Cập nhật, ngày 24/10/2022
1. Tình trạng TKNL ở các Tòa nhà Thương mại đang hoạt động
Theo khảo sát thực tế của TQN EEConsulting, cho thấy, nhiều Tòa nhà Thương mại đang hoạt động có tình trạng chung như sau:
Trang Thiết bị & Kiến trúc
- Kiến trúc (Vỏ bọc tòa nhà) đã hình thành và không được thiết kế hướng đến TKNL
- Các thiết bị đã được lắp đặt và không dễ để có thể thay đổi
- Có thể có một số thiết bị đã được thiết kế hoặc lắp đặt không hoặc không còn phù hợp
- Do Thiết kế: không đúng công suất
- Có thiết bị không đồng bộ với các thiết bị khác trong hệ thống
- Hiệu suất của một số thiết bị đã bị hao giảm theo thời gian
- Thiết bị / Hệ thốngcó hiệu quả năng lượng không cao
- Có thể thiếu những Thiết bị / Hệ thống hỗ trợ TKNL:
- Đo đạc năng lượng và phân tích tiêu thụ Năng lượng
- Hệ thống điều khiển phù hợp
- Chưa sử dụng Năng lượng tái tạo,tận dụng Năng lượng thải hay tiết kiệm Năng lượng qua tích trữ Năng lượng
Vận hành & Bảo dưỡng
- Không thể vận hành TKNL hiệu quả do nhiều thiết bị hỗ trợ không được thiết kế để giúp TKNL
- Chưa có Quy trình vận hành thiết kế riêng cho TKNL
- Nhân viên Kỹ thuật chưa có đủ kỹ năng TKNL
- Chưa có quy trình riêng cho bảo dưỡng TKNL
Quản lý Năng lượng
- Phần lớn các tòa nhà đều đã ý thức được tầm quan trọng của TKNL
- Rất nhiều tòa nhà đã tiến hành kiểm toán Năng lượng và qua đó cũng có được tư vấn hoặc cũng đã tự áp dụng một số giải pháp tiết kiệm năng lượng thông dụng như:
- Lắp điều tần cho bơm nước/quạt,…
- Thay đèn đang dùng bằng đèn TKNL,
- …
Nhưng phần lớn các tòa nhà này chưa đi xa hơn:
- Chưa có Hệ thống đo đạc và phân tích Năng lượng đúng nghĩa
- Chưa tiến hành Đánh giá lại Thiết kế, Lắp đặt, Quy trình Vận hành và Bảo dưỡng (Retro-commissioning, nên chưa xác định được các giải pháp TKNL phù hợp và hiệu quả với Tòa nhà.
- Chưa có những kế hoạch hành động chi tiết và cụ thể để nâng cao Hiệu quả sử dụng Năng lượng -TKNL trong tòa nhà của họ.
- Phần lớn không có Hệ thống quản lý Năng lượng
Sau đây là một số Hướng dẫn làm thế nào để TKNL trong Tòa nhà thương mại:
2. Nguyên tắc chung cho việc sử dụng Năng lượng hiệu quả
Sử dụng Năng lượng hiệu quả là dùng ít Năng lượng nhất trong khi vẫn đáp ứng được tất cả các yêu cầu cần thiết khác.
Sau đây là Nguyên tắc chung cho việc sử dụng Năng lượng hiệu quả trong Tòa nhà:
Giai đoạn Thiết kế:
- Cần có Tư vấn TKNL tham gia ngay từ công đoạn bắt đầu thiết kế
- Sử dụng chương trình mô phỏng công năng của Tòa nhà và tính toán chi phí cả vòng đời của tòa nhà để lựa chon phương án thiết kế phù hợp yêu cầu của TKNL và Đầu tư của Chủ đầu tư
- Có Vỏ bọc tòa nhà tốt làm giảm thiểu nhiệt thâm nhập vào tòa nhà
- Thiết bị được thiết kế với thiết bị đúng tải và có hiệu suất Năng lượng cao
- Có Hệ thống Điều khiển Thiết bị/Hệ thống thiết bị hỗ trợ TKNL
- Sử dụng công nghệ có hiệu quả TKNL cao
- Sử dụng Năng lượng tái tạo,tận dụng Năng lượng thải hay tiết kiệm Năng lượng qua tích trữ Năng lượng
Giai đoạn Vân hành:
- Giảm Tải lạnh cho Hệ thống ĐHNĐ
- Loại bỏ lãng phí Năng lượng
- Vận hành Đạt Hiệu suất Năng lượng cao nhất có thể của Thiết bị và Hệ thống thiết bị ở các tải làm việc khác nhau.
