Введение
Метод энергоэффективности, основанный на стандартном управлении Мониторинг и целевое использование энергии (M&T) - это метод энергоэффективности, основанный на аксиоме стандартного управления, согласно которой "нельзя управлять тем, что нельзя измерить". Методы M&T предоставляют энергетическим менеджерам обратную связь о практике эксплуатации, результатах проектов энергетического менеджмента и рекомендации по уровню потребления энергии, который ожидается в определенный период. Важно отметить, что они также дают раннее предупреждение о неожиданном избыточном потреблении, вызванном неисправностью оборудования, ошибкой оператора, нежелательным поведением пользователя, отсутствием эффективного технического обслуживания и т. Д. Основа M&T заключается в определении нормальных отношений потребления энергии к соответствующим факторам движения (оборудование HVAC, производственные помещения, погода, доступное дневное освещение и т.д.). Целью является помощь руководителям предприятий: выявление и объяснение чрезмерного потребления энергии; выявление случаев, когда потребление неожиданно выше или ниже, чем обычно; визуализация тенденций потребления энергии (ежедневных, еженедельных, сезонных, операционных); определение будущего потребления энергии и затрат при планировании изменений в бизнесе; диагностика конкретных областей траты энергии; наблюдение за тем, как изменения в соответствующих факторах влияют на энергоэффективность; разработка целей эффективности программ энергоменеджмента; управление энергопотреблением, а не принятие его в качестве фиксированной стоимости; конечная цель - снижение энергозатрат за счет повышения энергоэффективности и контроля управления энергопотреблением. Другие преимущества, как правило, включают повышение эффективности использования ресурсов, улучшение бюджетирования производства и сокращение выбросов парниковых газов (ПГ).
Energy monitoring and targeting (M&T) is an energy efficiency technique based on the standard management axiom stating that “you cannot manage what you cannot measure”. M&T techniques provide energy managers with feedback on operating practices, results of energy management projects, and guidance on the level of energy use that is expected in a certain period. Importantly, they also give early warning of unexpected excess consumption caused by equipment malfunctions, operator error, unwanted user behaviours, lack of effective maintenance and the like. The foundation of M&T lies in determining the normal relationships of energy consumptions to relevant driving factors (HVAC equipment, production though puts, weather, occupancy available daylight, etc.) and the goal is to help business managers:
Identify and explain excessive energy use
Detect instances when consumption is unexpectedly higher or lower than would usually have been the case
Visualize energy consumption trends (daily, weekly, seasonal, operational )
Determine future energy use and costs when planning changes in the business
Diagnose specific areas of wasted energy
Observe how changes to relevant driving factors impact energy efficiency
Develop performance targets for energy management programs
Manage energy consumption, rather than accept it as a fixed cost
The ultimate goal is to reduce energy costs through improved energy efficiency and energy management control. Other benefits generally include increased resource efficiency, improved production budgeting and reduction of greenhouse gas (GHG) emissions.
История
M&T - это устоявшаяся техника, которая была впервые запущена в качестве национальной программы в Великобритании в 1980 году и с тех пор распространилась по всей Европе. Эти методы сейчас также быстро растут в Америке.
Основные принципы
Методы мониторинга и таргетирования основаны на трех основных принципах, которые образуют постоянный цикл обратной связи, что позволяет улучшить контроль за потреблением энергии.
Мониторинг
Информация о мониторинге использования энергии, чтобы создать основу для управления энергией и объяснить отклонения от установленной модели. Его основная цель - сохранить указанную модель, предоставляя все необходимые данные о потреблении энергии, а также о некоторых факторах, определяемых в ходе предварительного расследования (производство, погода и т. д.).
Отчетность
Последний принцип позволяет постоянно контролировать потребление энергии, достигать целевых показателей и проверять экономию: отчеты должны быть направлены соответствующим руководителям. Это, в свою очередь, позволяет принимать решения и предпринимать действия для достижения целей, а также подтверждать или отрицать, что цели были достигнуты.
Процедуры
Перед тем, как меры М&Т будут реализованы, необходимо провести несколько подготовительных шагов. Прежде всего, необходимо определить ключевых потребителей энергии на объекте. Как правило, большая часть энергопотребления сосредоточена в небольшом количестве процессов, таких как нагрев, или определенные машины. Для этого обычно требуется провести определенный обзор здания и оборудования, чтобы оценить уровень их потребления энергии. Также необходимо оценить, какие другие измерения потребуются для правильного анализа потребления. Эти данные будут использоваться для сравнения с потреблением энергии: это основные факторы, которые влияют на потребление, часто производство (для промышленных процессов) или внешняя температура (для отопительных процессов), но могут включать в себя многие другие переменные. После того, как все переменные, подлежащие измерению, будут установлены, а необходимые счетчики установлены, можно приступить к процедурам М&Т.
Меры
Первый шаг - собрать данные с различных счетчиков. Появились недорогие дисплеи для обратной связи с энергией. Частота сбора данных варьируется в зависимости от желаемого интервала отчетности, но может быть от одного раза каждые 30 секунд до одного раза каждые 15 минут. Некоторые измерения можно сделать непосредственно с счетчиков, другие должны быть рассчитаны. Эти различные измерения часто называют потоками или каналами. Факторы, влияющие на производство, такие как дни производства или дни получения степени, также являются потоками и должны собираться с соответствующими интервалами.
