ thể về hiệu quả năng lượng khi xác định và thiết kế các EnPI và EnB. Mối quan hệ giữa hiệu quả năng lượng, EnPI, EnB và chỉ tiêu năng lượng được minh họa trong Hình 1.

Hình 1 - Mối quan hệ giữa hiệu quả năng lượng, EnPI, EnB và chỉ tiêu năng lượng

Tiêu chuẩn này bao gồm các hộp hỗ trợ thực hành được thiết kế để cung cấp cho người sử dụng các ý tưởng, ví dụ và chiến lược để đo hiệu quả năng lượng thông qua việc sử dụng các EnPI và EnB.

Các khái niệm và phương pháp trong tiêu chuẩn này cũng có thể được tổ chức sử dụng mà không cần có EnMS. Ví dụ, các EnPI và EnB có thể cũng được sử dụng ở cấp cơ sở, hệ thống, quá trình hoặc thiết bị hoặc để đánh giá các hành động cải tiến hiệu quả năng lượng riêng lẻ.

Cam kết và sự tham gia thường xuyên của lãnh đạo cao nhất là thiết yếu cho việc thực hiện, duy trì và cải tiến có hiệu lực EnMS, nhằm đạt được những lợi ích trong việc cải tiến hiệu quả năng lượng. Lãnh đạo cao nhất thể hiện sự cam kết của mình thông qua các hành động điều hành và sự tham gia tích cực vào EnMS, đảm bảo sự phân bổ thường xuyên các nguồn lực kể cả nhân lực để thực hiện và duy trì lâu dài EnMS theo thời gian.

HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG - ĐO HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐƯỜNG CƠ SỞ NĂNG LƯỢNG (EnB) VÀ CHỈ SỐ HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG (EnPI) - NGUYÊN TẮC CHUNG VÀ HƯỚNG DẪN

Energy management systems - Measuring energy performance using energy baselines (EnB) and energy performance indicators (EnPI) - General principles and guidance

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn cho tổ chức về cách thiết lập, sử dụng và duy trì các chỉ số hiệu quả năng lượng (EnPI) và đường cơ sở năng lượng (EnB) như một phần của quá trình đo hiệu quả năng lượng.

Hướng dẫn trong tiêu chuẩn này có thể áp dụng cho mọi tổ chức không phân biệt quy mô, loại hình, địa điểm hoặc mức độ thuần thục trong lĩnh vực quản lý năng lượng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), Hệ thống quản lý năng lượng - Yêu cầu và hướng dẫn sử dụng.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011) và các thuật ngữ, định nghĩa dưới đây.

3.1

Điều chỉnh (adjustment)

Quá trình thay đổi đường cơ sở năng lượng để có thể so sánh hiệu quả năng lượng trong các điều kiện tương đương giữa giai đoạn báo cáo và giai đoạn cơ sở.

CHÚ THÍCH 1: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011) yêu cầu điều chỉnh EnB khi các EnPI không còn phản ánh việc sử dụng và tiêu thụ năng lượng của tổ chức hoặc khi có những thay đổi lớn đối với quá trình, các dạng thức vận hành hoặc các hệ thống năng lượng hoặc theo phương pháp xác định trước.

CHÚ THÍCH 2: Các điều chỉnh thường được thực hiện để tính đến những thay đổi về các yếu tố tĩnh.

CHÚ THÍCH 3: Phương pháp xác định trước thường đặt lại EnB ở các khoảng thời gian xác định.

3.2

Giai đoạn cơ sở (baseline period)

Khoảng thời gian xác định được sử dụng để so sánh hiệu quả năng lượng với giai đoạn báo cáo.

3.3

Ranh giới (boundaries)

Giới hạn về địa lý hoặc địa điểm và/hoặc giới hạn về mặt tổ chức do tổ chức xác định.

VÍ DỤ: Một quá trình, một nhóm các quá trình, một cơ sở, toàn bộ tổ chức, nhiều cơ sở thuộc kiểm soát của tổ chức.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.1]

3.4

Năng lượng (energy)

Điện, nhiên liệu, hơi nước, nhiệt, khí nén và các dạng tương tự khác.

CHÚ THÍCH 1: Trong tiêu chuẩn này, năng lượng dùng để chỉ các dạng năng lượng khác nhau, gồm cả năng lượng tái tạo, có thể được mua, lưu giữ, xử lý, sử dụng trong thiết bị hoặc quá trình, hay được thu hồi.

CHÚ THÍCH 2: Năng lượng có thể được định nghĩa là khả năng tạo ra hoạt động bên ngoài hoặc thực hiện công việc của một hệ thống.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.5]

3.5

Đường cơ sở năng lượng (energy baseline)

EnB

(Các) chuẩn định lượng làm cơ sở cho việc so sánh hiệu quả năng lượng.

CHÚ THÍCH 1: Đường cơ sở năng lượng phản ánh một khoảng thời gian quy định.

CHÚ THÍCH 2: Đường cơ sở năng lượng có thể được chuẩn hóa bằng cách sử dụng các biến số ảnh hưởng đến việc sử dụng và/hoặc tiêu thụ năng lượng, ví dụ mức độ sản xuất, nhiệt độ ngày (nhiệt độ ngoài trời), v.v...

CHÚ THÍCH 3: Đường cơ sở năng lượng cũng được sử dụng để tính toán tiết kiệm năng lượng, làm chuẩn đối chiếu trước và sau khi thực hiện các hành động cải tiến hiệu quả năng lượng.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.5, có sửa đổi. Bổ sung thuật ngữ viết tắt]

3.6

Tiêu thụ năng lượng (energy consumption)

Lượng năng lượng được ứng dụng.

CHÚ THÍCH 1: Tiêu thụ năng lượng có thể được thể hiện bằng đơn vị thể tích và khối lượng dòng chảy hoặc đơn vị khối lượng (nhiên liệu) hoặc đổi sang các đơn vị là bội của Jun hoặc Oát-giờ (ví dụ, Gj, kWh).

CHÚ THÍCH 2: Tiêu thụ năng lượng là phép đo điển hình sử dụng thước đo cố định hoặc tạm thời. Các giá trị có thể được đo trực tiếp hoặc có được tính toán một khoảng thời gian cụ thể,

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.7, có sửa đổi. Bổ sung chú thích 1 và chú thích 2]

3.7

Hiệu suất năng lượng (energy efficiency)

Tỷ số hoặc mối quan hệ định lượng khác giữa đầu ra gồm kết quả thực hiện, dịch vụ, hàng hóa hoặc năng lượng và năng lượng đầu vào.

VÍ DỤ: Hiệu suất chuyển đổi; năng lượng cần thiết/năng lượng sử dụng; đầu ra/đầu vào; năng lượng sử dụng để vận hành theo lý thuyết/năng lượng được sử dụng để vận hành.

CHÚ THÍCH: Cả đầu vào và đầu ra cần được quy định rõ ràng về số lượng và chất lượng và phải đo lường được.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.8]

3.8

Hiệu quả năng lượng (energy performance)

Kết quả có thể đo được liên quan đến hiệu suất năng lượng, sử dụng năng lượng và tiêu thụ năng lượng.

CHÚ THÍCH 1: Với hệ thống quản lý năng lượng, các kết quả có thể được đo theo chính sách năng lượng, các mục tiêu, chỉ tiêu và các yêu cầu khác về hiệu quả năng lượng của tổ chức.

CHÚ THÍCH 2: Hiệu quả năng lượng là một thành phần của kết quả thực hiện hệ thống quản lý năng lượng.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.12]

3.9

Chỉ số hiệu quả năng lượng (energy performance indicator)

EnPI

Giá trị hoặc thước đo định lượng của hiệu quả năng lượng, do tổ chức xác định.

