Giải pháp tiết kiệm năng lượng ở tòa nhà V-Tower thuộc công ty VINAPON

kWh) - Tổng diện tích mặt sàn sử dụng năng lượng của V-Tower Building: S = 20.000 m2 Vậy kWh/m2 *) Chỉ số hiệu quả năng lượng khu vực có điều hòa không khí kWh/m2 (trung bình trong một năm) - Tổng công suất sử dụng điều hòa Wđh= 877.219,2 (kWh) - Diện tích mặt sàn sử dụng điều hòa: Sđh = 9.000 m2 Vậy kWh/m2 *) Phụ tải chiếu sáng trong tòa nhà W/m2 (trung bình trong một năm) - Tổng công suất sử dụng chiếu sáng Wcs= 121.348,8 (kWh) - Diện tích mặt sàn sử dụng cho chiếu sáng: Scs = 20.500 m2 Vậy kWh/m2 23.3. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng 2.3.1. Đánh giá tình hình sử dụng năng lượng của toà nhà Trong năm qua, với thời gian hoạt động trong năm là 8760 h và tổng chi phí năng lượng của công ty là 4.024.925.000 VNĐ. Các thiết bị tiêu thụ năng lượng hầu hết được vận hành và khai thác một cách triệt để, bộ phận quản lý năng lượng của toà nhà đã có những cố gắng lớn trong công việc của mình như việc thắt chặt trong quá trình quản lý và vận hành các thiết bị năng lượng. Việc dần thay mới các bóng đèn T5-36W thay cho bóng T10-40W cũ cũng đã được thực hiện và kết hợp việc sử dụng các choá đèn để nâng cao hiệu suất chiếu sáng, việc bảo hành, bảo dưỡng cũng được thực hiện thường xuyên nhằm nâng cao hiệu quả làm việc và tuổi thọ của thiết bị. Ngoài ra, ban quản lý cũng đã xây dựng các văn bản, nội quy về sử dụng năng lượng tiết kiệm đối với các nhân viên, các phòng trong toà nhà, các quy chế về thưởng, phạt đối với các nhân viên. Vì vậy trong năm qua mức tiêu thụ năng lượng so với năm trước đã có nhiều thay đổi tích cực cả về phương diện kỹ thuật và chi phí năng lượng. 2.3.2. Nhận dạng các khu vực có tiềm năng tiết kiệm năng lượng a. Các lĩnh vực trong quản lý năng lượng cần cải tiến Trong nội dung trên đã phân tích một số nguyên nhân làm việc sử dụng năng lượng tại Công ty Vinapon còn chưa hiệu quả, nguyên nhân một phần là do công nghệ và tình hình vận hành thiết bị. Tuy nhiên qua đợt điều tra khảo sát tình hình sử dụng năng lượng tại Công ty, tôi thấy cần đề xuất tới Công ty một số biện pháp quản lý nội vi nhằm thực hiện tốt việc theo dõi và quản lý tình hình sử dụng năng lượng tại Công ty tốt hơn nữa. Các giải pháp này có thể phân nhóm thành các loại sau: - Quản lý nội vi tốt - Thay thế các thiết bị kém hiệu quả - Áp dụng các giải pháp đối với hệ thống điều hòa không khí Để thực hiện tốt được các giải pháp trên công ty cần cái tiến hơn nữa các hoạt động quản lý năng lượng và sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả. Công ty có thể dựa vào việc so sánh mức độ quản lý năng lượng hiện tại và mục tiêu cần đạt được để tìm ra các giải pháp cải tiến hệ thống quản lý năng lượng của Công ty. Để cải tiến hoạt động quản lý, Công ty nên xem xét trên các lĩnh vực sau: Chính sách năng lượng: quản lý hiệu quả luôn bắt đầu bằng chính sách năng lượng tốt. Công ty nên thiết lập chính sách năng lượng, kế hoạch hành động, có cam kết của Giám đốc một cách rõ ràng. Công tác tổ chức: xác định rõ trách nhiệm quản lý năng lượng, lồng ghép trách nhiệm này vào các nhiệm vụ quản lý khác trong Công ty. Nên có một cán bộ hoặc 1 ủy ban chuyên trách về năng lượng, coi việc quản lý năng lượng là 1 trong những nội dung của việc quản lý Công ty. Động cơ - mục tiêu: các kênh truyền thông được sử dụng để thông báo cho Giám đốc và toàn thể nhân viên trong Công ty về những vấn đề về năng lượng. Bộ phận quản lý năng lượng phải luôn có mối liên hệ trực tiếp với các hộ tiêu thụ năng lượng chính. Hệ thống thông tin: cho phép giám sát và ghi chép các đặc tính năng lượng của công ty. Có hệ thống đặt mức tiêu thụ năng lượng, giám sát việc thi hành tiết kiệm năng lượng. Marketing: cho phép đánh giá nhận thức về năng lượng và các thành công về TKHQ năng lượng được nhân rộng ở bên trong và ngoài Công ty. Luôn có thông tin, quảng cáo các hoạt động TKHQNL cả trong nội bộ lẫn ngoài Công ty. Đầu tư: chính sách và khả năng thực hiện đầu tư cho các dự án tiết kiệm năng lượng. Có kế hoạch đầu tư cụ thể và chi tiết cho các đầu tư mới và cải thiện các thiết bị đang sử dụng. b. Phát triển một số chính sách quản lý năng lượng Trước hết cần có bộ phận quản lý năng lượng theo đúng nghĩa và phát triển một số chính sách quản lý năng lượng: Quản lý năng lượng là một hoạt động có trật tự, tổ chức nhằm hướng tới việc sử dụng tiết kiệm năng lượng mà không làm suy giảm hiệu suất thiết bị. Lợi ích của việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là rất rõ ràng: + Đối với cơ sở: Giảm chi phí năng lượng, tăng khả năng cạnh tranh, tăng hiệu suất thiết bị. + Đối với quốc gia: giảm nhập khẩu năng lượng, tiết kiệm nguồn tài nguyên quốc gia, tiền tiết kiệm được có thể dùng cho các hoạt động xóa đói giảm nghèo, chủ động hơn trong việc sản xuất năng lượng. + Đối với toàn cầu: giảm phát thải khí nhà kính, duy trì và ổn định môi trường bền vững. Ngoài ra, để cải tiến thường xuyên việc quản lý năng lượng, cơ sở cần phải thực hiện quản lý năng lượng bền vững: - Quản lý năng lượng bền vững là một quá trình quản lý tiêu chụ năng lượng tại công ty nhằm đảm bảo rằng năng lượng được sử dụng một cách hiệu quả. - Quản lý năng lượng (QLNL) bao gồm toàn bộ các lĩnh vực có liên quan đến tiêu thụ năng lượng tại công ty, không những lưu ý đến việc tiêu chụ năng lượng của thiết bị, máy móc, mà còn phải đặc biệt chú trọng đến việc tìm kiếm giải pháp để có thể vận hành các máy móc thiết bị một cách tốt nhất. Nguyên lý quản lý năng lượng bền vững - Quản lý năng lượng phải thích hợp, phù hợp với mục tiêu phát triển của công ty. - Có khả năng kêu gọi và tập hợp toàn thể cán bộ của công ty tham gia vào các hoạt động tiết kiệm và nâng cao hiệu quả năng lượng (TKHQNL). - Nâng cao kiến thức của các nhân viên toàn công ty về TKHQNL. - Tạo ra một quá trình hoàn thiện liên tục về hoạt động TKHQNL trong công ty. - Có khả năng lồng ghép, tích hợp với các quy trình làm việc chuẩn hoặc các hệ thống chất lượng khác tại công ty. Lợi ích của hệ thống QLNL bền vững - Cho phép quản lý giá năng lượng một cách có hệ thống nhằm tiết kiệm chi phí năng lượng. - Giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng. - Nâng cao nhận thức của