Верификация энергетической эффективности по ГОСТ 56743 -2015

Верификация энергетической эффективности (расчёт энергетического эффекта при реализации энергосберегающих мероприятий)

Команда «Тепло Энерго Консалтинг» с 2010 года оказывает профессиональные инжиниринговые услуги в области повышения энергетической эффективности, включая проектирование инженерных систем. За этот период мы выполнили более 150 крупных проектов, направленных на снижение потребления энергоресурсов как для промышленных предприятий, так и для объектов жилищно-гражданского назначения.

На протяжении своей деятельности нам приходилось сталкиваться с задачами различной степени сложности, но опыт наших Специалистов и эффективное управление проектами, всегда позволяли нам выполнять взятые на себя обязательства качественно и в установленные сроки.

Накопленный опыт выполнения нетривиальных задач позволяет нам предлагать нашим Заказчикам нетипичные и нераспространённые в России услуги, одной из которых является Верификация энергетической эффективности внедрённых энергосберегающих мероприятий или мероприятий, планируемых к внедрению.

Для подачи заявки на выполнение работ Вы можете позвонить нам по телефону +7(495)786-01-43 или направить запрос на нашу электронную почту info@tec-energo.ru.

«Тепло Энерго Консалтинг» имеет всю разрешительную документацию, необходимую для осуществления деятельности по проведению энергетических обследований (энергоаудита).

Верификация энергетической эффективности – это способ определения реальной экономии энергоресурсов путем сравнения фактического потребления после реализации энергосберегающего проекта с потреблением энергоресурсов, которое могло бы быть, если бы проект не был реализован (ожидаемое потребление).

Предлагаемая «Тепло Энерго Консалтинг» методика расчёта экономии основывается на применении методов математического моделирования с использованием опытных данных, что позволяет нам учитывать переменные факторы, оказывающие влияние на потребление энергии рассматриваемым объектом или системой (объём производства, температура наружного воздуха в зимний и летний период, кол-во часов наработки и т.п.), то есть приводить к сопоставимым условиям и, как следствие, позволяет нам существенно повысить точность расчетов экономии энергоресурсов. Кроме того, мы активно используем методы и правила, приведённые в ГОСТ Р 56743-2015 «Измерение и верификация энергетической эффективности. Общие положения по определению экономии энергетических ресурсов».

Измерение и верификация энергетической эффективности – область применения

Основными Заказчиками услуг по измерению и верификации энергетической эффективности являются:

• Промышленные предприятия и объекты жилищно-гражданского назначения – реализовавшие или планирующие реализацию инвестиционных проектов по энергосбережению и повышению энергетической эффективности. Наиболее актуальной данная услуга может быть для тех Заказчиков, которые осуществляют реализацию энергосберегающих мероприятий в рамках Энергосервисных контрактов. Использование Энергосервисного контракта предполагает, что сумма оплаты в пользу энергосервисной компании определяется как величина экономии энергоресурса в стоимостном выражении, которая была достигнута за счёт внедрения энергосберегающего мероприятия. Таким образом, расчёт экономии энергоресурсов с использованием методов математического моделирования и опытных данных позволит с минимальной погрешностью определить величину фактической полученной экономии с учётом переменных факторов, влияющих на потребление энергии (объём производства, температура наружного воздуха за отопительный период и т.п.).
• Энергосервисные компании – осуществляющие внедрение мероприятий, направленных на повышение энергетической эффективности объектов различного назначения, в рамках энергосервисных контрактов. В данном случае, величина ежемесячного платежа в пользу Исполнителя (энергосервисной компании) напрямую зависит от корректности и точности определения полученного эффекта (экономии энергоресурсов) за счёт реализации энергосберегающего проекта.
• Финансовым организациям – осуществляющим финансирование проектов по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.
• Потребителям топливно-энергетических ресурсов – при возникновении споров (включая судебные) с Ресурсоснабжающими организациями относительно фактически потреблённого объёма топливно-энергетических ресурсов, в случаях, когда данная величина не может быть определена общепринятыми способами с использованием приборов коммерческого и технического учёта;
• Ресурсоснабжающим организациям – при возникновении споров (включая судебные) с Потребителями топливно-энергетических ресурсов относительно фактически отпущенного объёма топливно-энергетических ресурсов, в случаях, когда данная величина не может быть определена общепринятыми способами с использованием приборов коммерческого и технического учёта и пр.