CHÚ THÍCH 1: EnPI (3.11) có thể được thể hiện bằng một tỷ số, thước đo đơn giản, hay một mô hình phức tạp hơn.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.13]

3.10

Chỉ tiêu năng lượng (energy target)

Yêu cầu chi tiết và có thể lượng hóa về hiệu quả năng lượng, áp dụng cho tổ chức hoặc bộ phận của tổ chức, xuất phát từ mục tiêu năng lượng và cần được thiết lập, đáp ứng để đạt được mục tiêu này.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.17]

3.11

Sử dụng năng lượng (energy use)

Cách thức hoặc loại hình ứng dụng năng lượng.

VÍ DỤ: thông gió; chiếu sáng; gia nhiệt; làm mát; vận chuyển; các quá trình; dây chuyền sản xuất.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.18]

3.12

Cơ sở (facility)

Hệ thống lắp đặt đơn lẻ, tập hợp hệ thống lắp đặt hoặc quá trình sản xuất (tĩnh hoặc động) có thể được xác định trong phạm vi một ranh giới địa lý, đơn vị tổ chức hoặc quá trình sản xuất.

[Nguồn: ISO 14064-3:2006, 2.22]

3.13

Chuẩn hóa (normalization)

Quá trình thay đổi dữ liệu năng lượng thường xuyên để tính đến các thay đổi về các biến liên quan để so sánh hiệu quả năng lượng trong các điều kiện tương đương.

CHÚ THÍCH: Các EnPI và EnB tương ứng có thể được chuẩn hóa.

3.14

Biến liên quan (relevant variable)

Yếu tố định lượng được có ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng và các thay đổi thường xuyên.

VÍ DỤ: Các tham số sản xuất (sản lượng, khối lượng, năng suất); điều kiện thời tiết, (nhiệt độ ngoài trời, nhiệt độ ngày); giờ làm việc; tham số làm việc (nhiệt độ làm việc, mức sáng).

3.15

Giai đoạn báo cáo (reporting period)

Khoảng thời gian quy định được chọn để tính toán và lập báo cáo về hiệu quả năng lượng.

VÍ DỤ: Giai đoạn mà một tổ chức muốn đánh giá các thay đổi về các EnPI liên quan đến giai đoạn EnB.

3.16

Sử dụng năng lượng đáng kể (significant energy use)

SEU

Việc sử dụng năng lượng có mức tiêu thụ năng lượng cao và/hoặc có nhiều tiềm năng cải tiến hiệu quả năng lượng.

CHÚ THÍCH 1: Tiêu chí "đáng kể" do tổ chức xác định.

[Nguồn: TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011), 3.27, có sửa đổi - Bổ sung thuật ngữ viết tắt]

3.17

Yếu tố tĩnh (static factor)

Yếu tố được nhận biết là có ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng (3.9) và không thay đổi thường xuyên.

VÍ DỤ 1: Quy mô cơ sở; thiết kế các thiết bị được lắp đặt; số ca sản xuất hàng tuần; số lượng hoặc loại người làm việc (ví dụ: nhân viên văn phòng), loại sản phẩm.

VÍ DỤ 2: Thay đổi yếu tố tĩnh có thể là thay đổi về nguyên liệu thô cho quá trình sản xuất, từ nhôm sang nhựa.

[Nguồn: TCVN ISO 50015:2016 (ISO 50015:2014), 3.22, có sửa đổi - Sửa đổi ví dụ]

4  Đo hiệu quả năng lượng

4.1  Tổng quan

4.1.1  Khái quát

Để đo và định lượng (một cách có hiệu lực) hiệu quả năng lượng của mình, tổ chức thiết lập các EnPI và EnB. Các EnPI được sử dụng để định lượng hiệu quả năng lượng của toàn bộ tổ chức hoặc các bộ phận khác nhau của tổ chức. Các EnB là những chuẩn định lượng được sử dụng để so sánh các giá trị EnPI theo thời gian và để định lượng những thay đổi về hiệu quả năng lượng.

Các kết quả về hiệu quả năng lượng có thể được thể hiện theo đơn vị tiêu thụ (ví dụ GJ, kWh), tiêu thụ năng lượng cụ thể (SEC) (ví dụ kWh/đơn vị), công suất đỉnh (ví dụ, kW), thay đổi theo phần trăm về hiệu suất hoặc tỷ số không thứ nguyên, v.v... Mối liên hệ chung giữa hiệu quả năng lượng, các EnPI, EnB và chỉ tiêu năng lượng được minh họa trong Hình 1, Lời giới thiệu.

Hiệu quả năng lượng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều biến và yếu tố tĩnh liên quan. Các yếu tố này có thể có mối liên hệ với các điều kiện kinh doanh thay đổi như nhu cầu thị trường, bán hàng và khả năng sinh lời.

Tổng quan về quá trình xây dựng, sử dụng và cập nhật các EnPI và EnB được minh họa trong Hình 2 và được nêu chi tiết ở 4.2 đến 4.6. Quá trình này giúp tổ chức cải tiến liên tục việc đo lường hiệu quả năng lượng của mình.

4.1.2  Tiêu thụ năng lượng

Định lượng tiêu thụ năng lượng là thiết yếu cho việc đo lường hiệu quả năng lượng và các cải tiến hiệu quả năng lượng.

Khi sử dụng nhiều dạng năng lượng thì cần quy đổi tất cả các dạng này về một đơn vị đo năng lượng chung. Cần thận trọng khi thực hiện việc quy đổi này theo cách thể hiện thích hợp tổng năng lượng tiêu thụ kể cả các tổn hao trong quá trình quy đổi năng lượng.

4.1.3  Sử dụng năng lượng

Nhận biết việc sử dụng năng lượng như hệ thống năng lượng (ví dụ khí nén, hơi, nước lạnh, v.v...), quá trình và thiết bị giúp cho việc phân loại tiêu thụ năng lượng và tập trung hiệu quả năng lượng vào việc sử dụng quan trọng đối với một tổ chức.

4.1.4  Hiệu suất năng lượng

Hiệu suất năng lượng là một thước đo được sử dụng thường xuyên để đo lường hiệu quả năng lượng và có thể được sử dụng làm EnPI.

Hiệu suất năng lượng có thể được thể hiện theo nhiều cách, như năng lượng đầu ra/năng lượng đầu vào (hiệu suất quy đổi); năng lượng yêu cầu/năng lượng tiêu thụ (trong trường hợp năng lượng yêu cầu có thể suy ra từ mô hình lý thuyết hoặc mối liên hệ khác); sản lượng đầu ra/năng lượng đầu vào (ví dụ, sản lượng tính bằng tấn trên một đơn vị năng lượng tiêu thụ).

CHÚ THÍCH: Năng lượng đầu vào/sản lượng đầu ra đôi khi được dùng làm EnPI và được gọi là cường độ năng lượng.

Hình 2 - Tổng quan về đo lường hiệu quả năng lượng

4.1.5  Chỉ số hiệu quả năng lượng (EnPI)

Các EnPI cần cung cấp những thông tin liên quan về hiệu quả năng lượng để cho phép những người sử dụng khác nhau trong tổ chức hiểu về hiệu quả năng lượng của tổ chức đó và thực hiện các hành động để cải tiến hiệu quả năng lượng.

Các EnPI có thể được áp dụng ở cấp cơ sở, hệ thống, quá trình hoặc thiết bị để đưa ra các mức độ chú trọng khác nhau.

Tổ chức cần thiết lập một chỉ tiêu năng lượng và đường cơ sở năng lượng cho từng EnPI.

4.1.6  Đường cơ sở năng lượng (EnB)

Tổ chức cần so sánh các thay đổi về hiệu quả năng lượng giữa giai đoạn cơ sở và giai đoạn báo cáo. EnB được sử dụng một cách đơn giản để xác định các giá trị EnPI cho giai đoạn cơ sở. Loại thông tin cần để thiết lập đường cơ sở năng lượng được xác định theo mục đích cụ thể của EnPI.

4.1.7  Định lượng hiệu quả năng lượng

Những thay đổi về hiệu quả năng lượng có thể được tính bằng cách sử dụng các EnPI và EnB cho các cơ sở, hệ thống, quá trình hoặc thiết bị.