nhân viên về bảo toàn năng lượng, giảm thiểu tổn thất. - Nâng cao kiến thức của nhân viên, công ty về quản lý năng lượng. - Xây dựng kế hoạch và mục tiêu sử dụng năng lượng. - Xây dựng được quy trình kiểm soát, xác nhận việc sử dụng năng lượng tại công ty. - Hỗ trợ các hệ thống khác như ISO 14000, quản lý chất lượng toàn bộ (TQM). Chi phí năng lượng của công ty khi không có hệ thống QLNL bền vững: Chi phí năng lượng trước khi thực hiện quản lý năng lượng bền vững Chi phí năng lượng của công ty khi có hệ thống QLNL bền vững : Lộ trình xây dựng hệ thống QLNL bền vững gồm 4 bước chính - Đánh giá hiện trạng quản lý năng lượng - Chuẩn bị về khâu tổ chức (uỷ ban năng lượng thiết lập các bộ phận quản lý năng lượng, đào tạo nâng cao nhận thức). - Thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng (kiểm toán năng lượng, lựa chọn mục tiêu tiết kiệm và kế hoạch thực hiện). - Tổ hợp hệ thống (kết hợp quản lý năng lượng với các hệ thống quản lý khác). Chuẩn bị tổ chức - thực hiện QLNL bền vững Các nhiệm vụ chính: - Xác định chính sách năng lượng của công ty. - Thiết lập một đội tiết kiệm năng lượng. - Nhận dạng các trung tâm tiêu thụ năng lượng chính (EAC – Energy Accounting Centres) - Lập sơ đồ nguyên lý hoạt động cho từng EAC. - Nhận dạng các thông số cần kiểm tra (số liệu năng lượng cho từng EAC (đầu vào/ đầu ra)). - Thiết lập đường cơ sở về tiêu thụ năng lượng của công ty, định mức tiết kiệm cho từng EAC và cho toàn công ty. - Tổ chức đo đạc và ghi chép các thông số kiểm tra. - Phân tích số liệu, chuẩn bị các hướng dẫn vận hành cho từng EAC. - Đào tạo nâng cao nhận thức cho các nhân viên của công ty. Để có thể triển khai các giải pháp khả thi và phát huy được hiệu quả việc quản lý năng lượng, Ban lãnh đạo công ty nên phát triển một chính sách thích hợp và chính sách này cần phải chứa đựng những nội dung sau : + Mục tiêu chung + Mục tiêu cụ thể + Phương pháp luận + Theo dõi + Xem xét và đánh giá hệ thống - Mục tiêu chung Mục đích này cần nhằm vào một vấn đề tổng quát , ví dụ như để giảm thiểu nhu cầu sử dụng năng lượng và giới thiệu hiệu quả sử dụng năng lượng. - Mục tiêu cụ thể Đây là những mục tiêu mà kết quả của nó có thể đo lường được và do đó có thể so sánh với mục đích của chính nó. Thí dụ về một mục tiêu làm giảm 10% chi phí điện năng/một năm trong suốt 3 năm. Mục đích cần phải thể hiện được lượng tiết kiệm năng lượng cụ thể mong muốn. - Phương pháp luận Phương pháp luận chi tiết hóa kế hoạch làm sao có thể đạt được mục đích đề ra ở trên. Chi tiết phải bao gồm, ví dụ như phải thực hiện khảo sát năng lượng, việc sử dụng các công nghệ tiên tiến có hiệu quả năng lượng, vạch ra các phương thức hoạt động , thực hiện một chương trình giảng dạy cho nhân viên về việc quan sát và đánh giá việc sử dụng năng lượng. Tổ chức một cuộc họp giữa người trưởng ban quản lý năng lượng của nhà máy với đại diện các phòng ban quan trọng. Sự hỗ trợ của ban lãnh đạo công ty sẽ là yếu tố dẫn đến thành công của kế hoạch năng lượng đề ra. Có cần sự cam kết quản lý bằng dẫn chứng cụ thể , liên tục kiểm tra quá trình thực hiện và báo cáo kết quả. Tham khảo ý kiến lẫn nhau bằng cách tổ chức các cuộc họp để tìm kiếm những ý kiến hữu ích cho việc thực hiện một cách hữu hiệu hơn. Ngoài ra cũng cần thành lập một ban quản lý năng lượng với nhiều thành phần khác nhau cho việc phối hợp thực hiện chương trình. - Theo dõi Cần phải theo dõi thiết bị có tại khu vực, trách nhiệm, tần suất theo dõi và tính tự nguyện của việc theo dõi. Có thể giao trách nhiệm cho những người vận hành tại khu vực này thực hiện quan sát theo dõi như một phần trách nhiệm của họ. - Hệ thống thẩm định Cần phải xem xét đánh giá lại thường kỳ nhằm mục đích nghiên cứu hoạt động của các biện pháp tiết kiệm năng lượng. Bước này rất quan trọng bởi nó cung cấp cho chúng ta biện pháp tự khắc phục, cải tiến . - Khuyến khích và đào tạo nhân viên Sự khích lệ của ban lãnh đạo đối với một kế hoạch tiết kiệm năng lượng, khác với sự khích lệ của nhân viên. Lợi ích của ban lãnh đạo gồm : Tiết kiệm tiền bằng tiết kiệm năng lượng Giảm chi phí dẫn đến tăng lợi nhuận và khả năng cạnh tranh Sự khích lệ hiển nhiên cho nhà lãnh đạo Cải thiện vai trò tổ chức trong cộng đồng – ví dụ như phần thưởng năng lượng. Nhằm mục đích khuyến khích nhân viên, chìa khoá của sự thành công là giải quyết bài toán “ Nó mang lại lợi gì cho tôi? “. Những nguồn lợi có thể cho nhân viên từ một dự án tiết kiệm năng lượng - Chỉ dẫn với nhân viên về chương trình và lợi ích mang lại - Mời nhân viên đóng góp ý kiến - Thực hiện vận động giáo dục và công khai - Dùng băng rôn khẩu hiệu, biển dán tại công ty, nhà máy. - Chỉ dẫn nhân viên tiến trình thực hiện. c. Tiềm năng khu vực kỹ thuật Trong các tòa nhà lớn trên địa bàn thành phố có sử dụng thiết bị tiêu thụ năng lượng, việc vận hành thiết bị tiêu thụ năng lượng sao cho hiệu quả và tiết kiệm điện năng là một yếu tố vô cùng quan trọng. Nếu làm được điều đó trước tiên sẽ làm tăng được hiệu quả sử dụng điện cho thiết bị, giảm chi phí về điện cho các tòa nhà, tăng tuổi thọ cho thiết bị (chủ yếu là động cơ ). Để lựa chọn được những thiết bị có thể áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng căn cứ vào các chỉ tiêu cụ thể như: - Đặc tính non tải của các hệ thống động cơ, trong đó có: + Non tải do hành trình. + Non tải do thiết kế ban đầu lớn hơn nhiều so với thực tế sản xuất. + Mô men không đổi nhưng hiệu suất thay đổi tuỳ thuộc vào yêu cầu công nghệ. + Tốc độ không đổi nhưng mô men tải thay đổi dẫn tới non tải. + Động cơ không đáp ứng được các tiêu chuẩn mới, gây tổn hao nhiều. + Đặc điểm làm việc của hệ thống động cơ chưa được điều khiển phù hợp. - Hệ thống điện: Hiện tại, Công ty Vinapon đang sử dụng trạm biến áp để thay đổi điện thế phù hợp với hiệu điện thế sử dụng của các thiết bị điện, hệ thống trạm biến áp này đã được lắp đặt hệ thống tụ bù. Việc lắp đặt hệ thống tụ bù cho trạm biến áp nhằm nâng cao hệ số công suất của các động cơ, giảm tổn hao trên đường dây, tránh việc phải trả tiền phạt do sử dụng điện có hệ số cosφ thấp. Ngoài ra, bộ phận quản lý năng lượng cũng đã tiến hành lắp tụ bù cho các thiết bị điện như hệ thống Chiler, bơm nứơc,.v.v. để bù công suất cho các thiết