Основные этапы при Верификации энергетической эффективности, применяемые «Тепло Энерго Консалтинг»

При расчётах величины фактической экономии энергоресурсов, полученной за счёт реализации энергосберегающих проектов, «Тепло Энерго Консалтинг» использует собственную прогрессивную методологию, основанную на применении методов математического моделирования и анализа с использованием фактических данных, полученных опытным путём и статических данных, полученных непосредственно у Заказчика (стационарные приборы учёта при наличии, отчётная документация, содержащая данные по выпуску продукции, данные по часам наработки оборудования и т.п.).

Последовательность этапов при верификации энергетической эффективности по используемой «Тепло Энерго Консалтинг» методике, можно представить в следующем упрощённом виде:

1. Анализ проектной и прочей технической документации, содержащей сведения о параметрах и режимах работы рассматриваемой системы (оборудования);
2. Анализ оснащённости приборами учёта энергоресурсов, потребляемых системой, на которой планируется внедрение энергосберегающего мероприятия;
3. Анализ режимов работы отдельных элементов системы и всей системы в целом с оценкой соответствия фактических режимов работы режимам работы, предусмотренным проектной документацией, режимными картами и т.п.;
4. Сбор статистических данных по потреблению энергоресурсов системой, на которой внедрено или планируется внедрение энергосберегающего мероприятия за базовый период. Базовый период – это период времени до реализации мероприятия по повышению энергоэффективности (рекомендуется проводить анализ данных по потреблению энергоресурсов за период не менее 1 календарного года, т.к. необходимо, чтобы ряд данных содержал сведения по потреблению энергоресурсов как в летний, так и в зимний периоды);
5. Выявление критических операционных параметров – параметров, изменение которых прямым или косвенным образом влечёт за собой изменение потребления энергии на предприятии (температура теплоносителя системы отопления и теплоснабжения, коэффициент избытка воздуха в котельном оборудовании, давление сжатого воздуха, расход воды в системе оборотного водоснабжения и т.п.);
6. Определение переменных (факторов), влияющих на потребление энергоресурсов на предприятии и их адекватная количественная оценка (объём производства, температура наружного воздуха в зимний и летний период, кол-во часов работы оборудования, вид используемого сырья и т.п.) Переменные определяются для базового и отчётного (рассматриваемого) периода для каждого рассматриваемого случая (объекта, системы, оборудования) в отдельности. В статье « Система энергетического менеджмента (энергоменеджмента) ISO 50001:2011 (ИСО 50001) » приведено подробное описание процесса определения переменных ПРИМЕРЕ №1 Определение переменных, оказывающих влияние на потребление тепловой энергии, и разработка математической модели потребления тепловой энергии системой отопления административного здания.
7. Разработка математической модели потребления энергоресурсов в виде функции зависимости потребления от независимых переменных, оказывающих влияние на потребление данного конкретного энергоресурса. Модель разрабатывается на основании массивов статистических данных по потреблению энергоресурсов в базовом периоде (см. П.4) и выявленных переменных, которые оказывают влияние на потребление энергии (см. П.6).

Математическую модель потребления энергоресурсов на предприятии можно представить в виде функции зависимости потребления от независимых переменных, оказывающих влияние на потребление рассматриваемого энергоресурса:

Y = C + K₁ · X₁ + K₂ · X₂ +… K_i · X_i

Где,

C – некоторая постоянная величина (математическая константа) – фактически, показывает минимально возможное потребление рассматриваемого энергоресурса на рассматриваемом объекте (базовая нагрузка). Данная величина определяется с использованием методов математического моделирования (регрессионный анализ);

X_1, X₂… X_i – независимые переменные, оказывающие влияние на потребление энергоресурсов (см. П6, описание процесса определения переменных можно посмотреть в ПРИМЕРЕ №1 Определение переменных, оказывающих влияние на потребление тепловой энергии системой отопления административного здания). Переменные определяются для каждого рассматриваемого случая в отдельности (объём производства, температура наружного воздуха (градусо-сутки отопления, градусо-сутки охлаждения), число часов работы оборудования и т.п.);

K₁, K₂… K_i – коэффициенты, характеризующие степень зависимости потребления от переменных, оказывающих влияние на потребление энергоресурсов. Данные величины определяются с использованием методов математического моделирования.