Việc so sánh hiệu quả năng lượng giữa giai đoạn cơ sở và giai đoạn báo cáo bao gồm tính chênh lệch về giá trị của EnPI giữa hai giai đoạn này. Hình 3 minh họa một trường hợp đơn giản trong đó phép đo trực tiếp tiêu thụ năng lượng được sử dụng làm EnPI và hiệu quả năng lượng được so sánh giữa giai đoạn cơ sở và giai đoạn báo cáo.

Trong trường hợp tổ chức đã xác định rằng các biến liên quan như thời tiết, sản lượng, số giờ hoạt động của tòa nhà, v.v... ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng, thì tổ chức cần chuẩn hóa EnPI và EnB tương ứng để so sánh hiệu quả năng lượng trong các điều kiện tương đương.

Hình 3 - Khái niệm giai đoạn cơ sở và giai đoạn báo cáo đối với một EnPI

4.2  Thu được thông tin liên quan về hiệu quả năng lượng từ việc xem xét năng lượng

4.2.1  Khái quát

Việc xem xét năng lượng cung cấp các thông tin hữu ích về hiệu quả năng lượng để xây dựng các EnPI và EnB. Phụ lục A minh họa mối liên quan giữa xem xét năng lượng và thông tin cần để nhận biết các EnPI và thiết lập các EnB. Việc thiết lập các EnPI thích hợp và các EnB tương ứng đòi hỏi tiếp cận với các dữ liệu năng lượng sẵn có của tổ chức, phân tích dữ liệu và xử lý thông tin năng lượng.

4.2.2  Xác định các ranh giới chỉ số hiệu quả năng lượng

Phạm vi và ranh giới của EnMS bao gồm khu vực hoặc các hoạt động trong đó một tổ chức thực hiện việc quản lý hiệu quả năng lượng.

Để đo lường hiệu quả năng lượng, cần xác định các ranh giới đo thích hợp cho từng EnPI. Chúng được gọi là ranh giới EnPI và có thể bị chồng chéo.

CHÚ THÍCH: Trước hết cần nhận biết người sử dụng EnPI và nhu cầu của họ (xem 4.3.2) và sau đó là ranh giới EnPI tương ứng được xác định.

Khi xác định ranh giới EnPI, cần xem xét đến:

- trách nhiệm của tổ chức liên quan đến quản lý năng lượng;

- sự dễ dàng tách biệt ranh giới của EnPI bằng cách đo năng lượng và biến liên quan;

- ranh giới của EnMS;

- hộ sử dụng năng lượng đáng kể (SEU) hoặc nhóm các SEU mà tổ chức chỉ định là ưu tiên kiểm soát và cải tiến;

- các thiết bị, quá trình và quá trình con cụ thể mà tổ chức muốn tách ra và quản lý.

Ba cấp độ ranh giới EnPI chủ yếu là riêng lẻ, hệ thống và tổ chức được nêu trong Bảng 1.

Bảng 1 - Ba cấp độ ranh giới EnPI

Thông tin bổ sung về ranh giới EnPI trong quá trình sản xuất được nêu trong Phụ lục B.

4.2.3  Xác định và định lượng dòng năng lượng

Khi xác định được ranh giới EnPI, tổ chức cần nhận dạng dòng năng lượng qua ranh giới này. Tổ chức có thể sử dụng đô thị như trong Hình 4 để xác định các thông tin năng lượng cần thiết cho việc thiết lập các EnPI. Các đồ thị kiểu hàng rào hoặc các bản đồ năng lượng thể hiện dòng năng lượng bên trong và chạy qua ranh giới EnPI. Chúng cũng có thể bao gồm các thông tin bổ sung, như các điểm đo và dòng sản phẩm quan trọng cho việc phân tích năng lượng và thiết lập EnPI.

Tổ chức cần đo dòng năng lượng chạy qua ranh giới EnPI, thường thay đổi về mức nhiên liệu trong kho cũng như lượng năng lượng dự trữ bất kỳ.

Các EnPI và EnB đối với SEU yêu cầu các ranh giới được xác định rõ ràng để định lượng dòng năng lượng. Việc xem xét quan trọng đối với từng SEU là đồng hồ đo thích hợp để đo năng lượng tiêu thụ đi qua ranh giới SEU cũng như sự sẵn có của dữ liệu về các biến liên quan.

CHÚ DẪN

M  Phép đo

Hình 4 - Sơ đồ dạng hàng rào

4.2.4  Xác định và định lượng các biến liên quan

Tùy thuộc vào nhu cầu của tổ chức và EnMS của tổ chức, các biến liên quan có nhiều khả năng ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng cần được xác định và định lượng ở từng ranh giới EnPI. Điều quan trọng là tách biệt các biến có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả năng lượng khỏi các biến có ít hoặc không có ảnh hưởng. Phân tích dữ liệu thường cần để xác định tầm quan trọng của các biến liên quan.

Một số biến có liên quan đến tiêu thụ năng lượng hơn số còn lại. Ví dụ, khi tiêu thụ năng lượng trên một đơn vị sản phẩm được đo, việc đếm số lượng các sản phẩm cuối cùng có thể đưa ra kết quả sai nếu có các đầu ra trung gian được tạo ra và cũng chưa biết được liệu các đầu ra trung gian này là phế phẩm, có giá trị sử dụng hay được tái chế.

Khi các biến liên quan đã được tách biệt, các kỹ thuật mô hình hóa sau đó có thể được sử dụng để xác định bản chất chính xác của quan hệ này.

Hình 5 - Biểu đồ xu hướng thể hiện tính mùa vụ

Hình 6 - Biến với mức độ quan trọng khác nhau

4.2.5  Xác định và định lượng yếu tố tĩnh

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng thường thay đổi về giá trị. Các yếu tố cần được phân tích để cho thấy chúng được xem là biến liên quan hay yếu tố tĩnh. Ví dụ, nhà máy sản xuất có thể có mức sản lượng thay đổi thường xuyên là biến liên quan và các sản phẩm thay đổi không thường xuyên là yếu tố tĩnh.

Điều quan trọng là cần ghi nhận điều kiện của các yếu tố tĩnh này tại thời điểm các EnPI và EnB được thiết lập. Tổ chức cần xem xét các yếu tố tĩnh này theo thời gian, để đảm bảo rằng các EnPI và EnB này vẫn thích hợp và ghi lại bất kỳ thay đổi lớn có thể ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng.

Mặc dù các yếu tố tĩnh về căn bản không thay đổi giữa giai đoạn báo cáo và giai đoạn cơ sở nhưng nếu như các điều kiện thay đổi thì các yếu tố tĩnh này có thể thay đổi và tổ chức cần xác nhận các EnPI hoặc EnB có liên quan. (xem 4.6).

4.2.6  Tập hợp dữ liệu

4.2.6.1  Thu thập dữ liệu

Một tổ chức cần quy định dữ liệu được thu thập cho từng EnPI và EnB tương ứng. Thu thập dữ liệu có thể xảy ra tại bất kỳ thời điểm nào trong quá trình. Nguồn năng lượng cần được quy định cùng các biến liên quan. Điều quan trọng là tập hợp tất cả các dữ liệu bao gồm cả các yếu tố tĩnh sẽ được sử dụng để xây dựng các EnPI và EnB tương ứng.

Tổ chức có thể xác định rằng tầm quan trọng của sử dụng năng lượng trong ranh giới EnPI hoặc cơ hội để cải tiến là đủ cao để cân bằng chi phí cho các đồng hồ đo, đồng hồ đo phụ và/hoặc cảm biến mới để đo các biến liên quan khác. Trong các trường hợp này, tổ chức sẽ quy định hạng mục đo này trong kế hoạch theo dõi, đo lường và phân tích của mình.

Khi tổ chức sử dụng các giá trị ước lượng để tính toán các EnPI và EnB tương ứng thì cần lập tài liệu về các giả định và phương pháp của mình.

