Phần II.a của bài “Tổng quan về Hiệu quả Năng lượng
cho các Tòa nhà đang hoạt động”
https://greenyourbuilding.com.vn/tong-quan-ve-hieu-qua-nang-luong-cho-cac-toa-nha-dang-hoat-dong
Nội dung:
5.0. Giới thiệu về các giải pháp HQNL
5.1. Các giải pháp chung
5.0. Giới thiệu về giải pháp HQNL:
Các giải pháp hiệu quả năng lượng thường được xác định thông qua một quy trình có hệ thống bao gồm Đánh giá Sử dụng năng lượng hiện tại của một tòa nhà (đánh giá Tòa nhà và các Hệ thống trang thiết bị cũng như Quản lý và Vận hành HQNL), xác định các khu vực lãng phí năng lượng hoặc kém hiệu quả và đề xuất các hành động cụ thể để cải thiện hiệu quả năng lượng.
Xem thêm ở đây:
Quá trình xác định các biện pháp hiệu quả năng lượng có thể khác nhau tùy thuộc vào mức độ phức tạp và quy mô của tòa nhà, cũng như các nguồn lực và chuyên môn sẵn có. Thu hút các chuyên gia có trình độ và tiến hành đánh giá kỹ lưỡng là chìa khóa để xác định các biện pháp tiết kiệm năng lượng phù hợp và hiệu quả nhất cho một tòa nhà.
Có rất nhiều giải pháp hiệu quả năng lượng có thể được thực hiện trong các tòa nhà. Những giải pháp này bao gồm từ những cải tiến đơn giản không mất chi phí hoặc với chi phí thấp đến những cải tiến phức tạp hơn và nâng cấp thiết bị/công nghệ, tất cả đều nhằm mục đích nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng và giảm tác động đến môi trường và đảm bảo & cải thiện tiện nghi nhiệt trong tòa nhà.
Các Giải pháp này bao gồm:
Có một Hệ thống Quản lý Năng lượng (QLNL) sẽ giúp các tòa nhà kiểm soát và giảm thiểu tiêu thụ Năng lượng và Chi phí Năng lượng một cách hiệu quả và ngày càng hiệu quả hơn, trong khi vẫn duy trì hoặc nâng cao các tiện nghi/dịch vụ kỹ thuật trong tòa nhà. Kiểm soát Năng lượng hiệu quả của mỗi tòa nhà cũng là đóng góp cho việc bảo vệ môi trường và giúp đảm bảo an ninh Năng lượng của lưới điện quốc gia. Hơn nữa Quản lý Năng lượng hiệu quả còn giúp tòa nhà nâng cao vị thế cạnh tranh của mình trên thương trường ngày càng khốc liệt.
“Quản lý Năng lượng là Sử dụng Năng lượng tiết kiệm và hiệu quả để
tối đa hóa lợi nhuận và nâng cao vị thế cạnh tranh của tòa nhà”
Hệ thống QLNLđiển hình (được sử dụng ở các nước phát triển) bao gồm tất cả các Quá trình hoạt động cần thiết để bảo đảm việc sử dụng Năng lượng hiệu quả và liên tục nâng cao hiệu quả sử dụng Năng lượng.