Определите базовую линию
Полученные данные затем должны быть отображены на графике для определения базовой линии общего потребления. Уровни потребления на графике рассеивания выставляются на основе производства или любой другой ранее определенной переменной, и определяется наиболее подходящая линия. Этот график представляет собой изображение средней энергоэффективности предприятия и передает много информации: пересечение y дает минимальное потребление при отсутствии переменной (без производства, день нулевого градуса). Это базовая нагрузка системы, минимальное потребление, когда она не работает. Склон представляет собой связь между потреблением и ранее идентифицированной переменной. Это показывает эффективность процесса. Рассеяние - это степень изменчивости потребления с операционными факторами. Склон не используется так часто для целей M&T. Однако высокий уровень пересечения может означать, что в процессе имеется сбой, вызывающий слишком большое потребление энергии без каких-либо результатов, если только не существует конкретных отличительных особенностей, которые приводят к высоким базовым нагрузкам. С другой стороны, очень рассеянные точки могут отражать другие значительные факторы, влияющие на изменение потребления энергии, кроме того, который был начертан в первую очередь, но это также может быть иллюстрацией отсутствия контроля над процессом.
The y intercept gives the minimal consumption in the absence of the variable (no production, zero degree day ). This is the base load of the system, the minimal consumption when it is not operating. The slope represents the relationship between the consumption and the previously identified variable. This represents the efficiency of the process. The scatter is the degree of variability of the consumption with operational factors. The slope is not used quite as often for M&T purposes. However, a high y intercept can mean that there is a fault in the process, causing it to use too much energy with no performance, unless there are specific distinctive features which lead to high base loads. Very scattered points, on the other hand, may reflect other significant factors playing in the variation of the energy consumption, other than the one plotted in the first place, but it can also be the illustration of a lack of control over the process.
Изменения монитора
Следующим шагом является мониторинг разницы между ожидаемым потреблением и фактически измеренным потреблением. Одним из наиболее часто используемых инструментов для этого является CUSUM, который представляет собой CUMULATIVE SUM различий. Это состоит в том, чтобы сначала рассчитать разницу между ожидаемыми и фактическими показателями (ранее определенная наилучшая линия соответствия и сами точки). Затем CUSUM может быть отображен по времени на новом графике, который затем дает больше информации для специалиста по энергоэффективности. Разбросанные около нуля варианты обычно означают, что процесс работает нормально. Заметные изменения, постоянно увеличивающиеся или уменьшающиеся, обычно отражают изменение условий процесса. В случае с графиком CUSUM, наклон становится очень важным, поскольку это главный показатель достигнутой экономии. Устойчивый спад наклона указывает на постоянные сбережения. Любое изменение наклона указывает на изменение процесса. Например, на графике справа в первом разделе указано, что экономии не было. Однако в сентябре (начало желтой линии) должна была быть реализована мера по энергоэффективности, поскольку экономия энергии начинает происходить. Зеленая линия указывает на увеличение сбережений (поскольку наклон становится более крутым), тогда как красная линия должна отражать изменение процесса, произошедшее в ноябре, поскольку сбережения немного снизились.
Определите причины
Специалисты по энергоэффективности в сотрудничестве с менеджерами зданий расшифруют график CUSUM и выявят причины, приводящие к изменениям потребления. Это может быть изменение поведения, модификация процесса, другие внешние условия и т. д. Эти изменения должны контролироваться и причины должны быть выявлены, чтобы способствовать и укреплять хорошее поведение и препятствовать плохому.
Поставьте цели
После того, как базовая линия была установлена, и причины колебаний в потреблении энергии были определены, пришло время установить цели на будущее. Теперь, когда у нас есть вся эта информация, цели более реалистичны, поскольку они основаны на фактическом потреблении здания. Целевая оценка состоит из двух основных частей: мера, на которую можно снизить потребление, и временные рамки, в течение которых будет достигнуто сжатие. Хорошей начальной целью является наиболее подходящая линия, выявленная во время шага 2. Эта линия представляет собой среднюю историческую производительность. Таким образом, сохранение всего потребления ниже или равно историческому среднему уровню является достижимой целью, но остается проблемой, поскольку она включает в себя устранение высоких пиков потребления. Некоторые компании, улучшая потребление энергии, могут даже решить снизить среднюю производительность до исторического максимума. Это считается гораздо более сложной целью.
Результаты мониторинга
Это возвращает нас к шагу 1: измерение потребления. Одной из особенностей M&T является то, что это непрерывный процесс, требующий постоянной обратной связи для последовательного улучшения производительности. После того, как цели установлены и желаемые меры реализованы, повторение процедуры с самого начала гарантирует, что менеджеры знают об успехе или неудаче мер, а затем могут принять решение о дальнейших действиях.
Примеры
Примером с некоторыми функциями M&T-приложения является ASU Campus Metabolism, который предоставляет данные в режиме реального времени и исторические данные об использовании и генерации энергии для объектов Аризонского государственного университета на публичном веб-сайте. Многие коммунальные службы также предлагают клиентам услуги мониторинга данных электрических интервалов. Xcel Energy является примером компании, принадлежащей инвестору, которая предлагает своим клиентам услуги по мониторингу электроэнергии и природного газа под названием продукта InfoWise от Xcel Energy, который управляется Power TakeOff, сторонним партнером.