Một tổ chức có thể nhận thấy rằng một số EnPI được nhận biết trước đó là quan trọng có thể không đo được do các hạn chế về dữ liệu hoặc các rào cản khác. Trong trường hợp này, tổ chức sẽ cần đánh giá và từ đó cải biến các EnPI này hoặc đưa vào sử dụng các đồng hồ đo hoặc phương pháp đo bổ sung.

4.2.6.2  Đo lường

Tiêu thụ năng lượng thường được đo bằng cách sử dụng đồng hồ đo hoặc đồng hồ đo phụ cố định hoặc bằng cách đo tạm thời. Tiêu thụ năng lượng cần được đo và tính toán bằng cách sử dụng dữ liệu theo khoảng thời gian cụ thể.

Khi lựa chọn các EnPI, tổ chức cần xem xét năng lực đo và theo dõi hiện thời của mình. Tổ chức cần thực hiện các phép đo cho từng giá trị năng lượng và biến liên quan cần thiết để tính các EnPI đã lựa chọn và EnB tương ứng này.

CHÚ THÍCH: Trong nhiều trường hợp, lượng năng lượng đã tiêu thụ cần được đo gián tiếp. Việc này có thể đòi hỏi phải đo lưu lượng, thể tích hoặc khối lượng nhiên liệu đã được cung cấp và có thể thay đổi theo các yếu tố như thành phần, nhiệt độ ngoài trời, áp suất và các yếu tố khác. Các bội số hoặc hệ số thường được áp dụng cho lưu lượng thực đo được của nhiên liệu khí hoặc lỏng để tinh lượng năng lượng có trong nhiên liệu.

Có thể thực hiện các phép đo theo cách đo tại vị trí đo (ví dụ, sử dụng đồng hồ đo di động/xách tay), theo cách đo nhất thời (ví dụ, sử dụng các bộ tự ghi dữ liệu) hoặc đo liên tục (ví dụ, sử dụng dữ liệu từ hệ thống điều khiển giám sát và tiếp nhận dữ liệu (SCADA) hoặc hệ thống tiếp nhận và xử lý dữ liệu (DAHS). Tiêu thụ năng lượng và các biến liên quan được sử dụng để tính từng EnPI cần được đo ở cùng thời điểm và cùng tần suất. Nếu không thể đo liên tục thì tổ chức cần đảm bảo rằng các phép đo thực hiện tại vị trí đo hoặc nhất thời được thực hiện trong các giai đoạn đại diện cho mô hình vận hành điển hình.

Tất cả các phép đo cần chính xác và có khả năng lặp lại và các đồng hồ đo tương ứng đều được hiệu chuẩn. Tất cả các giá trị đo cần được kiểm tra xác nhận.

4.2.6.3  Lựa chọn tần suất thu thập dữ liệu

Giai đoạn thu thập dữ liệu có thể dài hơn giai đoạn đường cơ sở và giai đoạn báo cáo. Thu thập dữ liệu được thực hiện định kỳ (ví dụ, hằng giờ, hằng ngày, hằng tuần). Điều này được gọi là tần suất thu thập dữ liệu.

Tổ chức cần lựa chọn tần suất thu thập dữ liệu đủ cho từng thông số tiêu thụ năng lượng và biến liên quan được bao gồm trong EnPI và EnB tương ứng. Giai đoạn và tần suất thu thập dữ liệu cần đủ để thể hiện được các điều kiện làm việc và cung cấp đủ số lượng điểm dữ liệu cho phân tích.

Tần suất thu thập dữ liệu có thể cao hơn rất nhiều tần suất báo cáo để đo và hiểu được tác động của các biến liên quan đến hiệu quả năng lượng. Ví dụ, thu thập dữ liệu hằng giờ, hằng ngày hoặc hằng tuần có thể cần ở cấp độ vận hành để đề cập đến các sai lệch đáng kể. Các giá trị năng lượng và các biến liên quan này sau đó có thể được tổng hợp vào xem xét hằng tháng ở cấp tổ chức.

Nếu các hệ thống đo mới được lắp đặt, tổ chức cần xem xét tần suất của dữ liệu cần để đáp ứng nhu cầu theo dõi hiệu quả năng lượng.

4.2.6.4  Đảm bảo chất lượng dữ liệu

Trước khi tính các EnPI và EnB tương ứng, tổ chức cần xem xét tập hợp các giá trị năng lượng đo được và các biến liên quan để xác định chất lượng của dữ liệu. Việc đo sai, thu thập dữ liệu sai hoặc các điều kiện làm việc không điển hình có thể tạo ra giá trị lạc đáng kể mà có thể cần phải kiểm tra.

Khi loại trừ một số phép đo nằm tách biệt thì cần cẩn trọng để việc này không tạo ra độ chệch cho EnPI hoặc EnB tương ứng.

Độ không chính xác ở các thiết bị đo có thể làm giảm giá trị sử dụng của dữ liệu được thu thập. Tổ chức cần xem xét hiệu chuẩn thiết bị định kỳ theo khuyến cáo của nhà chế tạo để giảm rủi ro về các dữ liệu không chính xác.

Độ chính xác của phép đo và độ không đảm bảo cần được tính đến khi diễn giải và báo cáo về các EnPI.

4.3  Nhận biết các chỉ số hiệu quả năng lượng

4.3.1  Khái quát

Khi nhận biết các EnPI, tổ chức cần hiểu về các đặc tính tiêu thụ năng lượng của mình như tải cơ bản (tức là tiêu thụ năng lượng cố định) cũng như các tải biến thiên do sản xuất, nhân công, thời tiết hoặc các yếu tố khác.

Tổ chức xác định các chỉ tiêu đối với hiệu quả năng lượng là một phần của quá trình hoạch định năng lượng trong EnMS của mình. Các chỉ tiêu hiệu quả năng lượng cần được đặc trưng bằng những giá trị EnPI.

Khi so sánh theo thời gian, các EnPI cần giúp cho tổ chức xác định được về việc hiệu quả năng lượng đã thay đổi và hiệu quả năng lượng có đáp ứng các chỉ tiêu của tổ chức hay không.

Khi lựa chọn các EnPI thích hợp, những yếu tố then chốt để xem xét là những người sử dụng thông tin và nhu cầu của họ.

Các loại EnPI chính là:

- giá trị năng lượng đo được: tiêu thụ của toàn bộ cơ sở hoặc của một hoặc nhiều hộ sử dụng năng lượng được đo bằng đồng hồ đo;

- tỷ số của các giá trị đo được: thể hiện bằng hiệu suất năng lượng;

- mô hình thống kê: mối quan hệ giữa tiêu thụ năng lượng và các biến liên quan sử dụng phép hồi quy tuyến tính hoặc phi tuyến;

- mô hình dựa trên kỹ thuật: mối quan hệ giữa tiêu thụ năng lượng và các biến liên quan sử dụng các phép mô phỏng kỹ thuật.

4.3.2  Nhận biết người sử dụng chỉ số hiệu quả năng lượng

Các EnPI cần dễ hiểu đối với người sử dụng chúng. Kiểu và độ phức tạp của EnPI cần tương ứng với nhu cầu của nhiều người sử dụng khác nhau. Có thể yêu cầu nhiều EnPI.

Các EnPI có thể được xác lập cho người sử dụng nội bộ hoặc bên ngoài. Người sử dụng nội bộ thường sử dụng các EnPI để quản lý cải tiến hiệu quả năng lượng. Người sử dụng bên ngoài thường sử dụng các EnPI để đáp ứng các yêu cầu thông tin xuất phát từ các yêu cầu pháp lý và yêu cầu khác.

EnPI có thể được thiết lập ở các cấp khác nhau của tổ chức hoặc cơ sở.

4.3.3  Xác định đặc tính hiệu quả năng lượng cụ thể cần định lượng

Tổ chức cần chọn kiểu EnPI để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng và tính phức tạp của ứng dụng. Bảng 2 nêu các kiểu EnPI khác nhau và khi nào thì tổ chức cần chọn từng kiểu EnPI.