Chi tiết hơn về Hệ thống QLNL xem ở đây:
https://greenyourbuilding.com.vn/tai-sao-can-co-he-thong-quan-ly-nang-luong
Để vận hành thiết bị/hệ thống thiết bị tòa nhà luôn có hiệu quả Năng lượng cao (nhất là với thiết bị của hệ thống ĐHKK), các thông số vận hành cần được điều khiển, giám sát và thay đổi thường xuyên (tốt nhất là real time) để phù hợp với các phụ tải thực tế (luôn thay đổi). Các thông số vận hành này cần được phân tích để xác định các giá trị phù hợp với từng điều kiện/tải khác nhau để mang lại hiệu quả Năng lượng tốt nhất. Khi có những giá trị này, các tòa nhà sẽ biết cài đặt các chế độ vận hành thế nào ở các điều kiện /tải khác nhau để đạt được hiệu quả Năng lượng cao nhất có thể ở mọi thời điểm. Hơn nữa việc phân tích các số liệu vận hành còn giúp phát hiện những hoạt động không bình thường của thiết bị, những cài đặt thông số hoạt động không phù hợp và đưa ra những cảnh báo kịp thời để thực hiện các bảo trì, sửa chữa, thay đổi cách vận hành,…
Sau đây là một số Hệ thống thường được dùng ở các tòa nhà:
Hệ thống BMS là mạng điều khiển dựa trên bộ vi xử lý “Thông minh” được cài đặt để
việc Giám sát, Điều khiển , Đo đo lường hoạt động , Vận hành và Quản lý các Hệ thống và Dịch vụ kỹ thuật chính của tòa nhà như Điều hòa không khí, Thông gió, Chiếu sáng,... và ngoài ra BMS còn có khả năng tích hợp trực tiếp vào các Dịch vụ Kỹ thuật và Quản lý khác của tòa nhà như Đo đạc và Phân tích năng lượng, Quản lý, An ninh, Kiểm soát ra vào, Camera quan sát, Cứu hỏa, Báo cháy, Thang máy và Các hệ thống khác.
Cụ thể hơn, BMS liên kết chức năng của các thiết bị đã được lắp đặt riêng lẻ trong tòa nhà, để chúng hoạt động như một hệ thống tích hợp hoàn chỉnh.
Các hệ thống BMS thế hệ hiện tại dựa trên các giao thức truyền thông mở và được kích hoạt WEB, cho phép tích hợp các hệ thống của nhiều nhà cung cấp hệ thống và có thể truy cập từ mọi nơi.
Các hệ thống lắp đặt riêng lẻ cũng có thể có một số những đặc tính trên, nhưng có được tất cả các đặc tính này với một Hệ thống duy nhất, tập trung tại một (hoặc nhiều) địa điểm một cách dễ dàng, thuận tiện, nhanh chóng thì chỉ BMS mới làm được.
Xem thêm thông tin ở đây:
https://greenyourbuilding.com.vn/bms-va-su-dung-bms-hieu-qua
Là Điều khiển trung tâm chuyên dụng có thể được áp dụng cho cả VrV® và VrV®/sky Air® hỗn hợp và các thiết bị 2 cục, với tối đa 1.024 dàn lạnh và cũng có thể được tích hợp với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS).
Hệ thống điều khiển trung tâm này không chỉ cung cấp các điều khiển phức tạp và giám sát hàng ngày cần thiết– chúng còn cung cấp cho tòa nhà dữ liệu có giá trị về mức tiêu thụ cũng như một loạt thông tin về mức tiêu thụ năng lượng, thông số vận hành...
Các dịch vụ mở rộng của Daikin kết nối với ITM rất phong phú và hữu ích:
Các Hệ thống giám sát, điều khiển và phân tích các thông số vận hành của Daikin với những phần mềm dịch vụ mở rộng như “Airnet” và “Cloud Service” được thiết kế rất tốt để hỗ trợ tòa nhà vận hành linh hoạt để đạt hiệu quả Năng lượng. Nhưng phần lớn các tòa nhà chưa biết tận dụng những tính năng có sẵn của hệ thống này.
Gần như tất cả các tòa nhà thương mại ở Việt Nam được lắp đặt trong 10 năm trở lại đây, đều được trang bị BMS hoặc ITM hay cả 2, tuy nhiên, đại đa số các BMS/ITM chưa thiết kế và được sử dụng hiệu quả để có thể hỗ trợ tốt cho các tòa nhà vận hành đạt HQNL cao. Vì vậy cần có các kế hoạch nâng cấp các BMS/ITM chưa đạt yêu cầu. Hơn nữa việc thu thập các số liệu vận hành và các số liệu về điều kiện liên quan (số liệu về thời tiết, thời điểm, công suất sử dụng,…) từ BMS/ITM cũng thường không được làm tốt và việc phân tích dữ liệu để tìm ra những cơ hội HQNL cũng thường bị bỏ qua công việc này cũng cần được các tòa nhà quan tâm nhiều hơn.
