Monitoraggio e targeting energetico: cos’è, tecnica di efficienza energetica

Il monitoraggio e il targeting energetico (M&T) è una tecnica di efficienza energetica basata sull’assioma di gestione standard che afferma che “non puoi gestire ciò che non puoi misurare”. Le tecniche M&T forniscono ai gestori dell’energia un feedback sulle operazioni, i risultati dei progetti di gestione dell’energia e una guida sul livello di consumo energetico previsto in un determinato periodo. È importante sottolineare che fornire anche un avviso tempestivo di un consumo eccessivo imprevisto causato da malfunzionamenti delle apparecchiature, errori dell’operatore, comportamenti degli utenti indesiderati, mancanza di una manutenzione efficace e simili.

Il fondamento di M&T risiede nel determinare le normali relazioni tra i consumi energetici ei fattori determinanti rilevanti (apparecchiature HVAC, produzione, condizioni meteorologiche, luce diurna disponibile per l’occupazione, ecc.) e l’obiettivo è aiutare i manager aziendali:

  • Identificare e spiegare il consumo eccessivo di energia
  • Rileva i casi in cui il consumo è inaspettatamente più alto o più basso di quanto sarebbe stato normalmente
  • Visualizza le tendenze del consumo energetico (giornaliero, settimanale, stagionale, operativo…)
  • Determina l’uso ei costi futuri dell’energia durante la pianificazione dei cambiamenti nell’azienda
  • Diagnosticare aree specifiche di energia sprecata
  • Osserva come le modifiche ai fattori trainanti rilevanti influiscono sull’efficienza energetica
  • Sviluppare obiettivi di prestazione per i programmi di gestione dell’energia
  • Gestisci il consumo di energia, piuttosto che accettarlo come un costo fisso

L’obiettivo finale è ridurre i costi energetici migliorando l’efficienza energetica e il controllo della gestione dell’energia. Altri vantaggi includono generalmente una maggiore efficienza delle risorse , un miglior budget di produzione e la riduzione delleemissioni di gas a effetto serra (GHG) .

Storia

M&T è una tecnica consolidata che è stata lanciata per la prima volta come programma nazionale nel Regno Unito nel 1980 e da allora si è diffusa in tutta Europa. Queste tecniche sono ora in rapida crescita anche in America.

Obiettivi e vantaggi

Attraverso i numerosi progetti di M&T implementati dagli anni ’80, un certo numero di benefici si è rivelato ricorrente:

  • Risparmio sui costi energetici: generalmente il 5% delle spese energetiche originali, secondo The Carbon Trust . Carbon Trust ha condotto uno studio su 1000 piccole imprese e ha concluso che in media un’organizzazione potrebbe risparmiare il 5%.
  • Riduzione delle emissioni di gas serra: il minor consumo di energia aiuta a ridurre le emissioni
  • Finanziamento: le riduzioni energetiche misurate aiutano a ottenere sovvenzioni per progetti di efficienza energetica
  • Costi di prodotti e servizi migliorati: la contabilizzazione parziale consente la suddivisione della bolletta energetica tra i diversi processi di un’industria e può essere calcolata come costo di produzione
  • Miglioramento del budget : le tecniche di M&T possono aiutare a prevedere le spese energetiche in caso di cambiamenti nel business, ad esempio
  • Evitamento degli sprechi: aiuta a diagnosticare lo spreco di energia in qualsiasi processo.

Tecnica

Principi chiave

Le tecniche di monitoraggio e targeting si basano su tre principi fondamentali, che formano un ciclo di feedback costante, migliorando così il controllo del consumo di energia.

Monitoraggio

Monitoraggio delle informazioni sull’uso dell’energia, al fine di stabilire una base per la gestione dell’energia e spiegare le deviazioni da un modello stabilito. Il suo obiettivo primario è quello di mantenere tale modello, fornendo tutti i dati necessari sul consumo energetico, nonché alcuni fattori trainanti , come individuati durante l’istruttoria ( produzione , meteo, ecc.)

Segnalazione

L’ultimo principio è quello che consente il controllo continuo dei consumi energetici, il raggiungimento degli obiettivi e la verifica dei risparmi: la rendicontazione deve essere effettuata ai gestori preposti. Ciò a sua volta consente di prendere decisioni e azioni per raggiungere gli obiettivi, nonché confermare o negare che gli obiettivi siano stati raggiunti.

Procedure

Prima che le misure M&T stesse vengano attuate, sono necessarie alcune fasi preparatorie. Prima di tutto, devono essere identificati i principali consumatori di energia sul sito. Generalmente, la maggior parte del consumo di energia è concentrata in un piccolo numero di processi, come il riscaldamento o alcuni macchinari . Ciò richiede normalmente un certo rilievo dell’edificio e delle apparecchiature per stimare il loro livello di consumo energetico.

È inoltre necessario valutare quali altre misurazioni saranno necessarie per analizzare adeguatamente il consumo. Questi dati verranno utilizzati per tracciare un grafico rispetto al consumo di energia: questi sono fattori sottostanti che influenzano il consumo, spesso la produzione (per i processi industriali) o la temperatura esterna (per i processi di riscaldamento), ma possono includere molte altre variabili.

Una volta stabilite tutte le variabili da misurare e installati i misuratori necessari, è possibile avviare le procedure di M&T.

Misurare

Il primo passo è compilare i dati dai diversi contatori. Sono diventati disponibili display di feedback energetico a basso costo. La frequenza con cui i dati vengono compilati varia in base all’intervallo di report desiderato, ma può andare da una volta ogni 30 secondi a una volta ogni 15 minuti. Alcune misure possono essere prese direttamente dai contatori, altre devono essere calcolate. Queste diverse misurazioni sono spesso chiamate flussi o canali.