Bảng 2 - Kiểu và ứng dụng EnPI

Phụ lục C đưa ra các thông tin bổ sung về lựa chọn các EnPI.

Phụ lục D đưa ra các thông tin về chuẩn hóa các EnPI và EnB tương ứng.

4.4  Thiết lập đường cơ sở năng lượng

4.4.1  Khái quát

Các EnB được đặc trưng bởi giá trị EnPI trong giai đoạn đường cơ sở. So sánh giữa EnB và các EnPI giai đoạn báo cáo có thể được sử dụng để minh họa tiến trình hướng đến đáp ứng mục tiêu năng lượng và chỉ tiêu năng lượng và chứng tỏ việc cải tiến về hiệu quả năng lượng.

Các bước sau cần được thực hiện để thiết lập EnB:

- xác định mục đích cụ thể của việc sử dụng EnB;

- xác định giai đoạn dữ liệu thích hợp;

- thu thập dữ liệu;

- xác định và thử nghiệm EnB.

4.4.2  Xác định giai đoạn cơ sở thích hợp

Khi thiết lập các EnB, tổ chức cần xác định giai đoạn dữ liệu thích hợp khi xem xét bản chất của các hoạt động. Giai đoạn đường cơ sở và giai đoạn báo cáo cần đủ dài để đảm bảo rằng sự khác biệt về các dạng thức hoạt động/vận hành đều được tính đến theo EnB và EnPI. Thông thường, các giai đoạn này dài 12 tháng để tính đến tính mùa vụ trong tiêu thụ năng lượng và các biến liên quan.

Tần suất tổ chức thu thập dữ liệu là một yếu tố quan trọng trong việc xác định giai đoạn đường cơ sở thích hợp. Giai đoạn đường cơ sở cần là một khoảng thời gian đủ để nắm được về sự biến đổi trong các biến liên quan, như tính mùa vụ trong sản xuất, dạng thời tiết, v.v...

Một số tổ chức sẽ xác lập đường cơ sở sử dụng các điều kiện làm việc tiêu chuẩn, dựa trên dữ liệu của nhiều năm. Ví dụ, một tòa nhà thương mại có thể sử dụng dữ liệu trung bình của thời tiết trong 40 năm qua để đặc trưng cho các điều kiện làm việc điển hình và áp dụng dữ liệu này để tạo lập EnB.

CHÚ THÍCH: Trong một số trường hợp, như khi một cơ sở mới được xây dựng và không có quá trình hoạt động thích hợp thì có thể cần mô phỏng, ước tính hoặc tính toán tiêu thụ năng lượng dự kiến cho cơ sở mới đó để có được EnB.

4.4.3  Xác định và thử đường cơ sở năng lượng

Để xác định EnB, EnPI tương ứng cần được đo hoặc tính thông qua việc sử dụng dữ liệu về tiêu thụ năng lượng và biến liên quan từ giai đoạn đường cơ sở. Khi thích hợp, EnB cần được thử giá trị sử dụng để đảm bảo rằng đây là một chuẩn tham chiếu thích hợp cho việc so sánh. Khi sử dụng các mô hình giá trị sử dụng của EnB có thể được xác định bằng các phép thử thống kê như giá trị P, phép thử F hoặc hệ số xác định để xác định xem mô hình thống kê này có phù hợp nhất theo các dữ liệu không. Nếu mô hình được xác định là không có hiệu lực thì tổ chức cần cân nhắc điều chỉnh EnB hoặc xác định mô hình mới, EnPI tương ứng và EnB. Các kết quả thử nghiệm phải được lập thành hồ sơ.

4.5  Sử dụng chỉ số hiệu quả năng lượng và đường cơ sở năng lượng

4.5.1  Xác định khi nào cần chuẩn hóa

Phép so sánh trực tiếp về tiêu thụ năng lượng (phương pháp không chuẩn hóa) giữa giai đoạn đường cơ sở và giai đoạn báo cáo chỉ có thể hoàn thành nếu không có thay đổi đáng kể đối với các biến liên quan.

Để so sánh hiệu quả năng lượng giữa hai giai đoạn trong các điều kiện tương đương thì EnPI và EnB tương ứng cần được chuẩn hóa với việc sử dụng các biến liên quan như sau:

- trong trường hợp có duy nhất một biến liên quan đáng kể và tải cơ bản nhỏ, có thể sử dụng tỷ số đơn giản là tiêu thụ năng lượng chia cho biến liên quan (ví dụ, tiêu thụ năng lượng cụ thể);

- trong trường hợp có nhiều biến liên quan hoặc tải cơ bản lớn, sử dụng mô hình mô tả mối quan hệ giữa tiêu thụ năng lượng và các biến liên quan.

Phụ lục D đưa ra thông tin về chuẩn hóa các EnPI và EnB bằng việc sử dụng các biến liên quan.

4.5.2  Tính toán cải tiến hiệu quả năng lượng

Để đánh giá các thay đổi về hiệu quả năng lượng, tổ chức cần định lượng các EnPI trong giai đoạn báo cáo và so sánh những giá trị này với các EnB tương ứng. Tổ chức cũng cần so sánh hiệu quả năng lượng đã định lượng với các chỉ tiêu năng lượng của mình và thực hiện hành động.

Có nhiều phương pháp tiếp cận và kỹ thuật để tổ chức tính toán và biểu diễn hiệu quả năng lượng.

4.5.3  Trao đổi thông tin về những thay đổi về hiệu quả năng lượng

Hiệu quả năng lượng cần được thể hiện dựa trên các nhu cầu của người sử dụng. Hiệu quả năng lượng thường được thể hiện hoặc báo cáo thông qua các EnPI, EnB và giá trị chỉ tiêu năng lượng.

Xem Phụ lục E để có thông tin về các cách theo dõi và báo cáo về hiệu quả năng lượng.

4.6  Duy trì và điều chỉnh chỉ số hiệu quả năng lượng và đường năng lượng cơ sở

Khi xảy ra những thay đổi về cơ sở, hệ thống hoặc quá trình thì việc sử dụng, tiêu thụ, hiệu suất năng lượng và các biến liên quan có thể bị ảnh hưởng. Tổ chức cần đảm bảo rằng các EnPI hiện tại, ranh giới tương ứng và EnB vẫn thích hợp và có hiệu lực trong việc đo lường hiệu quả năng lượng. Nếu chúng không còn thích hợp thì tổ chức cần thay đổi hoặc xác lập các EnPI mới hoặc thực hiện điều chỉnh EnB.

Có một số thử nghiệm liên quan để xác định xem liệu EnPI và EnB vẫn thích hợp hoặc có hiệu lực hay không, bao gồm:

a) so sánh các giá trị đường cơ sở của các biến liên quan với các điều kiện của giai đoạn báo cáo để xem chúng có nằm trong dải thống kê có ý nghĩa hay không (được sử dụng với các mô hình thống kê);

b) nhận biết mọi thay đổi chính về các yếu tố tĩnh có thể làm mất ý nghĩa của việc tính toán hiệu quả năng lượng trong các điều kiện tương đương bao gồm các quá trình sản xuất chính được bổ sung hoặc loại bỏ và những thay đổi chính trong sản xuất như thay đổi số ca sản xuất.

Nếu các giá trị EnB không còn ý nghĩa thì những điều chỉnh để tính toán hiệu quả năng lượng sẽ cần phải thực hiện. Giai đoạn đường cơ sở có thể được điều chỉnh (ví dụ, chuyển sang giai đoạn thời gian khác) hoặc có thể tính hiệu quả năng lượng mà không thay đổi giai đoạn đường năng lượng cơ sở thông qua việc sử dụng một vài phương pháp, bao gồm:

- sử dụng dữ liệu năng lượng từ giai đoạn báo cáo để xây dựng mô hình thống kê rồi sau đó tính toán hiệu quả thông qua việc sử dụng dữ liệu đường cơ sở thực; phương pháp tiếp cận này đôi khi được gọi là phương pháp thử ngược.

