(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu tiềm năng và giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà trên địa bàn quận nam từ liêm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC LÊ ĐỨC THÀNH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG VÀ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO CÁC TÒA NHÀ TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN NAM TỪ LIÊM LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG HÀ NỘI, 2023 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC LÊ ĐỨC THÀNH NGHIÊN CỨU TIỀM NĂNG VÀ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO CÁC TÒA NHÀ TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN NAM TỪ LIÊM Ngành : QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Mã số : 8510602 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Nhất Tùng HÀ NỘI, 2023 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin chân thành cảm ơn biết ơn tới Thầy giáo TS Nguyễn Nhất Tùng, người tận tình bảo, hướng dẫn, hỗ trợ, giúp đỡ giúp đỡ tác giả suốt q trình học tập nghiên cứu, hồn thành luận văn tốt nghiệp Tác giả chân thành cảm ơn tới Thầy/Cơ giảng dạy suốt q trình học tập Các phận, phòng ban chức trường Đại học Điện lực Tác giả chân thành cảm ơn tới đồng nghiệp, bạn bè người thân gia đình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho công việc học tập nghiên cứu Tác giả chân thành cảm ơn tới Công ty Điện lực Nam Từ Liêm - Tổng công ty Điện lực TP Hà Nội, chủ đầu tư dự án, ban quản trị nhà, phận kỹ thuật nhà giúp đỡ, cung cấp số liệu cho tác giả, phục vụ cho trình nghiên cứu luận văn tốt nghiệp Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 01 năm 2023 Tác giả Lê Đức Thành LỜI CAM ĐOAN Tác giả cam đoan sử dụng tài liệu tham khảo tác giả, nhà khoa học luận văn trích dẫn phụ lục “Tài liệu tham khảo” cho việc nghiên cứu viết luận văn Số liệu luận văn số liệu thực tế lấy phần mềm quản lý lưu trữ số liệu Tổng công ty Điện lực TP Hà Nội phạm vi thuộc quản lý Công ty Điện lực Nam Từ Liêm Các số liệu tác giả thu thập từ chủ đầu tư dự án, phận kỹ thuật nhà Tác giả cam đoan số liệu kết tính tốn trình bày luận văn hồn tồn tác giả tự tìm hiểu thực trình nghiên cứu viết luận văn mình, khơng chép chưa sử dụng cho đề tài luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 01 năm 2023 Tác giả Lê Đức Thành MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG BIỂU .iv DANH MỤC HÌNH VẼ .vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix CHƯƠNG: MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu: Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG CÁC TOÀ NHÀ CAO TẦNG 1.1 Những khái niệm chung sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 1.1.1 Các khái niệm tiêu hao lượng 1.1.2 Các tiêu đánh giá hiệu sử dụng lượng .4 1.1.3 Kiểm toán lượng 1.1.4 Khái niệm quản lý lượng hệ thống quản lý lượng 10 1.2 Khung pháp lý sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 16 1.2.1 Khung pháp lý sử dụng lượng tiết kiệm hiệu giai đoạn 16 1.2.2 Luật sử dụng lượng tiết kiệm hiệu - 50/2010/QH12 .18 1.2.3 Thông tư số 25/2020/TT-BCT ngày 29/9/2020 - Quy định việc Lập kế hoạch, báo cáo thực kế hoạch sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả; Thực kiểm toán lượng 19 1.2.4 Chương trình mục tiêu quốc gia sử dụng lượng tiết kiệm hiệu (VNEEP1, VNEEP2, VNEEP3) .20 1.3 Quản lý lượng nhà cao tầng 21 1.3.1 Khái niệm quản lý lượng nhà 21 1.3.2 Vai trò quản lý lượng tòa nhà .22 1.3.3 Đặc điểm quản lý lượng tòa nhà 24 1.3.4 Các quy định sử dụng lượng