Với công nghệ IoT, AI và ML (Máy học), nhiều nơi trên thế giới đã áp dụng Hệ thống Tối ưu hóa hiệu quả Năng lượng của Hệ thống Chiller (Chiller plant optimization), tất cả các thiết bị của Hệ thống Chiller được điều khiển và vận hành tự động 100%, để từng thiết bị một hoạt động vừa đúng tải thực tế cần thiết (99% là phụ tải) ở mọi thời điểm (real time) và ở điểm có hiệu quả Năng lượng cao nhất với điều kiện tải đầy. Hiệu quả Năng lượng nói ở đây không phải cho từng thiết bị một, mà là của cả hệ thống. Tối ưu hóa Hiệu quả Năng lượng của Hệ thống Chiller có thể giúp tiết kiệm được đến 25-40% lượng điện tiêu thụ cho Hệ thống – tương đương với khoảng 11-24% lượng điện tiêu thụ cho cả tòa nhà.
Giải pháp Tối ưu hóa hiệu quả Năng lượng của Hệ thống Chiller áp dụng các giải pháp công nghệ AI và IoT có hiệu quả Năng lượng như vậy, nhưng ở Việt nam, chưa Tòa nhà nào đã áp dụng các giải pháp đó.
Xem thêm ở đây:
Hệ thống đo đạc, giám sát và phân tích Năng lượng(ĐGPNL) là nền tảng phần mềm được thiết kế để theo dõi, phân tích và quản lý mức tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà. Chúng cung cấp một hệ thống tập trung để thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu năng lượng và dữ liệu về các thông số hoạt động, cho phép các tòa nhà đưa ra quyết định sáng suốt và thực hiện các hành động để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng. Dưới đây là các tính năng và lợi ích chính của Hệ thống quản lý năng lượng:
Giám sát: ĐGPNL cho phép giám sát mức tiêu thụ năng lượng theo thời gian thực, cung cấp khả năng hiển thị trực quan về cách thức và thời điểm sử dụng năng lượng. Nó thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như đồng hồ thông minh, đồng hồ phụ, cảm biến và từ BMS, để theo dõi các cách sử dụng năng lượng và xác định các khu vực không hiệu quả.
Phân tích dữ liệu: ĐGPNL sử dụng các thuật toán và phân tích nâng cao để phân tích dữ liệu năng lượng và xác định các xu hướng, mô hình và sự bất thường. Nó có thể tạo báo cáo, biểu đồ và đồ thị để trực quan hóa mức tiêu thụ năng lượng, mô hình nhu cầu và thời gian sử dụng thiết bị, thời gian hoạt động của các thành phần thiết bị ở các thời điểm khác nhau,... Phân tích này giúp hiểu được hiệu suất năng lượng, xác định các cơ hội tiết kiệm năng lượng và thiết lập các mục tiêu hiệu quả năng lượng.
Định mức (chuẩn) năng lượng: ĐGPNL cho phép định chuẩn hiệu suất năng lượng theo các tiêu chuẩn ngành, phương pháp hay nhất hoặc dữ liệu lịch sử. Nó giúp các tòa nhà so sánh mức tiêu thụ năng lượng của họ với các tòa nhà hoặc cơ sở tương tự hay với tiêu thụ trong quá khứ của chính tòa nhà, xác định các điểm khác biệt và theo dõi tiến độ hướng tới các mục tiêu giảm năng lượng.
Đánh giá các biện pháp tiết kiệm năng lượng: ĐGPNL cung cấp một nền tảng để thực hiện và theo dõi các biện pháp tiết kiệmnăng lượng. Nó cho phép các tòa nhà xác định và theo dõi các sáng kiến như nâng cấp thiết bị, thay đổi hoạt động và các chương trình dựa trên hành vi. Hệ thống có thể đo lường tác động của các biện pháp này và theo dõi mức tiết kiệm năng lượng theo thời gian.
Điều khiển tự động: ĐGPNL có thể tích hợp với các hệ thống tự động hóa tòa nhà, BMS và thiết bị điều khiển để tự động hóa các chiến lược tiết kiệm năng lượng. Nó cho phép lập lịch trình tự động, kiểm soát các chương trình đáp ứng nhu cầu để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong khi vẫn duy trì sự thoải mái cho người sử dụng.