- sử dụng dữ liệu năng lượng dựa trên các điều kiện tiêu chuẩn để xây dựng mô hình thống kê rồi sau đó tính toán hiệu quả với dữ liệu năng lượng thực và biến liên quan từ giai đoạn đường cơ sở và giai đoạn báo cáo.

Có thể sử dụng phối hợp hai phương pháp tiếp cận trên. Hai phương pháp này là quan trọng để giúp tổ chức thực hiện rất nhiều thay đổi để tránh việc điều chỉnh liên tục đối với giai đoạn đường cơ sở của mình.

Tổ chức cần lập hồ sơ và xem xét thường xuyên phương pháp xác định và cập nhật các EnPI và EnB tương ứng.

Phụ lục A

(tham khảo)

Thông tin tạo ra thông qua việc xem xét năng lượng để nhận biết các EnPI và thiết lập các EnB

TCVN ISO 50001:2012 (ISO 50001:2011) yêu cầu thực hiện xem xét năng lượng. Bảng A.1 thể hiện chi tiết hơn về các hoạt động từ việc xem xét năng lượng.

Bảng A.1 - Ví dụ về các hoạt động xem xét năng lượng

Phụ lục B

(tham khảo)

Ranh giới của EnPI trong một ví dụ về quá trình sản xuất

Trong quá trình cải tiến hiệu quả năng lượng, điều quan trọng là phải tìm được phần không có hiệu quả nhất trong hệ thống sản xuất. Ranh giới của EnPI có thể sử dụng một cách hiệu lực để tập trung vào phần này bằng cách thu hẹp ranh giới. Bước đầu tiên, ranh giới của EnPI là toàn bộ nhà máy. Đối với toàn bộ nhà máy, các điểm dữ liệu xuất hiện như đám mây ngẫu nhiên, như trong đồ thị X-Y ở Hình 6. Trong trường hợp này, ranh giới mục tiêu cần được chia thành nhiều ranh giới của EnPI. Bước tiếp theo, các ranh giới của EnPI cần được thu hẹp vào SEU của hệ thống sản xuất để tìm ra vùng phạm vi cụ thể cho việc cải tiến hiệu suất năng lượng. Hình B.1 thể hiện quá trình phân chia ranh giới của EnPI.

Hình B.1 - Quá trình phân chia ranh giới EnPI

Thực hiện phân chia ranh giới EnPI như sau:

a) số lượng phân chia cần được giảm đến mức tối thiểu;

b) khuyến cáo đầu tiên rằng ranh giới được chia thành hai phần là SEU và phần còn lại;

c) các cơ sở làm việc theo cùng một cách cần được xếp loại cùng nhau;

d) cơ sở cần được chia thành nhiều phần (ví dụ các cơ sở cho sản phẩm X, các cơ sở cho sản phẩm Y, các cơ sở tiện ích);

e) Các EnB cần được thiết lập cho từng trạng thái hoạt động của ranh giới EnPI.

Trạng thái hoạt động có liên quan đến sản xuất nhanh, hoạt động bình thường, cố định sản xuất, dừng sản xuất, v.v... Với mức tối thiểu, khuyến cáo rằng các tổ chức thiết lập ít nhất hai điều kiện trạng thái hoạt động của EnB: trong điều kiện sản xuất và trong điều kiện không sản xuất.

Với quá trình trên, các đặc tính năng lượng của tổ chức có thể được lập mô hình một cách dễ dàng. Phương pháp chia ranh giới thành các ranh giới nhỏ và lập mô hình cho những ranh giới nhỏ này theo trạng thái của chúng. Phương pháp này dễ dàng hơn so với phân tích tất cả các dữ liệu và tạo mô hình hồi quy phi tuyến. Các kết quả áp dụng cho các ranh giới nhỏ đã được xác định cũng dễ giải thích hơn.

Phụ lục C

(tham khảo)

Hướng dẫn thêm về các chỉ số hiệu quả năng lượng và đường cơ sở năng lượng

C.1  Hướng dẫn thực hành về các EnPI và EnB

C.1.1  Giá trị năng lượng đo được

Tổ chức có thể chọn các giá trị tuyệt đối về tiết kiệm năng lượng làm chỉ tiêu năng lượng. Trong trường hợp đó, EnB cần được điều chỉnh để tính tiết kiệm năng lượng ở điều kiện tương đương. Nếu các điều kiện tương đương được đảm bảo thì có thể so sánh trực tiếp EnB với EnPI (ví dụ, hệ thống làm mát cải tiến trong kho lạnh).

C.1.2  Tỷ số giá trị đo được

Tổ chức điều hành nhiều cơ sở có cùng cách thức sử dụng năng lượng có thể sử dụng tỷ số để so sánh hiệu quả năng lượng của nhiều cơ sở và/hoặc chuẩn đối sánh của các đối thủ cạnh tranh hoặc tiêu chuẩn ngành công nghiệp.

C.1.3  EnPI dựa trên mô hình

Các mô hình có thể được tạo ra thông qua phương pháp hồi quy tuyến tính, hồi quy phi tuyến tính (ví dụ, các mối liên quan phi tuyến tính xuất hiện trong các quạt hoặc bơm) hoặc có thể được xây dựng với việc sử dụng lý thuyết dựa vào kỹ thuật. Lý thuyết dựa vào kỹ thuật có thể được áp dụng trong trường hợp có mối liên quan phức hợp giữa tiêu thụ năng lượng và các biến liên quan mà không thể thu được chính xác bằng phương pháp hồi quy.

EnPI dựa trên mô hình cũng hữu ích cho việc kiểm tra và đánh giá hành động cải tiến hiệu quả năng lượng (xem cấp độ EnPI tại 2.1.1.1 ở Bảng C.2 - chuẩn hóa bằng độ ẩm không khí).

C.2  Ví dụ về kiểu EnPI và ứng dụng

Bảng C.1 mô tả về các kiểu EnPI cũng như ví dụ về việc ứng dụng chúng.

Bảng C.1 - Ví dụ kiểu EnPI và ứng dụng

C.3  Nghiên cứu tình huống

Một tổ chức đưa vào hai dây chuyền sản phẩm: A và B.

Sau khi hoàn thành xem xét năng lượng toàn bộ cơ sở sản xuất, đội quản lý năng lượng của tổ chức đưa ra các kết luận sau:

- cơ sở sử dụng điện mua từ nhà cung cấp bên ngoài làm nguồn năng lượng duy nhất;

- năng lực sản xuất (tỷ lệ hoạt động) của từng dây chuyền sản xuất có thể thay đổi từ 0 đến 100 %;

- đầu ra của từng dây chuyền sản xuất được đo độc lập, tính bằng kg;

- SEC (tiêu thụ năng lượng trên kg) của dây chuyền B cao hơn 10 lần so với dây chuyền A và sản lượng của từng dây chuyền gần như bằng nhau;

- chất lượng của vật liệu thô biến động;

- có dự án đã được lập chương trình để nâng cấp tất cả động cơ trên dây chuyền sản xuất A.

Các bộ phận chức năng khác nhau trong tổ chức bao gồm quản lý kinh doanh/marketing, quản lý điều hành cơ sở, bộ phận kế toán, kỹ sư của dây chuyền A và kỹ sư của dây chuyền B cũng như các kỹ thuật viên vận hành cho từng dây chuyền. Đội quản lý năng lượng tổ chức các cuộc thảo luận với từng nhóm chức năng này, dựa trên các thảo luận đó, họ xác định rằng vì bản chất nhiều cấp của tổ chức, cần thiết lập một bộ EnPI theo cấp để cung cấp cho tổ chức các thông tin mà tổ chức cần để quản lý và cải tiến một cách hiệu lực hiệu quả năng lượng. Từng nhóm chức năng sẽ yêu cầu các mức thông tin khác nhau để đáp ứng yêu cầu quản lý và trả lời các cầu hỏi về quản lý năng lượng cụ thể. Vì hai dây chuyền có SEC tương đối khác nhau nên họ chọn tiêu thụ năng lượng cho mỗi giá trị sản xuất (cường độ năng lượng) làm EnPI cấp cơ sở.