- Bảo dưỡng hiệu quả để Đảm bảo đảm thiết bị luôn ở tình trạng làm việc tốt nhất
- Sử dụngNăng lượng tái tạo,
- Tận dụng Năng lượng thải đi
- Thực hiện Kiểm toán Năng lượng (Energy Audit) và Đánh giá lại Hệ thống Kỹ thuật, Vận hành và Bảo dưỡng (Retro-commissioning) để tìm ra các cải tiến để nâng cấp hiệu quả sử dụng Năng lượng
- Thay thế các thiết bị có hiệu quả Năng lượng thấp
- Nâng cấp Hệ thống điều khiển để hỗ trợ TKNL
- Có Hệ thống quản lý Năng lượngđểDuy trì tính hiệu quả và càng ngày càng hiệu quả hơn.
3. Các giải pháp TKNL thực tế cho các Tòa nhà đang hoạt động
3.1. Các giải pháp TKNL với các thiết bị hiện có (chưa bao gồm việc thay thế các thiết bị chính)
Giảm Tải lạnh của ĐHNĐ
ĐHNĐ là hệ thống tiêu thụ nhiều Năng lượng nhất trong tòa nhà (45-66% điện tiêu thụ của cả Tòa nhà). Vì vậy, Giảm tải lạnh của ĐHNĐ là việc đầu tiên cần làm:
- Giảm Nhiệt truyền vào từ bên ngoài vào tòa nhà
- Giảm nhiệttruyền qua tường, mái,
- Giảm nhiệt truyền qua cửa kính bằng Kính: Chớp chống nắng, kính Low-E, Kính 2 lớp, Film phản tia hồng ngoại,...
- Chỉ cấpvừa đủ khí mới vào tòa nhà qua kiểm soát nồng độ CO2 của không khí trong tòa nhà
- Không cho khí nóng ở bên ngoài lọt vào Tòa nhà
- Đặt nhiệt độ trong nhà ở giá trị cao nhất của giải nhiệt độ dễ chịu
- Giảm Nhiệt do các thiết bị được sử dụng ở trong tòa nhà phát ra
- Đèn: Đúng cường độ ánh sáng, Hiệu quả đèn, chia lộ nhỏ, tắt bớt,….
- Giải pháp TKNL cho Thiết bị văn phòng: Máy tính, Laptop, Màn hình, Photo copy, Thiết bị khác: bình đun nước, cấp nước nóng lạnh, tủ lạnh,…
- Cửa hút gió thải: đặt ở nơi có thiết bị sinh nhiệt
Vận hành - Loại bỏ Lãng phí Năng lượng
Năng lượng bị Lãng phí, khi thiết bị vẫn chạy khi không cần thiết hoặc chạy thừa công suất so với yêu cầu thực tế ở từng thời điểm (luôn thay đổi). Các thiết bị cần được thay đổi chế độ làm việc linh hoạt để phù hợp với tình hình và yêu cầu thực tế:
- Kiểm soát thời gian chạy của thiết bị
- Với các thiết bị không có độ trễ về cung cấp dịch vụ như Đèn, Thiệt bị văn phòng, Thiết bị khác: kiểm soát thời gian chạy của thiết bị, chế độ TKNL khi không làm việc hoặc làm việc với tải thấp
- Với các thiết bị có độ trễ về cung cấp dịch vụ: ví dụ ĐHNĐ: Thời gian chạy và tắt của ĐHNĐ không cố định mà cần tùy chỉnh theo thời tiết thực tế của từng ngày.