bị này. - Đối với hệ thống chiếu sáng: Công ty Vinapon đã tận dụng ánh sáng tự nhiên thông qua việc sử dụng cửa số kính và có trang bị rèm cửa bên trong, vừa tạo cảm giác thoáng mát vừa tiết kiệm được năng lượng trong chiếu sáng. Đối với hệ thống đèn chiếu sáng, đa số hệ thống này sử dụng bóng đèn huỳnh quang T10 công suất 40 W không hiệu quả và đang dần thay thế hệ thống đèn chiếu sáng này bằng bóng Compact, PLC và các bóng Ne-ong 28 đối với bóng cũ bị hỏng. 2.4. Xây dựng các giải pháp tiết kiệm năng lượng Công ty Vinapon là một đơn vị sử dụng năng lượng trọng điểm, đặc biệt là tiêu thụ điện năng rất nhiều. Công suất sử dụng điện trung bình của Công ty Vinapon trong 1 ngày là 5.490 kW. Vì vậy, Ban lãnh đạo của Công ty Vinapon đã hết sức quan tâm đến vấn đề tiết kiệm năng lượng nói chung và tiết kiệm điện nói riêng. Là một toà nhà lớn và là một trong những toà nhà cao tầng đạt tiêu chuẩn về xây dựng, chính vì vậy Công ty Vinapon luôn đề ra những biện pháp để tiết giảm việc tiêu hao năng lượng trong các hoạt động của toà nhà cũng như khuyến khích cán bộ công nhân viên thực hiện việc tiết kiệm. Tính đến thời điểm này, Công ty Vinapon đã triển khai một số biện pháp, giải pháp nhằm tiết kiệm năng lượng trong quá trình họat động của mình như sau: - Trong những hoạt động của toà nhà khuyến khích các nhân viên thực hiện tiết kiệm chi phí như sử dụng đồ dùng trong công việc văn phòng bằng việc tận dụng giấy in.v.v. - Trong vấn đề sử dụng điện Công ty Vinapon đã thực hiện việc thông báo, tuyên truyền tới toàn thể cán bộ, nhân viên thực hiện sử dụng năng lượng tiết kiệm. Công ty Vinapon cũng đã có các quy định và nhắc nhở thường xuyên mọi người thực hiện việc ngắt các thiết bị dùng điện không cần thiết khi ra khỏi phòng làm việc (đối với bộ phận văn phòng) và các khu vực công cộng. - Công ty Vinapon cũng khuyến khích và có các biện pháp thưởng, phạt với việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của tất cả nhân viên, những sáng kiến và ứng dụng nhằm tiết kiệm năng lượng cho công ty. - Những quy trình vận hành, theo dõi thiết bị tiêu thụ năng lượng cũng được dán ở các vị trí thiết bị và tại các phòng của toà nhà nhằm nâng cao ý thức sử dụng điện tiết kiệm của mọi người (đối với cả nhân viên của toà nhà và của cả khách hàng). Tuy nhiên, qua đợt điều tra khảo sát đối với công ty Vinapon vẫn còn những tiềm năng lớn trong việc tiết kiệm năng lượng bằng các biện pháp quản lý nội vi. 2.4.1. Biện pháp về quản lý tiết kiệm năng lượng a) Xây dựng mô hình quản lý năng lượng Mô hình quản lý năng lượng của công ty Vinapon hiện tại là rất phù hợp, theo đoàn kiểm toán là không cần phải thay đổi gì thêm nữa. b) Xây dựng các quy định về sử dụng năng lượng + Xây dựng chính sách năng lượng để Ban giám đốc phê duyệt + Rà soát quy trình bảo dưỡng, bảo trì các thiết bị + Lập kế hoạch lắp đặt mới, cải tạo, sửa chữa thiết bị sử dụng năng lượng của đơn vị + Rà soát các nội quy, quy định về sử dụng điện, nước tại các bộ phận, các phòng ban. + Xây dựng hoặc bổ sung các quy định về sử dụng tiết kiệm xăng dầu c) Giám sát các quy trình hoạt động của hệ thống tiêu thụ năng lượng trong tòa nhà. 2.4.2. Các giải pháp kỹ thuật về tiết kiệm năng lượng Để thực hiện tốt vấn đề tiết kiệm năng lượng trước hết bộ phận kỹ thuật cần có những biện pháp theo dõi được việc tiêu thụ năng lượng đối với hệ thống thiết bị. Hiện tại bộ phận này cũng đã thu thập số liệu tiêu thụ năng lượng từng tháng, tuy nhiên đó là trên diện rộng còn nếu xét đến từng hệ thống riêng thì vẫn chưa được công ty thực sự quan tâm vì nếu muốn quản lý cụ thể và chính xác sẽ rất cần đến những thiết bị đo đếm cho những khu vực hay hệ thống có công suất tiêu thụ lớn. Đây cũng là một bước cần thiết trong vấn đề giám sát tiêu thụ năng lượng đối với những toà nhà lớn. Ngoài những biện pháp theo dõi và giám sát, thì cũng rất cần có những biện pháp đối với hệ thống thiết bị hiện có của Công ty. Hiện tại hệ thống thiết bị của Công ty có một số điểm còn có thể áp dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng như: Hệ thống điều hòa không khí, hệ thống các bơm, hệ thống chiếu sáng. a) Xây dựng các giải pháp kỹ thuật đối với các hệ thống còn tiềm năng tiết kiệm Hệ thống điều hoà không khí: Chu trình làm việc của hệ thống bơm nước lạnh ở hệ thống điều hòa tại công ty Vinapon. AHU/FCU Giàn bay hơi Bơm nước lạnh Môi chất lạnh R22 Dàn giải nhiệt bằng gió Máy nén Sơ đồ 1. Sơ đồ làm việc hiện tại của bơm nước lạnh Trong quá trình làm việc như vậy nhiệt độ của nước lạnh sẽ thay đổi nhiều hay ít phụ thuộc vào số lượng các AHU&FCU có phải hoạt động hay nghỉ. Hệ thống này tại V-Tower Building được vận hành 10/24 giờ và những bơm nước giải nhiệt phải hoạt động như vậy còn việc sử dụng các AHU&FCU lại phụ thuộc vào các vị trí sử dụng tại các phòng trong toà nhà. Chính vì lý do đó nên nhiệt độ của nước lạnh đem đi trao đổi nhiệt cũng sẽ có những thay đổi trong suốt quá trình hoạt động. Thời điểm khi mà có nhiều các AHU&FCU làm việc thì nhiệt độ của nước tăng lên không nhiều trong khi công suất của bơm vẫn không thay đổi, đó là điểm còn có tiềm năng áp dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng. Giải pháp ở đây là sử dụng biến tần để điều khiển tốc độ của bơm nước lạnh theo nhiệt độ của nước lạnh trước khi được đưa tới Water Chiler. AHU/FCU Giàn bay hơi Bơm nước lạnh Môi chất lạnh R22 Dàn giải nhiệt bằng gió Sensor đo nhiệt độ Biến tần Máy nén Sơ đồ 2. Sơ đồ làm việc của bơm sau khi lắp biến tần b) Các điều hoà không khí cục bộ (Thiết bị tiết kiệm điện cho điều hoà không khí -  AOMAO): Các thành phần cấu tạo trong máy điều hòa có sự tiêu thụ điện khác nhau. Vì vậy lưới lọc cao và thấp được thiết kế ở các bo mạch có thể chống lại và kiểm soát sự tăng điện áp gây ra bởi các bộ phận của máy khởi động nhiều lần. Vì vậy nó có thể đạt tới mức độ tiết kiệm điện tối đa bằng cách đưa dòng điện và bộ phận tiết kiệm điện cũng có hiệu suất tốt, hơn nữa hầu hết các thiết bị điện đều là dụng cụ cảm ứng. Công tơ điện quản lý bởi hệ thống dây điện trong từng phòng của khách sạn, khoảng 220V hoặc hơn. Bộ phận tiết kiệm điện sẽ ổn định hóa dòng điện áp, luôn 220V hoặc ít hơn, nó sẽ thêm vào phần sử dụng của hệ thống để