Cảnh báo và Thông báo: ĐGPNL có thể gửi cảnh báo và thông báo theo thời gian thực cho người quản lý tòa nhà hoặc những người có trách nhiệm, khi mức tiêu thụ năng lượng vượt quá ngưỡng xác định trước hoặc khi xảy ra trục trặc thiết bị. Điều này cho phép phản ứng nhanh và bảo trì chủ động để giải quyết các vấn đề và ngăn ngừa lãng phí năng lượng.
Bảng điều khiển và báo cáo năng lượng: ĐGPNL tạo ra các báo cáo và bảng điều khiển có thể tùy chỉnh để truyền đạt hiệu suất và tiết kiệm năng lượng cho các bên liên quan. Nó cung cấp hình ảnh trực quan rõ ràng về các chỉ số hiệu suất chính, chi phí năng lượng, lượng khí thải carbon và các chỉ số liên quan khác. Các báo cáo này giúp theo dõi tiến độ, xác thực các biện pháp tiết kiệm năng lượng và truyền đạt kết quả tới ban quản lý, nhà đầu tư và cơ quan quản lý.
Tuân thủ và Chứng nhận: ĐGPNL hỗ trợ việc tuân thủ các quy định về hiệu quả năng lượng và các chương trình chứng nhận như ENERGY STAR, LEED hoặc ISO 50001. Dịch vụ này cung cấp dữ liệu và tài liệu cần thiết cho các mục đích kiểm toán, chứng nhận và báo cáo ESG.
Cải tiến liên tục: ĐGPNL tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý năng lượng liên tục bằng cách cung cấp các công cụ để theo dõi, phân tích và sàng lọc liên tục các chiến lược tiết kiệm năng lượng. Nó hỗ trợ quy trình thiết lập mục tiêu, thực hiện các biện pháp, theo dõi tiến độ và đánh giá lại các sáng kiến quản lý năng lượng theo chu kỳ.
Bằng cách triển khai Hệ thống đo đạc, giám sát và phân tích Năng lượng, các tòa nhà có thể thu được những hiểu biết có giá trị về việc sử dụng năng lượng của mình, xác định các lĩnh vực cần cải thiện và thực hiện các chiến lược quản lý năng lượng hiệu quả. Nó cho phép họ giảm lãng phí năng lượng, tối ưu hóa hoạt động và đạt được mức tiết kiệm chi phí đồng thời đóng góp vào các mục tiêu bền vững về môi trường.
Hiện có rất nhiều phần mềm dịch vụ (Software as a Service) trên nền tảng IoT, AI và ML rất hữu ích, có thể giúp tòa nhà nâng cao đáng kể hiệu quả Năng lượng và có giá rất rẻ. Các tòa nhà nên xem xét sử dụng.
Xem thêm:
Năng lượng bị lãng phí là Năng lượng dùng cho một công việc/nhiệm vụ không cần thiết hoặc quá mức cần thiết.
Có thể loại bỏ lãng phí Năng lượng trong tòa nhà qua một số giải pháp sau:
Tải lạnh của tòa nhà đề cập đến lượng nhiệt phải được chuyển ra khỏi không gian bên trong (thông qua hệ thống ĐHKK) để duy trì nhiệt độ trong nhà ở mức dễ chịu. Lượng nhiệt này đúng bằng lượng nhiệt được truyền vào và phát sinh trong tòa nhà. Các thành phần tạo nên tải lạnh của tòa nhà bao gồm:
Tải lạnh của tòa nhà có thể được giảm thiểu (và qua đó giảm thiểu trực tiếp Năng lượng tiêu thụ cho ĐHNĐ), khi nhiệt và ẩm truyền vào và sinh ra trong tòa nhà được giảm thiểu.
Có thể giảm tải lạnh của tòa nhà theo các cách sau:
Thiết bị cần được kiểm soát để đảm báo rằng chúng chỉ chạy khi thực sự cần thiết.
Đặc biệt thời gian bật ĐHNĐ hàng ngày cần phải được thay đổi theo thời tiết và các điều kiện liên quan khác, để đảm báo nhiệt độ phòng vừa đúng đạt giá trị yêu cầu vào lúc bắt đầu làm việc và thời gian tắt máy trước khi kết giờ làm việc mà nhiệt độ lúc đó vẫn đảm bảo yêu cầu.