- Giảm/không chạy một số Thiết bị trong giờ điện cao điểm (chuyển sang chạy ở các giờ điện có giá rẻ hơn)
- Kiểm soát khí đi vào vào tòa nhà
- Cấp khí tươi vừa đủ để đảm báo vừa đủ nồng độ oxy theo yêu cầu
- Khí lọt vào tòa nhà: giảm tối thiểu khí bên ngoài lọt vào tòa nhà
- Thay đổi thường xuyên Cài đặt nhiệt độ không khí của khu vực được ĐHNĐ (đây là một trong những giải pháp rất hiệu quả để giảm tiêu thụ Năng lượng)
- Giảm thiểu phí phạm Năng lượng khác
- Kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng ĐHNĐ và ánh sáng ở những nơi không thường xuyên được sử dụng (phòng họp, nhà ăn,…)
- Giảm thiểu tiêu thụ của ánh sáng ở những khu vực và ở những thời gian phù hợp, bằng cách tận dụng ánh sáng tự nhiên
- Kiểm tra tiêu thụ điện vào ban đêm (ngoài giờ làm việc)
- Thất thoát Năng lượng do cách nhiệt kém
- Kiểm soát rò rỉ các đường ống gió, nước,…
Kiểm soát dùng điện trong các giờ có giá thành Điện khác nhau (Cao điểm/Trung bình/Thấp điểm)
- Giảm thiểu chạy thiết bị ở giờ điện cao điểm khi có thể
- Chuyển thời gian chạy một số thiết bị sang giờ có giá thành điện thấp hơn nếu có thể
Đây là giải pháp Tiết kiệm phải thực hiện, vì chúng không mất chi phí mà có thể tiết kiệm ngay.
Vận hành – Đạt hiệu quả Năng lượng cao của từng Thiết bị
Vận hành hiệu quả một thiết bị không phải chỉ là tắt bật thiết bị, mà là điều khiển cho thiết bị chạy đúng lúc, vừa đúng tải theo yêu cầu thực (luôn thay đổi) và chạy ở điểm có hiệu suất Năng lượng cao nhất có thể ở tải theo yêu cầu..
- Để có thể theo dõi hoạt động và cài đặt lại nhanh chóng các thông số vận hành của nhiều thiết bị trong tòa nhà và chúng lại không ở cùng một nơi, cần có hệ thống BMS.
- Hệ thống này và các cơ cấu chấp hành của nó cần được thiết kế phù hợp cho việc:
- Giám sát những thông tin cần thiết để có thể dưa ra các quyết định về các thông số cần cài đặt lại tùy theo tải thay đổi và
- Có thể cài đặt lại các thông số vận hành thuận tiện và nhanh chóng để TKNL
- Có các quy trình, kế hoạch cài đặt thông số vận hành cho phù hợp với tải thực tế (Xây dựng các quy trình, kế hoạch có thể cần sự tư vấn của chuyên gia về TKNL trong tòa nhà)
Vận hành – Đạt hiệu quả Năng lượng cao của Hệ thống Thiết bị
Vì các thiết bị trong một hệ thống có liên quan đến nhau. Tăng/giảm hoạt động của thiết bị này có thể ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị khác trong hệ thống. Nên Vận hành hiệu quả một Hệ thống thiết bị phải đảm bảo từng thiết bị chạy đúng lúc, vừa đúng tải theo yêu cầu thực (luôn thay đổi) và chạy ở điểm có hiệu suất Năng lượng cao nhất (mất ít Năng lượng nhất) có thể của cả Hệ thống chứ không phải của riêng từng thiết bị.
Để làm được việc này cần :
- Có một hệ thống BMS được thiết kế hướng đến TKNL cho hệ thống (ví dụ HVAC) và có các cơ cấu chấp hành phù hợp
- Có Đội ngũ nhân viên hiểu rõ về mối liên quan/ảnh hưởng lẫn nhau của các thiết bị trong hệ thống và kỹ năng vận hành TKNL cho cả hệ thống
- Có các quy trình, kế hoạch cài đặt thông số vận hành cho phù hợp với từng tải thực tế (Xây dựng các quy trình, kế hoạch có thể cần sự tư vấn của chuyên gia về TKNL trong tòa nhà)
Vận hành – Đạt hiệu quả Năng lượng Tối ưu của Hệ thống Thiết bị
Nếu áp dụng Hệ thống tối ưu hóa sử dụng công nghệ AI & IoT thì tất cả các công tác vận hành được tự động hóa 100% và tất cả các thông số cài đặt luôn được thay đổi để đạt được hiệu suất cao nhất và theo yêu cầu thực (real time). Như vậy Năng lượng sẽ được tiết kiệm nhiều nhất.