giảm thiểu sự tiêu thụ điện và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Lượng điện tiết kiệm được là 15-30%. Bộ phận tiết kiệm điện dùng trong phòng rất có ích cho việc tận dụng điện năng mà lại không làm hại tới thiết bị điện. Lý do nên trang bị cho căn phòng của khách sạn bộ phận tiết kiệm điện của Ban-Shen là mạch cảm ứng trễ PF 900, điện dung sớm pha 900, hệ số điện PF ngang bằng Cosj, và điện được cung cấp luôn phải chạy qua bộ phận chuyển tiếp cảm ứng với độ trễ pha là 900. Vì thế, máy Ban-Shen có thể làm cho bộ cảm ứng về 00, vì Cosj =1, P=VA*Cosj. Góc lệch pha càng về gần fi(00) thì thiết bị càng bền. Toàn bộ vi mạch nói trên là nguyên lý hoạt động của thiết bị là thật chứ không hề ảo. Do đó, khi không thấy sự hoạt động của máy có thể nhận ra được, thì có nghĩa là máy điều hoà đang giảm thiểu năng lượng tiêu hao. 2.4.3 Tổng hợp lượng năng lượng đã tiết kiệm được khi thực hiện các giải pháp kỹ thuật tiết kiệm năng lượng a) Bảng tổng hợp lượng năng lượng điện tiết kiệm được khi lắp biến tần - Hệ thống bơm nước lạnh công suất 11 kW: Giải pháp dùng biến tần điều khiển động cơ bơm nước lạnh 11 kW Hiện trạng vận hành bơm nước lạnh kW 11 Số bơm nước lạnh được điều khiển Chiếc 1 Số giờ hoạt động trong ngày Giờ 10 Số ngày hoạt động trong năm Ngày 365 Khi chưa lắp biến tần Tổng điện năng tiêu thụ 1 năm khi chưa có biến tần kWh 40.150 Sau khi lắp biến tần điều khiển bơm nước lạnh Ước tính phần trăm tiết kiệm được khi lắp biến tần % 25 Tiết kiệm năng lượng nhờ lắp thêm biến tần kWh 10.038 - Quy đổi ra đơn vị TOE và giảm phát thải CO2 Lượng điện tiết kiệm khi áp dụng giải pháp đối với hệ thống bơm nước lạnh Tổng mức tiết kiệm NL Qui đổi về TOE Tổng mức tiết giảm NL Qui đổi về phát thải CO2 (Tấn) 10.038 kWh 0,9 5,6 - Hệ thống bơm nước lạnh công suất 5,5 kW: Giải pháp dùng biến tần điều khiển động cơ bơm nước lạnh 5.5 kW Hiện trạng vận hành bơm nước lạnh kW 5,5 Số bơm nước lạnh được điều khiển Chiếc 1 Số giờ hoạt động trong ngày Giờ 10 Số ngày hoạt động trong năm Ngày 365 Khi chưa lắp biến tần Tổng điện năng tiêu thụ 1 năm khi chưa có biến tần kWh 20.075 Sau khi lắp biến tần điều khiển bơm nước lạnh Ước tính phần trăm tiết kiệm được khi lắp biến tần % 25 Tiết kiệm năng lượng nhờ lắp thêm biến tần kWh 5.019 - Quy đổi ra đơn vị TOE và giảm phát thải CO2 Lượng điện tiết kiệm khi áp dụng giải pháp đối với hệ thống bơm nước lạnh Tổng mức tiết kiệm NL Qui đổi về TOE Tổng mức tiết giảm NL Qui đổi về phát thải CO2 (Tấn) 5.019 kWh 0,4 2,8 Bảng 2. Bảng tổng hợp lượng năng lượng điện tiết kiệm được khi lắp biến tần b) Bảng tổng hợp lượng điện tiết kiệm khi áp dụng giải pháp tiết kiệm cho các điều hòa không khí cục bộ. - Sử dụng thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 9.000 BTU/h. Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 38 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Công suất của một máy kW 0,80 0,80 Số lượng lắp đặt chiếc 38 38 Tổng công suất hệ thống [=(1)x(2)] kW 30,4 30,4 Lượng tiết kiệm khi lắp thiết bị AOMAO % 0 20 Thời gian làm việc thường xuyên của điều hoà % 70 70 Số giờ vận hành trung bình trong một ngày Giờ 10 10 Số ngày vận hành trung bình trong một năm Ngày 312 312 Tổng điện năng tiêu thụ hàng năm [=(3)x(4)x(5)x(6)x(7)] kWh 66.393,60 53.114,88 Điện năng tiết kiệm được khi lắp thiêt bị AOMAO kWh 13.278,72 - Sử dụng thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 12.000 BTU/h. Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 24 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Công suất của một máy kW 1,30 1,30 Số lượng lắp đặt chiếc 24 24 Tổng công suất hệ thống [=(1)x(2)] kW 31,2 31,2 Lượng tiết kiệm khi lắp thiết bị AOMAO % 0 20 Thời gian làm việc thường xuyên của điều hoà % 70 70 Số giờ vận hành trung bình trong một ngày Giờ 10 10 Số ngày vận hành trung bình trong một năm Ngày 312 312 Tổng điện năng tiêu thụ hàng năm [=(3)x(4)x(5)x(6)x(7)] kWh 68.140,80 54.512,64 Điện năng tiết kiệm được khi lắp thiêt bị AOMAO kWh 13.628,16 - Sử dụng thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 18.000 BTU/h. Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 36 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Công suất của một máy kW 1,80 1,80 Số lượng lắp đặt chiếc 36 36 Tổng công suất hệ thống [=(1)x(2)] kW 64,8 64,8 Lượng tiết kiệm khi lắp thiết bị AOMAO % 0 20 Thời gian làm việc thường xuyên của điều hoà % 70 70 Số giờ vận hành trung bình trong một ngày Giờ 10 10 Số ngày vận hành trung bình trong một năm Ngày 312 312 Tổng điện năng tiêu thụ hàng năm [=(3)x(4)x(5)x(6)x(7)] kWh 141.523,20 113.218,56 Điện năng tiết kiệm được khi lắp thiêt bị AOMAO kWh 28.304,64 Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng/kWh 1,626 1,626 Tổng số tiền tiết kiệm hàng năm Ngàn đồng 46.030,42 - Sử dụng thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 24.000 BTU/h. Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 18 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Công suất của một máy kW 2,30 2,30 Số lượng lắp đặt chiếc 18 18 Tổng công suất hệ thống [=(1)x(2)] kW 41,4 41,4 Lượng tiết kiệm khi lắp thiết bị AOMAO % 0 20 Thời gian làm việc thường xuyên của điều hoà % 70 70 Số giờ vận hành trung bình trong một ngày Giờ 10 10 Số ngày vận hành trung bình trong một năm Ngày 312 312 Tổng điện năng tiêu thụ hàng năm [=(3)x(4)x(5)x(6)x(7)] kWh 90.417,60 72.334,08 Điện năng tiết kiệm được khi lắp thiêt bị AOMAO kWh 18.083,52 Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng/kWh 1,626 1,626 Tổng số tiền tiết kiệm hàng năm Ngàn đồng 29.408,32 - Sử dụng thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 36.000 BTU/h. Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 9 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Công suất của một máy kW 3,20 3,20 Số lượng lắp đặt chiếc 9 9 Tổng công suất hệ thống [=(1)x(2)] kW 28,8 28,8 Lượng tiết kiệm khi lắp thiết bị AOMAO % 0 20 Thời gian làm việc thường xuyên của điều hoà % 70 70 Số giờ vận hành trung bình trong một ngày Giờ 3 3 Số ngày vận hành trung bình trong một năm Ngày 312 312 Tổng điện năng tiêu thụ hàng năm [=(3)x(4)x(5)x(6)x(7)] kWh 18.869,76 15.095,81 Điện năng tiết kiệm được khi lắp thiêt bị AOMAO kWh 3.773,95 - Quy đổi ra đơn vị TOE và giảm phát thải CO2 (Đối với cả 5 loại điều hòa cục bộ) Lượng điện tiết kiệm khi áp dụng giải pháp đối với các điều hòa cục bộ Tổng mức tiết kiệm NL Qui đổi về TOE Tổng mức tiết giảm NL Qui đổi về phát thải CO2 (Tấn) 77.068,99 kWh 6,6 42,8 Bảng 3. Bảng tổng hợp lượng điện tiết kiệm khi áp dụng giải pháp tiết kiệm cho các điều hòa không khí cục bộ c) Nhận xét và đánh giá - Khi thực hiện các giải pháp lắp biến tần cho các thiết bị trên thì lượng tiêu thụ điện giảm đi đáng kể, do đó mức chi phí điện năng cho các thiết bị này cũng giảm. Nếu tính theo thời gian dài thì lượng tiền tiết kiệm được là rất lớn (đây mới chỉ là các con số theo tính toán lý thuyết, thực tế chi phí năng lượng còn có thể giảm hơn nữa nếu như trực tiếp có các biện phấp vận hành và bảo dưỡng thiết bị tốt để tăng hiệu quả làm việc của thiết bị cũng như tuổi thọ của toàn hệ thống. - Ngoài ra, việc lắp biến tần không chỉ làm giảm chi phí năng lượng mà còn làm giảm những mức độ của các khí phát thải gây ô nhiễm môi trường, góp phần với thế giới về tiết kiệm năng lượng và ngăn chặn hiệu ứng nóng lên của toàn cầu, hiện trạng ô nhiễm môi trường tăng cao. - Lượng chi phí năng lượng giảm sẽ kéo theo thu nhập của Công ty tăng lên hay tỷ lệ lương của chính các nhân viên cũng sẽ tăng lên, vì vậy công tác tuyên truyền về sử dụng năng lượng để nâng cao trách nhiệm cho mọi người thực sự là điều nên làm. 2.5. Hiệu quả kinh tế khi toà nhà áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng Như đã trình bày ở các chuyên đề trước tại hệ thống điều hòa này của V-Tower Buildingcó thể áp dụng biến tần để điều khiển động cơ bơm nước lạnh. Việc lắp biến tần như vậy có thể tiết kiệm được điện năng trong quá trình vận hành hệ thống. Khi lắp bộ biến tần ta sẽ có được những lợi ích sau: - Tiết kiệm điện do động cơ được điều khiển theo nhu cầu tải vì: Khi không có biến tần thì trong khi những AHU&FCU không chạy thì nhiệt độ nước đưa đi giải nhiệt sẽ tăng lên không đáng kể nhưng động cơ vẫn phải làm việc với một mức công suất nhất định. Khi lắp biến tần sẽ giảm thiểu được công suất tiêu thụ của bơm khi gặp hiện trạng đó. - Áp suất đường ống khi làm việc được đảm bảo. - Hiệu suất động cơ tăng cao. 2.5.1. Tính toán giải pháp lắp biến tần Altivar 61 cho bơm nước lạnh - Tính toán chi phí tiết kiệm Giới thiệu sơ qua về loại biến tần này: Biến tần Altivar 61 là một giải pháp phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp với các chức năng được thiết kế đặc biệt cho việc điều khiển lưu lượng. Thiết bị này giúp tiết kiệm năng lượng và tương thích với nhiều mạng giao tiếp. Các đặc tính của Altivar 61 - Giám sát và điều khiển hoạt động qua cổng giao tiếp - Chức năng riêng cho điều khiển hệ thống máy bơm và quạt - Cài sẵn các thông số ngầm định để có thể khởi động ngay lập tức sau khi lắp đặt - Có thể cài đặt lại thông số theo yêu cầu một cách đơn giản qua màn hình tích hợp sẵn hoặc phần mềm PowerSuite - Các giải pháp triệt sóng hài: lọc nguồn, bộ lọc nhiễu bổ sung… Altivar 61 được thiết kế cho các ứng dụng Hệ thống điều hòa nhiệt độ, hệ thống sưởi: - Điều chỉnh mức lưu lượng dựa trên nhu cầu thực tế nhằm quản lý năng lượng tốt nhất nhờ sử dụng bộ điều chỉnh PI tích hợp - Khử bỏ cộng hưởng cơ học nhờ chức năng khóa tần số làm việc có hại - Tính năng tiện nghi với giải pháp làm giảm độ ồn cơ gây ra bởi vận hành của máy quạt nhờ sử dụng tần số đóng cắt cao - Khả năng hoạt động liên tục được đảm bảo ngay cả trong trường hợp bị sự cố mất tín hiệu đo: vị trí rút về, điều khiển tự động/điều khiển bằng tay - Hiển thị từ xa hệ thống thiết bị bằng cách nối kết biến tần với mạng giao tiếp Loại biến tần này dùng nguồn cấp: 3 pha, 380 ...400 V Đây là hệ thống bơm được vận hành song song, trong quá trình hoạt động tùy vào thời tiết trong năm mà số lượng bơm vận hành sẽ khác nhau (thời điểm mùa hè là 4 chiếc, mùa đông 3 chiếc ). Với tính năng của loại biến tần này có thể tích hợp dùng 1 biến tần để điều khiển tối đa 5 bơm. Sơ đồ như sau: Nguyên lý hoạt động của hệ thống này khi lắp biến tần như sau: Khi hệ thống hoạt động, biến tần sẽ khởi động 1 bơm trước (bơm M1), áp suất chưa đủ nên nó sẽ đưa thêm 1 bơm nữa vào (bơm M1) được điều khiển bằng các tiếp điểm Q1 tới Q4. Khi bơm M2 được khởi động sẽ chạy với tốc độ cố định để đảm bảo đủ yêu cầu và khi này biến tần sẽ điều chỉnh tốc độ của động cơ M1. Đây chính là điểm tiết kiệm của hệ thống này. 4 bơm này sẽ được đưa vào lần lượt nếu như chưa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của hệ thống đề ra, ở đây điều kiện mà chúng ta quan tâm là nhiệt độ của nước giải nhiệt sau khi đưa đi giải nhiệt cho các máy lạnh cục bộ. Thiết bị cảm biến nhiệt độ sẽ được đưa vào vị trí PI feedback (tín hiệu phản hồi) để điều khiển cho biến tần. Còn tín hiệu đặt tại hệ thống sẽ đưa tới PI reference đặt mức nhiệt độ nhất định từ đó tín hiệu phản hồi sẽ so sánh với tín hiệu đặt này để điều khiển tốc độ bơm M1 cho phù hợp và đưa những bơm còn lại vào vận hành sao cho hệ thống đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và đạt được hiệu quả khi sử dụng. Việc điều khiển hệ thống sẽ do biến tần tự điều chỉnh và thông qua card AW3A3502 để điều khiển những bơm được đưa vào, do đó người vận hành hệ thống sẽ không cần quan tâm tới việc sẽ phải cho thêm 1 bơm chạy nữa không trong những thời điểm giao mùa vì lúc đó thời tiết có thay đổi tương đối nhiều. Ở hệ thống này sẽ có 1 bơm được đặt là chính và chỉ bơm này mới điều chỉnh được tốc độ, các bơm còn lại chỉ vận hành ở mức công suất không đổi. Đây là một cách mắc khác so với mô hình trên. Về mặt nguyên lý hoạt động của hệ thống này không khác nhiều so với mô hình trên, chỉ có điểm khác là ở mô hình này không có bơm nào được coi là bơm chính mà tất cả 5 bơm sẽ được biến tần luân phiên điều khiển làm bơm chính, khi biến tần đã đặt 1 bơm làm bơm chính để điều khiển thì quá trình làm việc cũng diễn ra tương tự như mô hình trên - lần lượt đưa bơm vào để đảm bảo đúng yêu cầu nhiệt độ đặt. Mô hình này bơm chính sẽ lần lượt được luân phiên nhau và biến tần sẽ tự động ghi nhận thời gian mà bơm nào hoạt động ít nhất trong hệ thống để cho vận hành trước. Tiếp điểm KD1 tới KD5 là những tiếp điểm để