Các thiết bị dùng hệ thống ổ cắm trong tòa nhà (Đèn, Thiết bị VP, Đồ dùng điện,…) đều sinh ra nhiệt và nhiệt này là một trong những thành phần chính của tải lạnh. Giảm tiêu thụ điện không cần thiết hoặc quá mức càn thiết của các thiết bị này vừa làm giảm tiêu thụ của chính chúng, đồng thời cũng giúp làm giảm tải lạnh và giảm tiêu thụ Năng lượng của ĐHNĐ (khoảng 30% của việc giảm tiêu thụ của các thiết bị)
Điện cho Dịch vụ và Công nghiệp có 3 giá cho các thời điểm khách nhau trong ngày. Có thể giảm chi phí cho tiêu thụ điện, khi chuyển dịch sử dụng một số thiết bị (nếu có thể) sang các thời điểm có giá điện thấp hơn.
Vận hành tiết kiệm năng lượng của các hệ thống HVAC vượt xa Vận hành tiêu chuẩn bằng cách luôn thay đổi các thông số vận hành cho phù hợp với phụ tải (luôn thay đổi) ở mọi thời điểm hoạt động, để :
trong khi vẫn duy trì hoặc nâng cao các tiện nghi và dịch vụ cho người khách hàng trong tòa nhà.
Bảo trì để sử dụng năng lượng hiệu quả có yêu cầu cao hơn bảo trì tiêu chuẩn, bằng cách nhắm mục tiêu cụ thể đến các khía cạnh liên quan đến năng lượng của hệ thống và thiết bị tòa nhà. Mục tiêu của nó là tối ưu hóa hiệu suất năng lượng của tòa nhà bằng cách đảm bảo rằng các hệ thống luôn hoạt động ở mức hiệu quả cao nhất.
Các phần mềm giám sát, điều khiển & phân tích các thông số vận hành và phần mềm giám sát & phân tích Năng lượng, … có thể hỗ trợ rất tốt cho Bảo trì - Bảo dưỡng HQNL thông qua cung cấp các cảnh báo các hoạt động không bình thường của thiết bị, thời gian cần bảo trì,…
Về Vận hành và Bảo dưỡng HQNL xem thêm thông tin chi tiết hơn ở phần II.b (Các giải pháp riêng cho từng loại thiết bị/Hệ thống thiết bị):
Link….
Có thể khi thiết kế và lắp đặt, việc sử dụng NLHQ chưa được quan tâm đủ hoặc do hạn chế về tiền đầu tư ban đầu và sự lỗi thời về công nghệ, nên nhiều thiết bị/công nghệ có hiệu quả Năng lượng không đạt yêu cầu và cần được thay thế bằng thiết bị/công nghệ với hiệu quả Năng lượng cao hơn.
Đây là một bài toán đầu tư để sinh lời nên cần có các tính toán kỹ thuật và tài chính phù hợp. Thường các dự án có thời gian thu hồi vốn ngắn dưỡi 3 năm dễ được chấp nhận hơn.
Vận hành linh hoạt các thiết bị, nhất là ĐHNĐ có thể giúp giảm tiêu thụ Năng lượng đáng kể. Khó có thể thực hiện được việc này nếu không có các thiết bị hỗ trợ cho việc này. Phần lớn các BMS và cả ITM đã được lắp đặt được thiết kế chưa đủ tốt, nên rất cần được nâng cấp để đạt được yêu cầu nâng cao HQNL.
Các kỹ sư và kỹ thuật viên tòa nhà có thể rất thành thạo trong công việc vận hành tòa nhà để cung cấp các dịch vụ kỹ thuật được yêu cầu. Nhưng vận hành để có hiệu quả Năng lượng cao thì cần có thêm các kiến thức và kỹ năng chuyên sâu về HQNL.
Vì vậy, Đào tạo kỹ năng sử dụng năng lượng hiệu quả là rất quan trọng và là một trong những giải pháp HQNL không thể thiếu.