1. Определение границ измерений и разработка плана измерений (при наличии возможности рекомендуется использовать стационарные измерительные приборы, обладающие более высоким классом точности измерений), который должен содержать следующие данные:
   • точки проведения замеров с указанием системы, на которой планируется проводить замеры и конкретного места установки измерительного оборудования;
   • продолжительность проведения каждого замера (мгновенные, суточные, недельные и т.п.);
   • тип используемого измерительного оборудования (ультразвуковой расходомер, регистратор параметров температурно-влажностного режима, анализатор состава отходящих газов, анализатор качества электрической энергии, стационарный прибор учёта тепловой энергии, стационарный прибор учёта электрической энергии и т.п.);
2. Проведение инструментальных измерений в соответствии с разработанным планом измерений;
3. Проведение расчётов ожидаемого потребления энергоресурсов за отчётный (рассматриваемый) период – то есть потребления, которое могло бы быть, если бы не был реализован проект по повышению энергетической эффективности. При расчётах необходимо использовать следующие данные:
   • Переменные, оказывающие влияние на потребление энергоресурсов, за рассматриваемый период (объём производства, температура наружного воздуха (градусо-сутки отопления, градусо-сутки охлаждения), число часов работы оборудования и т.п.);
   • Постоянную величину (С), определяемую при разработке математической модели для базового периода (см. П.7);
   • Коэффициенты (К), характеризующие степень зависимости потребления от переменных, оказывающих влияние на потребление энергоресурсов. Коэффициенты определяются при разработке математической модели для базового периода (см. П.7).
4. Определение величины экономии энергетических ресурсов за счёт реализации энергосберегающего проекта – рассчитывается, как разность между фактическим потреблением энергоресурсов рассматриваемой системой после внедрения энергосберегающего мероприятия (определяется по стационарным приборам учёта или с помощью портативного измерительного оборудования (см. П.8, П.9)) и ожидаемым потреблением, которое могло бы быть, если бы проект не был реализован (см. П.10).

∆Q = Qфакт – Qож

Где,

Qфакт – величина фактического потребления рассматриваемого энергоресурса после реализации проекта по повышению энергетической эффективности за отчётный период (принимается по приборам учета, см. П.8, 9);

Qож – величина ожидаемого потребления рассматриваемого энергоресурса после за отчётный период (расчетная величина – определяется с использованием регрессионного анализа, см. П.6, 7, 10).

Преимущества Верификации энергетической эффективности по методологии ООО «Тепло Энерго Консалтинг»

Качество выполняемых расчетов в первую очередь определяется их точностью и объективностью, не исключением является и Верификация энергетической эффективности за счёт реализации энергосберегающих проектов (расчет экономии энергоресурсов). Это связано со сложившейся в последние годы практикой внедрения крупных энергосберегающих проектов за счет заемных средств (банковские кредиты) и на основании энергосервисных контрактов.

От точности и объективности расчета экономии энергоресурсов напрямую зависит сумма ежемесячного платежа в пользу энергосервисной компании. Кроме этого, адекватная оценка потенциала повышения энергетической эффективности позволит Заказчику принять верное решение о целесообразности внедрения того или иного проекта и на более высоком качественном уровне осуществлять планирование этапности возврата заёмных финансовых средств.

ООО «Тепло Энерго Консалтинг» предлагает собственную прогрессивную методику проведения Измерений и Верификации энергетической эффективности, в основе которой лежат прогрессивные методы математического моделирования и регрессионного анализа с использованием опытных данных, которые позволяют нам получать объективные результаты, обладающие высокой степенью точности, даже при изменениях внешних и внутренних условий на рассматриваемом объекте.

ПРИМЕР №1

В качестве примера рассмотрим процесс определения эффекта от реализации энергосберегающего мероприятия на промышленном предприятии, с которым наша компания «Тепло Энерго Консалтинг» имела сотрудничество в период 2015 – 2016 гг. Рассматриваемое предприятие осуществляет выработку тепловой энергии на собственной котельной, использующей в качестве основного топлива природный газ. Тепловая энергия используется на следующие нужды:

• Технологическое потребление (паровые молоты, гальваника и промывка деталей перед покрасочными работами);
• Система отопления производственных корпусов и административных зданий;
• Система теплоснабжения приточных вентиляционных систем и воздушно-тепловых завес;
• Система горячего водоснабжения.