biến tần chọn bơm cần điều khiển tốc độ, khi một tiếp điểm KD nào được đóng lại thì tiếp điểm tương ứng KM đó sẽ bị mở ra. Khi 1 bơm được chọn là bơm chính thì những bơm còn lại sẽ được điều khiển để đưa vào và vận hành ở mức công suất không đổi. Đó là 2 sơ đồ điều khiển ứng dụng loại biến tần Altivar 61, đây là một ứng dụng hữu ích vì trong hệ thống điều hòa hiện nay thường hệ bơm được mắc song song để cùng đảm nhiệm một chức năng. Với mô hình này chỉ cần dùng 1 biến tần để điều khiển cho cả hệ bơm (tối đa 5 chiếc) thiết bị dùng phụ trợ là cảm biến nhiệt độ và card AW3A3502 để điều khiển đưa bơm vào hoạt động. Sau đây ta sẽ tính toán lượng năng lượng có thể tiết kiệm được, mức đầu tư và hiệu quả kinh tế khi áp dụng giải pháp này sẽ mang lại. Theo như giải pháp này thì lượng điện tiết kiệm được sẽ được tính cho 1 bơm được biến tần điều khiển, còn tùy thuộc vào điều kiện thực tế mà số bơm được đưa vào là mấy chiếc để đủ đảm bảo yêu cầu nhiệt độ nước đã đặt cho hệ thống thông qua thiết bị cảm biến. Hiện tại hệ thống bơm nước lạnh đang sử dụng 02 bơm trong mùa hè và trong mùa đông, một bơm dự phòng, ta sẽ tính toán lượng điện tiết kiệm được vào thời điểm mùa hè và lượng tiết kiệm sẽ được tính toán trên một bơm mà biến tần điều khiển tốc độ còn 2 bơm còn lại sẽ làm việc với công suất nhất định. Với cách hoạt động như vậy thì phần trăm tiết kiệm được sẽ tương đối cao vì khi hệ thống đã có 2 bơm hoạt động với công suất cố định còn bơm thứ 3 sẽ được biến tần điều khiển sao cho bơm hoạt động với mức công suất phù hợp để đảm bảo nhiệt độ nước đưa về Water Chiler đạt được nhiệt độ đã đặt. Khi áp dụng giải pháp này, ước tính lượng tiết kiệm đạt 25% so với công suất của bơm và đây là con số để tính toán kinh tế cho giải pháp này. Đây chắc chắn chưa phải là mức cao nhất mà biến tần có thể tiết kiệm được cho động cơ ở hệ thống hoạt động như vậy. - Đối với hệ thống bơm nước lạnh 11 kW Giải pháp dùng biến tần điều khiển động cơ bơm nước lạnh 11 kW Hiện trạng vận hành bơm nước lạnh kW 11 Số bơm nước lạnh được điều khiển Chiếc 1 Số giờ hoạt động trong ngày Giờ 10 Số ngày hoạt động trong năm Ngày 365 Khi chưa lắp biến tần Tổng điện năng tiêu thụ 1 năm khi chưa có biến tần kWh 40,150 Sau khi lắp biến tần điều khiển bơm nước lạnh Ước tính phần trăm tiết kiệm được khi lắp biến tần % 25 - Đối với hệ thống bơm nước lạnh 5,5 kW Giải pháp dùng biến tần điều khiển động cơ bơm nước lạnh 5.5 kW Hiện trạng vận hành bơm nước lạnh kW 5.5 Số bơm nước lạnh được điều khiển Chiếc 1 Số giờ hoạt động trong ngày Giờ 10 Số ngày hoạt động trong năm Ngày 365 Khi chưa lắp biến tần Tổng điện năng tiêu thụ 1 năm khi chưa có biến tần kWh 20,075 Sau khi lắp biến tần điều khiển bơm nước lạnh Ước tính phần trăm tiết kiệm được khi lắp biến tần % 25 Tiết kiệm năng lượng nhờ lắp thêm biến tần kWh 5,019 Bảng 4. Tính toán lượng tiết kiệm cho hệ thống bơm nước lạnh Qua kết quả trên ta thấy bằng cách lắp thêm biến tần điều khiển động cơ đã tiết kiệm được một lượng điện năng không nhỏ. Tuy nhiên các số liệu trên chỉ là con số ước tính sơ bộ, trong thực tế lượng tiết kiệm còn có thể lớn hơn nữa nếu biến tần được hiệu chỉnh tốt và tùy thuộc vào nhu cầu thực tế của hệ thống. Ngoài ra, khi được lắp đặt thử nghiệm sẽ tính được lượng tiết kiệm điện năng thực tế qua việc đo kiểm, giám sát chi tiết hơn. Ta lấy điều này làm cơ sở cho việc tính toán lượng chi phí tiết kiệm được khi áp dụng giải pháp. Dưới đây là bảng thống kê lượng điện năng tiết kiệm của động cơ bơm nước giải nhiệt khi chúng ta lắp biến tần với các thông số ước lượng như trên. Để tính được các hiệu quả kinh tế, ta tính giá điện trung bình cho 1 kWh điện tại V-Tower. Giá điện sử dụng theo công tơ 3 giá. Giờ bình thường: 1580 VND Giờ cao điểm: 2855 VND Giờ thấp điểm: 915 VND (1580*14 + 2855*4 + 915*6)/24 = 1.626 đồng/kWh - Tính toán mức đầu tư và hiệu quả kinh tế cho phương án lắp biến tần của bơm nước lạnh công suất 11 kW Khi lắp đặt biến tần cho bơm nước lạnh chúng ta cần xác định các chi phí sau: chi phí cho biến tần, chi phí phụ kiện lắp ráp. - Chi phí phụ kiện lắp đặt là: 5.000.000 VNĐ - Với động cơ bơm nước lạnh có công suất động cơ 11 kW thì ta phải chọn loại biến tần có công suất tương đương ATV31HDN4A - 11 kW và card AW3A3502 (giá này không tính thuế 5% ): Giá biến tần: 1.360,94 USD Giá card AW3A3502: 392 USD Giá USD để tính toán: 1 USD = 17,7 VNĐ. Vậy giá thiết bị này là: 36.027 triệu đồng. PHÂN TÍCH LỢI ÍCH CHI PHÍ Giải pháp dùng biến tần điều khiển động cơ bơm nước lạnh 11 kW Hiện trạng vận hành bơm nước lạnh kW 11 Số bơm nước lạnh được điều khiển Chiếc 1 Số giờ hoạt động trong ngày Giờ 10 Số ngày hoạt động trong năm Ngày 365 Khi chưa lắp biến tần Tổng điện năng tiêu thụ 1 năm khi chưa có biến tần kWh 40.150 Sau khi lắp biến tần điều khiển bơm nước lạnh Ước tính phần trăm tiết kiệm được khi lắp biến tần % 25 Tiết kiệm năng lượng nhờ lắp thêm biến tần kWh 10.038 Phân tích kinh tế Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng 1,626 Tổng tiết kiệm tiền hàng năm Ngàn đồng 16.323 Chi phí cho biến tần Ngàn đồng 31.027 Chi phí phụ kiện Ngàn đồng 5.000 Tổng chi phí đầu tư và lắp đặt Ngàn đồng 36.027 Thời gian hoàn vốn giản đơn Năm 2,21 Hệ số hoàn vốn nội tại % 35% Giá trị hiện tại thuần Ngàn đồng 22.815 Bảng 5. Tính toán lợi ích kinh tế cho giải pháp lắp biến tần cho bơm nước lạnh công suất 11 kW Khi áp dụng những giải pháp này ngoài việc tiết kiệm chi phí điện năng còn giúp giảm phát thải CO2 và sẽ có được tương ứng lượng TOE (tấn dầu quy đổi) tiết kiệm được như sau: Lượng điện tiết kiệm khi áp dụng giải pháp đối với hệ thống bơm nước lạnh Tổng mức tiết kiệm NL Qui đổi về TOE Tổng mức tiết giảm NL Qui đổi về phát thải CO2 (Tấn) 10.038 kWh 0,9 5,6 - Tính toán mức đầu tư và hiệu quả kinh tế cho phương án lắp biến tần của bơm nước lạnh công suất 11 kW Khi lắp đặt biến tần cho bơm nước lạnh chúng ta cần xác định các chi phí sau: chi phí cho biến tần, chi phí phụ kiện lắp ráp. - Chi phí phụ kiện lắp đặt là: 5.000.000 VNĐ - Với động cơ bơm nước lạnh có công suất động cơ 5,5 kW thì ta phải chọn loại biến tần có công suất tương đương ATV31HU55N4A - 11 kW và card AW3A3502 (giá này không tính thuế 5% ): Giá biến tần: 851,98 USD