Xem thêm:
https://greenyourbuilding.com.vn/toi-uu-hoa-hieu-qua-nang-luong-cua-he-thong-chiler-giai-nhiet-bang-nuoc
Bảo dưỡng Thiết bị(là phương pháp TKNL hiệu quả nhất, mất ít chi phí nhất)
Các thiết bị tiêu thụ nhiều Năng lượng hơn khi chúng không luôn ở trong tình trạng làm việc tốt nhất.
Vì vậy, Bảo dưỡng hiệu quả các thiết bị và Hệ thống các thiết bị là việc phải phải được thực hiện thường xuyên và đúng yêu cầu.
- Thực hiện đầy đủ quy trình về Bảo dưỡng thông thường
- Có các quy định nghiêm ngặt hơn và tần xuất cao hơn trong việc bảo dưỡng các thiết bị:
- Các Thiết bị tiêu thụ nhiều Năng lượng hoặc
- Các Thiết ảnh hưởng nhiều đến tiêu thụ Năng lượng nếu không ở tình trạng tốt nhất
- Hệ thống điều khiển
- Các cảm biến
- Hệ thống đo đạc Năng lượng
- Đào tạo nhân viên về Kỹ năng vận hành và bảo dưỡng TKNL
3.2. Thay thế những thiết bị và Hệ thống điều khiển có hiệu quả Năng lượng thấp / Bổ xung thiết bị
Phương pháp này đắt hơn các phuong pháp nêu trên và có thể không hiệu quả bằng. Vậy nên cần có đánh giá một cách khách quan để xác định chi phí thay thế và lợi ích mang lại.
Thiết bị dễ thay thế và chi phí thay thế thâp
- Các loại đèn
- Các thiết bị Văn phòng, Pentry,…
Cần thay thế sớm và có lộ trình kết hợp với sự thay thế tự nhiên của thiết bị
Thiết bị dễ thay thế, có chi phí thay thế không lớn
Cần thay thế ngay khi thời gian thu hồi vốn của dầu tư thay thế dưới 2,5-3 năm
Thiết bị có chi phí thay thế / nâng cấp lớn
- Thiệt bị làm lạnh
- Các bộ phận của Vỏ bọc Tòa nhà: cửa kính (che nắng, rèm, film phản tia hồng ngoại,…), mái, tường.
Cần có nghiên cứu rất chi tiết về lợi ích - chi phí của việc thay thế/nâng cấp để có thể đưa ra quyết định đúng đắn
Bổ xung Thiết bị hỗ trợ TKNL
- Hệ thống Điều khiển, cả phần cứng (Điều tần, cơ cấu chấp hành,…) lẫn phần mềm điều khiển
- Lắp mới hoặc BMS (nếu chưa có hoặc chưa đủ tính năng cần thiết cho TKNL)
- Hệ thống tối ưu hóa Hệ thống Chiller (nếu chưa muốn bỏ tiền đầu tư, có thể dùng dịch vụ Hợp đồng hiệu quả Năng lượng – ESCO)
- Hệ thống Đo đạc và phân tích tiêu thụ Năng lượng
- Hệ thống Quản lý Năng lượng
3.3. Tối ưu hóa Vận hành Hệ thống sâu hơn
Thông qua Đánh giá lại thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng (re-commissionning), đơn vị đánh giá có thể đưa ra các giải pháp tối ưu hóa để tiết kiệm được nhiều nhất có thể Năng lượng tiêu thụ trong tòa nhà. Có thể bao gồm:
- Tối ưu hóa/Tự động hóa cài đặt nhiệt độ phòng
- Tối ưu hóa/Tự động hóa cài đặt áp lực đẩy của quạt
- Tối ưu hóa/Tự động hóa điều khiển bơm
- Tối ưu hóa/Tự động hóaviệc thay đổi cài đặt các nhiệt độ, lưu lượng nước ngưng, nước lạnh,… của Hệ thống chiller (Chiller, Tháp làm mát, Bơm nước ngưng, Bơm nước lạnh)
- Tối ưu hóa/Tự động hóa trình tự làm việc của các thiết bị
- Đào tạ nhân viên vận hành hệ thống Tối ưu hóa/Tự động hóa
- Thiêt lập hệ thống theo dõi và báo cáo tự động các chỉ số hoạt động của hệ thống
Cách tiếp cận này yêu cầu cần có các nhân viên kỹ thuật trong tòa nhà có chuyên môn cao và có sự giúp đỡ của các chuyên gia tư vấn có hiểu biết và kinh nghiệm thực tế sâu về HVAC và Điều khiển.