Anche i fattori trainanti come la produzione oi gradi giorno costituiscono flussi e devono essere raccolti a intervalli regolari.

Definisci la linea di base

I dati raccolti devono poi essere riportati su un grafico per definire la linea di base del consumo generale. I tassi di consumo vengono tracciati in un grafico a dispersione rispetto alla produzione o qualsiasi altra variabile precedentemente identificata e viene identificata la linea di adattamento migliore . Questo grafico è l’immagine della prestazione energetica media dell’azienda e trasmette molte informazioni:

  • L’ intercetta y fornisce il consumo minimo in assenza della variabile (nessuna produzione , zero gradi giorno …). Questo è il carico base del sistema, il consumo minimo quando non è in funzione.
  • La pendenza rappresenta il rapporto tra il consumo e la variabile precedentemente identificata . Questo rappresenta l’efficienza del processo.
  • Lo scatter è il grado di variabilità del consumo con fattori operativi.

La pendenza non viene utilizzata così spesso per scopi di M&T. Tuttavia, un’intercetta y alta può significare che c’è un difetto nel processo, che fa consumare troppa energia senza prestazioni, a meno che non ci siano caratteristiche distintive specifiche che portano a carichi di base elevati. Punti molto sparsi, d’altro canto, possono riflettere altri fattori significativi che giocano nella variazione del consumo energetico, oltre a quello tracciato in primo luogo, ma possono anche essere l’illustrazione di una mancanza di controllo sul processo.

Monitorare le variazioni

Il passaggio successivo consiste nel monitorare la differenza tra il consumo previsto e il consumo effettivo misurato. Uno degli strumenti più comunemente usati per questo è il CUSUM , che è la somma cumulativa delle differenze. Consiste nel calcolare prima la differenza tra le prestazioni attese e quelle effettive (la linea di best fit precedentemente individuata ei punti stessi).

Il CUSUM può quindi essere tracciato rispetto al tempo su un nuovo grafico , che quindi fornisce maggiori informazioni per lo specialista dell’efficienza energetica. Le varianze sparse intorno allo zero di solito indicano che il processo sta funzionando normalmente. Variazioni marcate, crescenti o decrescenti in modo costante, di solito riflettono una modifica delle condizioni del processo.

Esempio di grafico CUSUM

Nel caso del grafico CUSUM , la pendenza diventa molto importante, in quanto è il principale indicatore del risparmio ottenuto. Una pendenza in costante discesa indica un risparmio costante . Qualsiasi variazione nella pendenza indica un cambiamento nel processo. Ad esempio, nel grafico a destra, la prima sezione non indica alcun risparmio . Tuttavia, a settembre (inizio della linea gialla), deve essere stata attuata una misura di efficienza energetica, poiché iniziano a verificarsi risparmi . La linea verde indica un aumento del risparmio (come la pendenzasta diventando più ripida), mentre la linea rossa deve riflettere una modifica del processo avvenuta a novembre, in quanto i risparmi sono leggermente diminuiti.

Identificare le cause

Gli specialisti dell’efficienza energetica, in collaborazione con i gestori degli edifici , decifreranno il grafico CUSUM e individueranno le cause che portano alle variazioni dei consumi. Questo può essere un cambiamento di comportamento , una modifica del processo, diverse condizioni esterne, ecc. Questi cambiamenti devono essere monitorati e le cause identificate al fine di promuovere e migliorare i buoni comportamenti e scoraggiare quelli cattivi.

Stabilisci obiettivi

Una volta stabilita la linea di base e identificate le cause delle variazioni del consumo energetico, è il momento di fissare gli obiettivi per il futuro. Ora, con tutte queste informazioni a disposizione, gli obiettivi sono più realistici, poiché si basano sul consumo effettivo dell’edificio. Il targeting consiste in due parti principali: la misura a cui il consumo può essere ridotto e il periodo di tempo durante il quale verrà raggiunta la compressione.

Un buon obiettivo iniziale è la migliore linea di adattamento identificata durante la fase 2. Questa linea rappresenta la performance storica media . Pertanto, mantenere tutti i consumi al di sotto o uguali alla media storica è un obiettivo raggiungibile, ma rimane una sfida in quanto comporta l’eliminazione dei picchi di consumo elevati.

Alcune aziende, man mano che migliorano il loro consumo energetico, potrebbero persino decidere di ridurre le loro prestazioni medie al loro massimo storico. Questo è considerato un obiettivo molto più impegnativo.

Monitorare i risultati

Questo ci riporta al punto 1: misurare il consumo. Una delle specificità di M&T è che si tratta di un processo continuo, che richiede un feedback costante per migliorare costantemente le prestazioni. Una volta fissati gli obiettivi e attuate le misure desiderate, ripetere la procedura dall’inizio garantisce che i gestori siano consapevoli del successo o del fallimento delle misure e possano quindi decidere ulteriori azioni.

Esempi

Un esempio con alcune caratteristiche di un’applicazione M&T è l’ ASU Campus Metabolism , che fornisce dati sull’uso e la generazione di energia in tempo reale e storici per le strutture dell’Arizona State University su un sito web pubblico. Molte utility offrono anche ai clienti servizi di monitoraggio dei dati dell’intervallo elettrico. Xcel Energy è un esempio di utility di proprietà di un investitore che offre ai propri clienti servizi di monitoraggio dell’elettricità e del gas naturale con il nome del prodotto InfoWise di Xcel Energy, amministrato da Power TakeOff, un partner terzo.


https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_monitoring_and_targeting

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