Giá card AW3A3502: 392 USD Giá USD để tính toán: 1 USD = 17,7 VNĐ. Vậy giá thiết bị này là: 27.018 triệu đồng. Giải pháp dùng biến tần điều khiển động cơ bơm nước lạnh 5.5 kW Hiện trạng vận hành bơm nước lạnh kW 5,5 Số bơm nước lạnh được điều khiển Chiếc 1 Số giờ hoạt động trong ngày Giờ 10 Số ngày hoạt động trong năm Ngày 365 Khi chưa lắp biến tần Tổng điện năng tiêu thụ 1 năm khi chưa có biến tần kWh 20.075 Sau khi lắp biến tần điều khiển bơm nước lạnh Ước tính phần trăm tiết kiệm được khi lắp biến tần % 25 Tiết kiệm năng lượng nhờ lắp thêm biến tần kWh 5.019 Phân tích kinh tế Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng 1,626 Tổng tiết kiệm tiền hàng năm Ngàn đồng 8.162 Chi phí cho biến tần Ngàn đồng 22.018 Chi phí phụ kiện Ngàn đồng 5.000 Tổng chi phí đầu tư và lắp đặt Ngàn đồng 27.018 Thời gian hoàn vốn giản đơn Năm 3,31 Hệ số hoàn vốn nội tại % 53% Giá trị hiện tại thuần Ngàn đồng 31.824 Bảng 6. Tính toán lợi ích kinh tế cho giải pháp lắp biến tần cho bơm nước lạnh công suất 5,5 kW Khi áp dụng những giải pháp này ngoài việc tiết kiệm chi phí điện năng còn giúp giảm phát thải CO2 và sẽ có được tương ứng lượng TOE (tấn dầu quy đổi) tiết kiệm được như sau: Lượng điện tiết kiệm khi áp dụng giải pháp đối với hệ thống bơm nước lạnh Tổng mức tiết kiệm NL Qui đổi về TOE Tổng mức tiết giảm NL Qui đổi về phát thải CO2 (Tấn) 5.019 kWh 0,4 2,8 3.5.2. Tính toán mức đầu tư và hiệu quả kinh tế cho phương án lắp đặt thiết bị AOMAO cho các điều hòa không khí cục bộ - Lắp đặt thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 9.000 BTU/h Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 38 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng/kWh 1,626 1,626 Tổng số tiền tiết kiệm hàng năm Ngàn đồng 21.594,52 Chi phí mua thiết bị AOMAO (Đã có thuế VAT 5% và công lắp đặt) Ngàn đồng 970 Số lượng AOMAO yêu cầu Chiếc 38 Chi phí cho khảo sát để lắp đặt Ngàn đồng 3.000 Tổng giá trị đầu tư [(12)x(13)] Ngàn đồng 39.860 Thời gian hoàn vốn giản đơn Năm 1,85 Hệ số hoàn vốn nội tại % 46% Giá trị hiện tại thuần VNĐ 37.983 Bảng 7. Tính toán lợi ích kinh tế cho giải pháp lắp thiết bị tiết kiệm điện cho các máy điều hòa cục bộ 9.000 BTU/h - Lắp đặt thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 12.000 BTU/h Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 24 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng/kWh 1,626 1,626 Tổng số tiền tiết kiệm hàng năm Ngàn đồng 22.162,80 Chi phí mua thiết bị AOMAO (Đã có thuế VAT 5% và công lắp đặt) Ngàn đồng 970 Số lượng AOMAO yêu cầu Chiếc 24 Chi phí cho khảo sát để lắp đặt Ngàn đồng 2.500 Tổng giá trị đầu tư [(12)x(13)] Ngàn đồng 25.780 Thời gian hoàn vốn giản đơn Năm 1,16 Hệ số hoàn vốn nội tại % 82% Giá trị hiện tại thuần VNĐ 54.112 Bảng 8. Tính toán lợi ích kinh tế cho giải pháp lắp thiết bị tiết kiệm điện cho các máy điều hòa cục bộ 12.000 BTU/h - Lắp đặt thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 18.000 BTU/h Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 36 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Chi phí mua thiết bị AOMAO (Đã có thuế VAT 5% và công lắp đặt) Ngàn đồng 970 Số lượng AOMAO yêu cầu Chiếc 36 Chi phí cho khảo sát để lắp đặt Ngàn đồng 3.000 Tổng giá trị đầu tư [(12)x(13)] Ngàn đồng 37.920 Thời gian hoàn vốn giản đơn Năm 0,82 Hệ số hoàn vốn nội tại % 119% Giá trị hiện tại thuần VNĐ 128.009 Bảng 9. Tính toán lợi ích kinh tế cho giải pháp lắp thiết bị tiết kiệm điện cho các máy điều hòa cục bộ 18.000 BTU/h - Lắp đặt thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 24.000 BTU/h Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 18 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng/kWh 1,626 1,626 Tổng số tiền tiết kiệm hàng năm Ngàn đồng 29.408,32 Chi phí mua thiết bị AOMAO (Đã có thuế VAT 5% và công lắp đặt) Ngàn đồng 970 Số lượng AOMAO yêu cầu Chiếc 18 Chi phí cho khảo sát để lắp đặt Ngàn đồng 2.000 Tổng giá trị đầu tư [(12)x(13)] Ngàn đồng 19.460 Thời gian hoàn vốn giản đơn Năm 0,66 Hệ số hoàn vốn nội tại % 150% Giá trị hiện tại thuần VNĐ 86.550 Bảng 10. Tính toán lợi ích kinh tế cho giải pháp lắp thiết bị tiết kiệm điện cho các máy điều hòa cục bộ 24.000 BTU/h - Lắp đặt thiết bị AOMAO tiết kiệm điện cho các điều hoà cục bộ có công suất lạnh 36.000 BTU/h Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hệ thống điều hoà hiện tại của toà nhà với 9 chiếc Hệ thống điều hoà khi áp dụng công nghệ AOMAO Chi phí điện năng trung bình Ngàn đồng/kWh 1,626 1,626 Tổng số tiền tiết kiệm hàng năm Ngàn đồng 6.137,39 Chi phí mua thiết bị AOMAO (Đã có thuế VAT 5% và công lắp đặt) Ngàn đồng 970 Số lượng AOMAO yêu cầu Chiếc 9 Chi phí cho khảo sát để lắp đặt Ngàn đồng 1.300 Tổng giá trị đầu tư [(12)x(13)] Ngàn đồng 10.030 Thời gian hoàn vốn giản đơn Năm 1,63 Hệ số hoàn vốn nội tại % 54% Giá trị hiện tại thuần VNĐ 12.094 Bảng 11. Tính toán lợi ích kinh tế cho giải pháp lắp thiết bị tiết kiệm điện cho các máy điều hòa cục bộ 36.000 BTU/h 3.5.3. Kết luận Tổng hợp kết quả tính toán được biểu diễn dưới bảng sau: TT Giải pháp TKNL Lượng TK/năm (Tr. đồng) Lượng đầu tư (Tr. đồng) Thời gian hoàn vốn (Năm) IRR (%) NPV (Tr. đồng) 1 Lắp Biến tần ATV31HDN4A cho bơm nước lạnh 11 kW 16,323 36,027 2,21 35 22.815 2 Lắp Biến tần ATV31HU55N4Acho bơm nước lạnh 11 kW 8,162 27,018 3,31 53 31.824 3 Giải pháp cho các điều hòa không khí cục bộ 125,33 133,05 1,06 90 318,75 Tổng 149,82 196,1 1,31 71 343,95 Bảng 12. Tổng hợp kết quả tính toán Nhận xét: - Như vậy với hệ số chiết khấu là 12%, tính tuổi thọ của dự án trung bình là 5 năm, sau khi phân tích hiệu quả kinh tế ta thấy rằng các giải pháp đưa ra là khả thi. - Với giải pháp cho hệ thống điều hòa không khí, do thời gian vận hành của tòa nhà là 10/24 giờ nên thời gian thu hồi vốn (khoảng gần 3,5 năm) và các kết quả phân tích kinh tế đều cho thấy có hiệu quả khi giải pháp được áp dụng, để thời gian thu hồi vốn rút ngắn hơn nữa thì thời gian sử dụng hệ thống điều hoà này nên tăng lên. - Theo bảng tổng hợp kết quả trên thì tổng lượng tiền tiết kiệm mà công ty áp dụng tất cả các giải pháp là 149,82 triệu một năm, lượng tiền đầu tư để thực hiện dự án là 196,1 thì thời gian hoàn vốn giản đơn là 1,31 năm, hệ số hoàn vốn nội tại (IRR) là 71 % >0, giá trị này rất cao do đó các giải pháp đưa ra tư vấn cho công ty áp dụng là hoàn toàn khả thi. - Khi áp dụng giải pháp này, sẽ tiết kiệm được một lượng điện năng không nhỏ và giảm phát thải CO2. 