3.4. Quản lý Năng lượng
Sử dụng/Mua Năng lượng không mất chi phí/giá rẻ
- Sử dụng Năng lượng mặt trời:Ánh sáng tự nhiên, Sản xuất Điện, Nước nóng,
- Thu hồi nhiệt của khí thải
- Năng lượng thải của một quá trình khác (Heat pump)
- Năng lượng từ không khí bên ngoài:Tận dụng Không khí bên ngoài để làm mát Tòa nhà, Lấy nhiệt của kk bên ngoài để sưởi (Heat pump),…
- Sử dụng Năng lượng khác với giá rẻ hơn ở thời điểm giờ điện cao điểm
- Lưu trữ nhiệt
Năng lượng tái tạo và thu hồi không mất tiền, nhưng chi phí lắp đặt thiết bị không nhỏ.
Đo lường và Phân tích Năng lượng
Không thể TKNL khi không biết đang sử dụng bao nhiêu năng lượng và hiểu Năng lượng được sử dụng như thế nào.
- Cần có hệ thống đo đạc Năng lượng
- Ít nhất là một đồng hồ cho Hệ thống Chiller
- Phân tích số liệu tiêu thụ và liên hệ chúng với cách vận hành thiệt bị để tìm ra những điểm tối ưu của hệ thống úng với mỗi điều kiện thời tiết và thời gian khác nhau.
- Xu hướng mới là sử dụng phần mềm Phân tích và Giám sát Năng lượng (có rất nhiều cấp độ từ phần mềm đơn giản đến hệ thống áp dụng IoT và AI) để quản lý Năng lượng thông minh hơn.
Xem thêm:
https://greenyourbuilding.com.vn/chuyen-doi-so-de-quan-ly-nang-luong-thong-minh-hon-phan-tich-va-giam-sat-nang-luong-nho-iot-va-ai
Kiểm toán – Energy Audit
- Kiểm toán Năng lượng sơ bộ việc sử dụng Năng lượng trong tòa nhà
-
- Đánh giá sơ bộ việc sử dụng Năng lượng thông qua khảo sát sơ bộ và các số liệu tiêu thụ Năng lượng trong quá khứ
- So sánh với suất tiêu hao Năng lượng của tòa nhà với quá khứ hoặc với các tòa nhà khác cùng loại hoặc với các tòa nhà Xanh/TKNL
- Đề xuất một số giải pháp TKLN đơn giản
(Phần này cơ bản giống như cách làm của các Công ty kiểm toán Năng lượng đang tiến hành ở Việt nam. Đánh giá của Kiểm toán Năng lượng là cách đánh giá nhìn từ bên ngoài, chứ không phải từ bên trong của hệ thống thiết bị và cách vận hành hoạt động của tòa nhà)
Đánh giá lại Hệ thống Kỹ thuật, Vận hành & Bảo dưỡng và Quản lý Năng lượng - Recommissioning
- Khảo sát & Đánh giá sự phù hợp và liên kết hoạt động của Thiết bị, Hệ thống thiết bị của tòa nhà cũng như các Quá trình Vận hành & Bảo dưỡng liên quan đến Sử dụng Năng lượng hiệu quả và Quản lý Năng lượng:
-
- Xem xét lại Thiết kế để đánh giá sự phù hợp của các Thiết bị, Hệ thống thiết bị tòa nhà với các yêu cầu về TKNL và hiệu quả của sự liên kết hoạt động của chúng với nhau.