До реализации проекта регулирование выработки и отпуска тепловой энергии во внутризаводскую тепловую сеть на нужды системы отопления и теплоснабжения осуществлялось оператором котельного цеха в ручном режиме по согласованному температурному графику. Причём, индивидуальное регулирование параметров теплоносителя в отапливаемых производственных цехах и административных зданиях в зависимости от температуры наружного воздуха отсутствовало.

В 2015 г. на предприятии был реализован масштабный проект по установке системы автоматизированного регулирования параметров теплоносителя системы отопления и теплоснабжения в зависимости от температуры наружного воздуха в наиболее крупных производственных корпусах, который должен был существенно повысить эффективность использования тепловой энергии в зимний отопительный период, что должно было привести к снижению потребления природного газа на котельной.
Полностью система автоматизированного управления была запущена в декабре 2015 г.

Прямое сравнение потребления природного газа до внедрения и после внедрения мероприятия заведомо давало некорректный результат, так как в 2016 г. изменились факторы, оказывающие влияние на потребление тепловой энергии – объём производства, средняя температура наружного воздуха в зимний период.

С целью определение реального эффекта от внедрения энергосберегающего проекта была проведена Верификация энергетической эффективности по методике ООО «Тепло Энерго Консалтинг».

В процессе выполнения работ был проведён регрессионный анализ статистических данных за 2016 год и было выявлено, что потребление природного газа в большей степени зависит от производства продукции и от температуры наружного воздуха в зимний отопительный период (см. П.6).

После этого по месячным данным была разработана математическая модель потребления природного газа в зависимости от выявленных переменных (производство продукции, Температура наружного воздуха (градусо-сутки отопления)) и были определены коэффициенты K1, K2, характеризующие степень зависимости потребления природного газа от выявленных переменных, оказывающих влияние на потребление (см. П.).

Далее был проведен расчет ожидаемого потребления природного газа с использованием полученных коэффициентов и фактических данных по выпуску продукции и температуре наружного воздуха в 2016 г., после чего была определена экономия природного газа за счет реализации проекта как разность фактического потребления по месяцам в 2016 г. и ожидаемым потреблением по месяцам в 2016 г. с учётом переменных факторов (с приведением к сопоставимым условиям).

Графическое представление полученных результатов приведено на рисунке ниже.

Синяя линия показывает фактическое потребление природного газа в базовом 2015 г. до реализации проекта (данные с приборов учёта природного газа, предоставляемые предприятием).

Зелёная линия показывает фактическое потребление природного газа в отчетном 2016 г. после реализации проекта (данные с приборов учёта природного газа, предоставляемые предприятием).

Красная пунктирная линия показывает ожидаемое потребление природного газа в отчетном 2016 г. после реализации проекта с приведением к сопоставимым условиям (расчётные данные, определённые с использованием регрессионного анализа).

Анализ представленной графической информации наглядно показывает, что начиная с декабря 2015 г. ожидаемое потребление в значительной степени превышает величину фактического потребления, что говорит о достижении положительного эффекта за счёт реализации проекта по повышению энергетической эффективности.

Стоимость услуг по Измерению и верификации энергетической эффективности

Стоимость услуг «Тепло Энерго Консалтинг» по Измерению и Верификации энергетической эффективности определяется индивидуально для каждого отдельного случая, так как существует множество факторов, оказывающих влияние на трудозатраты и конечную стоимость – это сложность внедряемого проекта, наличие статистических данных по потреблению энергоресурсов и производству продукции рассматриваемой установкой (системой) за предыдущие периоды, наличие стационарных приборов коммерческого или технического учёта энергоресурсов, необходимость проведения инструментальных замеров, наличие физической возможности проведения замеров, сроки выполнения работ и т.д.

Как правило, все технические, организационные и прочие вопросы, которые могут повлиять на стоимость услуг по Измерениям и последующей Верификации энергетической эффективности, могут быть решены в рамках одного рабочего совещания и визуального осмотра обследуемого объекта или системы, а также предварительного анализа отчётной и технической информации в отношении рассматриваемой системы (объекта). Для получения консультации специалистов «Тепло Энерго Консалтинг» и организации рабочей встречи свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 786-01-43 или направьте заявку на нашу электронную почту info@tec-energo.ru, мы постараемся предоставить всю необходимую информацию и ответить на интересующие Вас вопросы в максимально сжатые сроки.