2.6. Kết luận – Kiến nghị 2.6.1. Kết luận chung của tòa nhà V-Tower Building là một tòa nhà lớn, tiêu thụ năng lượng chiếm tỷ lệ đáng kể so với tổng chi phí, chính vì vậy lãnh đạo tòa nhà đã quan tâm đến vấn đề tiết kiệm năng lượng. Ban lãnh đạo tòa nhà đã ban hành các văn bản pháp quy quy định về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả; Thực hiện việc bảo trì, bảo dưỡng thiết bị thường xuyên, có kế hoạch, lịch trình. Ngoài ra một số biện pháp tiết kiệm năng lượng đã được thực hiện như: - Sử dụng bóng đèn compact và bóng đèn huỳnh quang 36W thay thế các bóng đèn tròn sợi đốt, bóng đèn béo không tiết kiệm năng lượng. - Lắp đặt các đồng hồ đo đếm tiêu thụ điện tại các khu vực, bộ phận. - Thực hiện thống kê các thông số tiêu thụ nhiên liệu, điện năng hàng ngày. - Chạy máy phát vào giờ cao điểm theo kế hoạch chung của Thành phố. - Phân công nhiệm vụ cụ thể cho bộ phận đảm trách nhiệm vụ quản lý năng lượng. Phân công nhiệm vụ bảo vệ đi tuần sẽ tắt các đèn tại khu vực không có khách. Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu và khảo sát thì tòa nhà vẫn còn tiềm năng tiết kiệm năng lượng. Vậy tiềm năng đó tại các khu vực bộ phận nào? Và tính khả thi của nó ra sao? Dưới đây chúng ta đi xem xét tính khả thi của các giải pháp tiết kiệm năng lượng đem lại. - Kết luận về tính khả thi của các giải pháp tiết kiệm năng lượng đem lại: có đạt hiệu quả kinh tế hay không? Và có tác dụng như thế nào đối với môi trường. 2.6.2. Kiến nghị a. Kiến nghị đối với tòa nhà: Sau khi tiến hành kiểm toán năng lượng, nhóm kiểm toán đã đưa ra được các biện pháp, giải pháp về quản lý năng lượng đối với tòa nhà. Các biện pháp trên cho thấy các tiềm năng tiết kiệm và khả năng giảm chi phí tiêu thụ năng lượng hàng năm một lượng đáng kể của tòa nhà. Chi phí đầu tư cho các biện pháp được tạm tính và các chi phí đầu tư cho các biện pháp này sẽ được xác định rõ trước khi tiến hành thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng. Chính vì vậy, trong phạm vi báo cáo này chúng tôi đề xuất tòa nhà nên triển khai thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng được đưa ra. Trong số các biện pháp đưa ra, tòa nhà nên thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng theo thứ tự ưu tiên như sau: Biện pháp tiết kiệm năng lượng không mất chi phí đầu tư hoặc chi phí đầu tư thấp và nhóm biện pháp tiết kiệm năng lượng đòi hỏi chi phí đầu tư cao. Biện pháp tiết kiệm không mất chi phí đầu tư: - Xây dựng và ứng dụng mô hình quản lý năng lượng phù hợp. - Thường xuyên tuyên truyền nâng cao nhận thức của cán bộ công nhân viên trong tòa nhà về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. - Định kỳ báo cáo lãnh đạo về tình hình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại tòa nhà thông qua các báo cáo định kỳ hoặc qua các cuộc họp giao ban. - Tăng cường công tác giám sát việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong tòa nhà: Thành lập đội chuyên theo dõi, kiểm tra việc thực hiện các vấn đề về tiết kiệm năng lượng. Thường xuyên có cuộc kiểm tra định kỳ để đánh giá ý thức tiếp thu của từng nhân viên về chương trình tiết kiệm và có chế độ thưởng phạt đối với việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tiến hành kiểm tra định kỳ việc thực hiện các quy định, nội quy về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của ban lãnh đạo công ty đối với các phòng ban và các cá nhân trong đơn vị. Biện pháp tiết kiệm với chi phí đầu tư thấp: - Lắp đặt hệ thống đo đếm, giám sát việc tiêu thụ năng lượng tại từng khu vực, bộ phận. - Thực hiện bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng đối với hệ thống quản lý năng lượng. - Khuyến khích có các sáng kiến về tiết kiệm năng lượng và có chế độ đãi ngộ tốt đối với các sáng kiến đưa ra. Biện pháp tiết kiệm với chi phí đầu tư cao: (liệt kê các biện pháp) b. Kiến nghị đối với nhà nước - Hỗ trợ cho các đơn vị xây dựng báo cáo về tình hình sử dụng năng lượng. - Hỗ trợ các đơn vị sử dụng nhiều năng lượng thực hiện kiểm toán định kỳ 2 năm một lần để tìm kiếm các giải pháp, biện pháp tiết kiệm năng lượng phù hợp. - Thường xuyên phải thực hiện việc kiểm tra, thanh tra và xử phạt về việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của tòa nhà. - Xây dựng chính sách hỗ trợ thích hợp đối với các dự án trình diễn và tuyên truyền quảng bá tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà. - Ban hành các tiêu chuẩn, quy phạm, định mức tiết kiệm năng lượng bắt buộc phải thực hiện đối với các tòa nhà: Khi thiết kế và xây dựng các công trình phải lựa chọn kết cấu xây dựng, vật liệu xây dựng và sản phẩm tiết kiệm năng lượng; Ban hành tiêu chuẩn hiệu quả năng lượng đối với các công trình xây dựng; quy định về sử dụng năng lượng đối với hệ thống điều hòa không khí, chiếu sáng, đun nước nóng.... - Triển khai chính sách khuyến khích tài chính, ưu đãi thuế cho đổi mới thiết bị tiết kiệm năng lượng. - Hỗ trợ các hoạt động nghiên cứu, các dự án bảo tồn năng lượng, phát triển năng lượng mới, năng lượng tái tạo. - Triển khai hoạt động dán nhãn, ban hành quy định về sản phẩm tiết kiệm năng lượng trong các công trình xây dựng. - Phát triển sử dụng hợp lý năng lượng như thông tin tuyên truyền nâng cao hơn nữa hiệu quả sử dụng năng lượng, đào tạo kỹ thuật thông qua các hình thức như: + Định kỳ 1 năm một lần tổ chức các lớp tập huấn về tiết kiệm năng lượng nhằm đưa công nghệ tiết kiệm năng lượng trên thế giới vào các tòa nhà trong nước. + Phối hợp với các nhà cung cấp thiết bị tổ chức các lớp tập huấn, tuyên truyền về các thiết bị tiết kiệm năng lượng. + Xây dựng các giáo trình, tài liệu về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ban hành rộng rãi trên cả nước. + Trình diễn các thiết bị tiết kiệm năng lượng tại hội chợ hoặc triển lãm. + Tư vấn chuyển giao công nghệ tiết kiệm năng lượng trong tòa nhà. + Tổ chức tuyên truyền trên đài, báo các chương trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả định kỳ hàng tuần, hàng tháng.