- Xem xét Quy trình Vận hành, nhất là với hệ thống HVAC, ảnh hưởng thế nào đến TKNL
- Xem xét Quy trình Bảo dưỡng, nhất là với hệ thống HVAC, ảnh hưởng thế nào đến TKNL
- Xem xét cách quản lý Năng lượng
- Đề suất những giải pháp Tiết kiệm Năng lượng cho tất cả các lĩnh vực: Vỏ bọc Tòa nhà, Thiết bị, Vận hành, Bảo dưỡng và Quản lý Năng lượng:
-
- Các giải pháp thực hiện ngay, không mất chi phí: Các giải pháp thay đổi trong Vận hành, Bảo dưỡng, Quản lý Năng lượng
- Các giải pháp mất ít chi phí: Thay đổi/Bổ xung thiết bị đo,Thay đổi/Bổ xung thiết bị điều khiển,…
- Các giải pháp cần tìm hiểu thêm để xem xét có đầu tư không:
- Nâng cấp Hệ thống điều khiển và giám sát (BMS,…) giúp có thể vận hành thiết bị đúng tải và đạt hiệu quả Năng lượng cao hơn,
- Nâng cấp vỏ bọc tòa nhà để làm giảm tải cho ĐHNĐ,…
- Thay đổi công nghệ không hiệu quả về Năng lượng,
- Thay đổi thiết bị quá cỡ, không hiệu quả về Năng lượng
- ……
(Khác với Kiểm toán Năng lượng, Recommissioning có cách nhìn từ bên trong hệ thống và sâu hơn. Nó có thể xác định được tất cả các cơ hội có thể TKNL trong tòa nhà và đưa ra các giải pháp TKNL cho mọi công đoạn hoạt động của tòa nhà, ở mọi cấp độ chi phí đầu tư từ không mất, mất ít chi phí đến đầu tư thay thế lớn. Phương thức đánh giá này rất hữu ích cho tòa nhà, nó giúp có một bức tranh tổng thể cho chủ đầu tư biết được có thể làm và cần làm những gì để TKNL. Tuy hiệu quả như vậy nhưng cách đánh giá này này chưa được thực hiện nhiều ở Việt nam, có lẽ vì không có nhiều nhân lực có kỹ năng sâu và kinh nghiệm về cả 3 lĩnh vực, Thiết kế tòa nhà, Vận hành tòa nhà và TKNL trong Tòa nhà )
Xem thêm:
https://greenyourbuilding.com.vn/chuong-trinh-danh-gia-viec-su-dung-nang-luong-va-tu-van-cac-giai-phap-tknl
Đào tạo Nhân viên về Kỹ năng TKNL
Không thể TKNL nếu không có Kỹ năng TKNL. Doanh nghiệp cần có các chương trình đào tạo:
- Đào tạo Kỹ thuật và Kỹ năng TKNL cho Kỹ sư trưởng và các nhân viên Kỹ thuật
- Đào tạo Quản lý Năng lượng cho Ban quản lý và Kỹ sư trưởng
Xem thêm:
https://greenyourbuilding.com.vn/ee-01-co-ban-ve-su-dung-nang-luong-hieu-qua-trong-toa-nha-va-nha-may
https://greenyourbuilding.com.vn/ee-02-xay-dung-he-thong-quan-ly-nang-luong
https://greenyourbuilding.com.vn/cac-giai-phap-tiet-kiem-nang-luong-trong-toa-nha
https://greenyourbuilding.com.vn/lop-hoc-ee-04-thiet-lap-va-thuc-hien-ke-hoach-hanh-dong-hieu-qua-nang-luong
Xây dựng Hệ thống Quản lý Năng lượng
Cần có một Hệ thống Quản lý Năng lượng để giúp đảm bảo nguồn lực cho TKNL, có kế hoạch và mục tiêu TKNL phù hợp, đảm bảo kế hoạch và mục tiêu được thực hiện và giúp doanh nghiệp Tiết kiệm được nhiều Năng lượng/chi phí và ngày càng tiết kiệm được nhiều hơn.
Xem thêm:
https://greenyourbuilding.com.vn/ee-02-xay-dung-he-thong-quan-ly-nang-luong
Để có thêm thông tin xin liên hệ:
TQN EEConsulting
Tel.: 0913208060
Email: admin@greenyourbuilding.com.vn
Web: https://greenyourbuilding.com.vn/