Đội quản lý năng lượng sau đó thu thập các dữ liệu theo thời gian ở cấp cơ sở và cấp dây chuyền sản xuất đối với tiêu thụ năng lượng, chi phí năng lượng, chất lượng và số lượng vật liệu thô, sản xuất đối với từng dây chuyền, và điều kiện thời tiết. Đội này sử dụng dữ liệu thu thập được để lập mô hình cơ sở và hai dây chuyền sản xuất. Thông qua việc phân tích dữ liệu và mô hình, đội quyết định rằng có mối tương quan giữa các thay đổi của một số biến và năng lượng tiêu thụ. Đội này xác định các biến dưới đây là các biến liên quan: sản lượng, tỷ lệ sản xuất, hỗn hợp sản phẩm và độ ẩm không khí.

Phân tích dữ liệu trong trường hợp này chỉ ra rằng chất lượng của vật liệu thô không gây ra thay đổi lớn trong tiêu thụ năng lượng. Đội này thiết lập các EnPI theo cấp bậc thể hiện trong Bảng C.2 với mức EnPI cao hơn (ví dụ 1.1) hướng đến mức cao hơn về yêu cầu thông tin, với EnPI cụ thể hơn (ví dụ 2.1.1.1) nhắm đến kỹ sư và kỹ thuật viên của dây chuyền. Đội quản lý năng lượng tham khảo Bảng C.2 để hướng dẫn cho việc sử dụng và mục đích của EnPI.

Bảng C.2 - Sử dụng và mục đích của các EnPI

Phụ lục D

(tham khảo)

Chuẩn hóa các đường cơ sở năng lượng sử dụng các biến liên quan

D.1  Khái niệm chuẩn hóa

Chuẩn hóa là một thuật ngữ được sử dụng rộng rãi và có thể có nghĩa khác nhau về cơ bản trong các lĩnh vực và ứng dụng khác nhau. Trong ngữ cảnh này, chuẩn hóa được sử dụng để mô tả quá trình mô hình hóa dữ liệu tiêu thụ năng lượng theo các biến liên quan để so sánh hiệu quả năng lượng trong các điều kiện tương đương. Thông thường, các phương pháp thống kê như hồi quy tuyến tính được sử dụng để chuẩn hóa hoặc lập mô hình tiêu thụ năng lượng theo các biến liên quan. Khái niệm chung về tính toán hiệu quả năng lượng sử dụng các EnPI và EnB đã chuẩn hóa được minh họa trong Hình D.1.

Đường chấm chấm trong Hình D.1 thể hiện các giá trị tiêu thụ năng lượng dựa trên mô hình thống kê về EnPI chuẩn hóa việc tiêu thụ năng lượng theo các biến liên quan. Giá trị của biến liên quan trong suốt giai đoạn đường cơ sở được sử dụng để xây dựng mô hình này. Đường nét gạch thể hiện năng lượng tiêu thụ thực. Nếu mô hình thống kê này được xây dựng đúng, thì các giá trị EnPI trong giai đoạn đường cơ sở hoặc EnB sẽ dự đoán được năng lượng tiêu thụ thực trong giai đoạn đường cơ sở một cách chính xác.

CHÚ THÍCH: Các giá trị dự đoán và giá trị thực của năng lượng tiêu thụ trong giai đoạn đường cơ sở thường không nằm chính xác ở trên nhau như thể hiện ở Hình D.1.

Mô hình này cũng có thể được sử dụng để dự đoán về tiêu thụ năng lượng trong tương lai. Sử dụng các giá trị của biến liên quan trong suốt các khoảng thời gian trong tương lai trong mô hình này sẽ cho các giá trị dự kiến hoặc ước tính của tiêu thụ năng lượng. Bằng cách so sánh tiêu thụ năng lượng dự kiến với tiêu thụ năng lượng thực, có thể tính được việc cải tiến hiệu quả năng lượng. Chênh lệch giữa tiêu thụ năng lượng thực và tiêu thụ năng lượng dự kiến hoặc tiêu thụ năng lượng mong muốn sẽ chỉ ra có sự cải tiến hiệu quả năng lượng hay không. Nếu tổ chức thực hiện các kế hoạch hoạt động của mình một cách tích cực thì chênh lệch này sẽ thể hiện rõ ràng. Tiêu thụ năng lượng dự kiến thể hiện năng lượng nào sẽ được tiêu thụ trong giai đoạn báo cáo nếu không có cơ hội cải tiến hiệu quả năng lượng hoặc kế hoạch hành động nào được thực hiện.

Hình D.1 - Tính hiệu quả năng lượng bằng cách chuẩn hóa

D.2  Ví dụ về tính toán chuẩn hóa

EnPI định lượng mối quan hệ toán học giữa tiêu thụ năng lượng và các biến liên quan. Sử dụng phép hồi quy tuyến tính, mối quan hệ trong ví dụ có thể như sau:

Tiêu thụ năng lượng (kWh) = A + B x Sản phẩm A + C x T

Trong đó:

A là tiêu thụ năng lượng cố định (tải nền) (kWh);

B là tiêu thụ năng lượng trên một đơn vị sản phẩm A (kWh/đơn vị);

Sản phẩm A là sản lượng của sản phẩm A (đơn vị /tháng);

C là tiêu thụ năng lượng trên một độ của nhiệt độ hàng tháng mỗi tuần (kWh/°C);

T là nhiệt độ trung bình hàng tháng (°C).

Các yếu tố A, B và C được suy ra từ phương pháp mô hình thống kê được sử dụng để xây dựng đường hồi quy tuyến tính.

Mối quan hệ này cũng cần đáp ứng các phép thử thống kê. Các ví dụ của phép thử này là hệ số xác định (R2), hệ số biến động (CV) và phép thử F.

Các biến độc lập hoặc biến liên quan được dùng trong công thức này cũng có ý nghĩa về mặt thống kê trong việc giải thích sự biến động về tiêu thụ năng lượng. Để đánh giá ý nghĩa thống kê, từng biến cần đáp ứng giá trị p nhất định.

Nếu mô hình này không có căn cứ về mặt thống kê thì có thể cần tìm:

a) các biến liên quan có thể bị thiếu;

b) loại bỏ các giá trị lạc;

c) thay đổi giai đoạn tổng hợp dữ liệu (tức là hằng giờ so với hằng ngày hoặc với hằng tháng, v.v...)

Thông thường, mô hình tiêu thụ năng lượng này cần được xác lập với việc sử dụng các giá trị của biến liên quan trong suốt giai đoạn đường cơ sở.

CHÚ THÍCH: Các giai đoạn khác giữa và kể cả giai đoạn đường cơ sở đến giai đoạn báo cáo có thể được sử dụng để xây dựng mô hình hồi quy này. Đây là một chủ đề mới còn chưa phổ biến.

Để tính toán hiệu quả năng lượng, các giá trị của biến liên quan trong giai đoạn báo cáo phải được sử dụng trong công thức nêu trên để tính toán tiêu thụ năng lượng mong muốn hoặc dự đoán và được so sánh với tiêu thụ năng lượng thực, như được minh họa dưới đây:

Tiêu thụ năng lượng _R (kWh) = A + B x Sản phẩm A_R + C x T_R

trong đó:

Tiêu thụ năng lượng _R là tiêu thụ năng lượng dự đoán trong suốt giai đoạn báo cáo

Giá trị A, B và C được xác lập từ việc phân tích hồi quy tuyến tính

Sản phẩm A_R là giá trị đo được của sản lượng trong suốt giai đoạn báo cáo

T_R là giá trị đo được đối với nhiệt độ trung bình hằng tháng trong suốt giai đoạn báo cáo.

Khái niệm về quá trình tính toán nói trên được minh họa trong Hình D.2.

Hình D.2 - Quá trình tính toán chuẩn hóa

Mô hình tiêu thụ năng lượng này được xây dựng với việc sử dụng các giá trị về sản lượng trong suốt giai đoạn đường cơ sở. Mô hình trong trường hợp này chỉ sử dụng một biến liên quan - sản xuất. Mô hình này ước tính hoặc dự đoán về tiêu thụ năng lượng E_{rep_est}, dựa trên các giá trị đối với biến liên quan trong suốt giai đoạn báo cáo. Sự chênh lệch về tiêu thụ năng lượng, ∆E, giữa tiêu thụ năng lượng thực, E_{rep_act}, và tiêu thụ năng lượng ước tính là cải tiến hiệu quả năng lượng tính được.

Phụ lục E

(tham khảo)

Theo dõi và báo cáo về hiệu quả năng lượng

E.1  Khái quát

Hình E.1 thể hiện phác họa về khái niệm hiệu quả năng lượng và phương pháp minh họa bằng hình ảnh. Việc này đòi hỏi thể hiện các kết quả đo được theo nhu cầu của người sử dụng. Ví dụ, lãnh đạo cao nhất có thể muốn phác họa về các kết quả của toàn bộ tổ chức. Các kết quả liên quan đến hành động cụ thể có thể thích hợp hơn đối với người vận hành nhà máy. Các kết quả chi tiết có thể thích hợp hơn đối với các kỹ sư để tìm cơ hội thiết lập các hành động cải tiến hiệu quả năng lượng.

Giá trị năng lượng hiện tại và các biến liên quan có thể được đề cập đến bằng các thước đo này như minh họa trong Hình E.1. Thông tin về giai đoạn đường cơ sở được ghi lại thành một bộ dữ liệu cũng được đưa ra. Ngoài ra, giá trị ước tính bởi mô hình EnB cũng được cung cấp nếu sử dụng EnPI dựa vào mô hình.

Hình E.1 - Tổng quan về theo dõi và báo cáo về hiệu quả năng lượng

E.2  Các loại phương pháp theo dõi và báo cáo

Tổ chức có thể sử dụng nhiều kiểu báo cáo khác nhau và các kiểu phương pháp khác nhau về theo dõi và báo cáo hiệu quả năng lượng, bao gồm:

- so sánh hiệu quả hiện tại so với hiệu quả mục tiêu (đồ thị so sánh về EnPI mục tiêu và hiện tại);

- đồ thị xu hướng về các EnPI (và các biến liên quan);

- đồ thị X-Y (ví dụ, tiêu thụ năng lượng và sản lượng);

- đánh giá phương sai;

- đồ thị tổng lũy tích (CUSUM);

- minh họa bằng hình ảnh có sử dụng các công cụ phân tích khác nhau;

- đồ họa đa chiều có lập chuẩn đối sánh nội bộ.

Theo dõi cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng biểu đồ cảnh báo về các bất thường của giá trị EnPI thời gian thực.

Trong từng trường hợp, có thể thể hiện thông tin này bằng đồ thị hoặc bằng bảng.

E.3  So sánh EnPI mục tiêu và hiện tại

Các ví dụ về so sánh EnPI đối với ba yếu tố hiệu quả năng lượng được thể hiện dưới đây.

a) Tiêu thụ năng lượng (xem Hình 3): So sánh tiêu thụ năng lượng của giai đoạn đường cơ sở và giai đoạn báo cáo.

b) Hiệu suất năng lượng (xem Hình E.2 a)): So sánh SEC của giai đoạn đường cơ sở và

c) Sử dụng năng lượng (xem hình E.2 b)): So sánh việc chia sẻ sử dụng năng lượng cụ thể trong giai đoạn đường cơ sở và giai đoạn báo cáo.

Hình E.2 - Ví dụ về EnPI liên quan đến hiệu suất năng lượng và sử dụng năng lượng

Hình E.3 thể hiện cách hiển thị EnB, EnPI hiện tại và mục tiêu. Chênh lệch giữa EnPI mục tiêu và EnPI hiện tại cũng được thể hiện. Những người quản lý cơ sở hoặc người điều hành có thể thấy được các ảnh hưởng/tác động của công việc của mình đối với hiệu quả năng lượng và thực hiện những hành động nếu cần thiết.

Hình E.3 - EnPI và chỉ tiêu

E.4  Biểu đồ xu hướng

Các EnPI cần được đo cho từng cơ sở và thiết bị riêng rẽ có sử dụng năng lượng đáng kể. Các EnPI được đo riêng rẽ này có thể được theo dõi liên tục và có thể thay đổi theo thời gian. Các EnPI và biến liên quan được hiển thị cùng nhau trên biểu đồ xu hướng thời gian thực. Các thay đổi về EnPI có thể được thể hiện.

Bằng cách điều tra các nguyên nhân của sự biến động, có thể xác định việc sử dụng năng lượng không cần thiết. Như thể hiện trên Hình E.4, quan sát việc theo dõi và các kết quả đo thúc đẩy việc xác định những biến động của các EnPI hoặc những hỏng hóc của thiết bị.

Trên Hình E.4, SEC là rất cao ở các mức sản lượng thấp cho thấy tiêu thụ năng lượng cố định cao hoặc hiệu quả năng lượng mang tải từng phần thấp.

Hình E.4 - Biểu đồ xu hướng SEC

E.5  Biểu đồ X-Y

Sản lượng hằng ngày hoặc hằng tuần và tiêu thụ năng lượng tương ứng có thể được thể hiện trong biểu đồ X-Y, (Hình E5) sao cho mọi cải tiến hiệu quả năng lượng có thể được kiểm tra bằng mắt. Ví dụ, năm 2011, cơ sở sản xuất nhất định có thiết bị làm việc với 100 % công suất. Nhưng năm 2012, cơ sở sản xuất này được trang bị thêm và tiêu thụ năng lượng theo sản lượng. Việc này được phản ánh là sự giảm về tiêu thụ năng lượng theo tải nền trong biểu đồ X-Y.

Hình E.5 - Biểu đồ X-Y

E.6  Đơn vị báo cáo

Hình E.3, E.4 và E.5 thể hiện các đơn vị năng lượng hoặc phần trăm được sử dụng làm các đơn vị dùng để báo cáo. Nhìn chung, vấn đề tiềm năng với cách tiếp cận này là mọi người không đánh giá cao về thang đo hoặc giá trị đơn vị năng lượng điển hình - tức là, 10 GJ trị giá bao nhiêu ? Để khắc phục rào cản này và để đưa ra một cảm nhận về thang đo cho những đồ thị này, có thể chuyển đổi các đơn vị năng lượng này thành giá trị bằng tiền.

Có hai cách tiếp cận có thể được áp dụng: sử dụng giá trị ngân quỹ cho năng lượng mà không thay đổi hoặc sử dụng chi phí thực tế cho việc mua phương tiện/tiện ích. Cách tiếp cận thứ nhất rõ ràng là dễ thực hiện hơn mặc dù ít chính xác. Theo cách tiếp cận thứ hai, thông tin về thuế đối với phương tiện/tiện ích và thông tin về hiệu suất của việc tạo và cấp (năng lượng) được yêu cầu trong trường hợp các phương tiện/tiện ích thứ cấp như hơi nước được sử dụng.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ISO 14064-3:2006, Greenhouse gases - Part 3: Specification with guidance for the validation and verification of greenhouse gas assertions (Khí nhà kính - Phần 3: Yêu cầu kỹ thuật và hướng dẫn về tính hiệu lực và kiểm tra xác nhận khí nhà kính).

[2] TCVN ISO 50015:2016 (ISO 50015 :2014), Nguyên tắc chung và hướng dẫn hệ thống quản lý năng lượng - Đo và kiểm tra xác nhận hiệu quả năng lượng của tổ chức.

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Đo hiệu quả năng lượng

Phụ lục A (tham khảo)

Phụ lục B (tham khảo)

Phụ lục C (tham khảo)

Phụ lục D (tham khảo)

Phụ lục E (tham khảo)

Thư mục tài liệu tham khảo