tòa nhà .25 1.4 Cơ hội tiết kiệm lượng nhà cao tầng 33 i 1.4.1 Cơ hội tiết kiệm sử dụng điện nhà cao tầng 33 1.4.2 Cơ hội khai thác nguồn lượng mặt trời 35 1.4.3 Cơ hội sử dụng tiết kiệm hiệu lượng nhà cao tầng 37 1.5 Một số giải pháp tiết kiệm lượng cho tòa nhà cao tầng 38 1.5.1 Khái niệm tòa nhà tiết kiệm lượng 38 1.5.2 Tiết kiệm điện hệ thống điều hòa khơng khí 39 1.5.3 Tiết kiệm điện hệ thống quạt thơng gió tòa nhà 43 1.5.4 Tiết kiệm điện cho hệ thống nước nóng 45 1.5.5 Tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng 48 1.5.6 Sử dụng lượng tái tạo (điện mặt trời áp mái) tịa nhà .54 1.5.7 Ứng dụng cơng nghệ 4.0 vào quản lý lượng tòa nhà 56 1.5.8 Một số giải pháp khác tiết kiệm lượng tòa nhà 56 1.6 Kết luận 60 CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC TÒA NHÀ CAO TẦNG TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN NAM TỪ LIÊM 61 2.1 Tình hình tiết kiệm lượng tịa nhà trụ sở Cơng ty Điện Lực Nam Từ Liêm 61 2.1.1 Tình hình tiêu thụ lượng tịa nhà trụ sở Cơng ty Điện lực Nam Từ Liêm 61 2.1.2 Tiềm tiết kiệm lượng tịa nhà trụ sở Cơng ty Điện lực Nam Từ Liêm 63 2.2 Tình hình tiết kiệm lượng tòa nhà chung cư CT1A đơn nguyên đơn nguyên - Khu đô thị Mỹ Đình 64 2.2.1 Tình hình tiêu thụ lượng tòa nhà chung cư CT1A đơn nguyên đơn nguyên - Khu đô thị Mỹ Đình 64 2.2.2 Tiềm tiết kiệm lượng tòa nhà chung cư CT1A đơn nguyên đơn nguyên - Khu thị Mỹ Đình 66 2.3 Tình hình tiết kiệm lượng tịa nhà tòa nhà chung cư CT5 đơn nguyên đơn ngun - Khu thị Mỹ Đình 67 2.3.1 Tình hình tiêu thụ lượng tòa nhà chung cư CT5 đơn nguyên đơn ngun - Khu thị Mỹ Đình 67 2.3.2 Tiềm tiết kiệm lượng tòa nhà chung cư CT5 đơn nguyên đơn ngun - Khu thị Mỹ Đình 70 2.4 Tình hình tiết kiệm lượng tòa nhà hỗn hợp Ecolife Capitol 71 ii 2.5 2.4.1 Tình hình tiêu thụ lượng tòa nhà hỗn hợp Ecolife Capitol 71 2.4.2 Tình hình tiêu thụ lượng tòa nhà hỗn hợp Ecolife Capitol 75 Kết luận 76 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO CÁC TÒA NHÀ CAO TẦNG TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN NAM TỪ LIÊM 3.1 3.2 77 Các giải pháp tiết kiệm lượng đề xuất 77 3.1.1 Giải pháp áp dụng công cụ đo lường kiểm tra việc sử dụng lượng 77 3.1.2 Các giải pháp thiết kế kiến trúc có hiệu tiết kiệm lượng 78 Các giải pháp tiết kiệm lượng cho tịa nhà điển hình quận Nam Từ Liêm 80 3.2.1 Áp dụng giải pháp tiết kiệm lượng cho tòa nhà trụ sở Điện lực Nam Từ Liêm 80 3.2.2 Áp dụng giải pháp tiết kiệm lượng cho chung cư CT1A đơn nguyên đơn nguyên 83 3.2.3 Áp dụng giải pháp tiết kiệm lượng cho chung cư CT5 đơn nguyên đơn nguyên 89 3.2.3 Áp dụng giải pháp tiết kiệm lượng cho tòa nhà hỗn hợp Ecolife Capitol 3.3 91 Kết luận 94 KẾT LUẬN CHUNG 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 iii DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1-1: Mối liên hệ tiêu kinh tế Bảng 1-2: Quy tắc đánh giá hiệu lựa chọn dự án Bảng 1-3 Mục tiêu cụ thể chương trình mục tiêu quốc gia VNEEP 20 Bảng 1- 4: Các quy định sử dụng tiết kiệm lượng tòa nhà 25 Bảng 1-5: Chỉ số hiệu COP máy điều hịa khơng khí làm lạnh trực tiếp hoạt động điện 27 Bảng 1-6: Mật độ công suất chiếu sáng LPD 28 Bảng 1-7: Hiệu suất tối thiểu động điện chế độ đầy tải 30 Bảng 1-8: Hiệu suất tối thiểu COP bơm nhiệt cấp nước nóng 31 Bảng 1-9: Hiệu suất tối thiểu COP bơm nhiệt cấp nước nóng 32 Bảng 1-10: Hiệu vận hành máy biến áp 34 Bảng 1-11 Đặc điểm phạm vi ứng dụng loại đèn phổ biến 50 Bảng 1-12 Độ sáng yêu cầu hạng mục phạm vi ứng dụng (nguồn UNEP2006) 51 Bảng 2-1 Công suất phụ tải tòa nhà điều hành Điện lực Nam từ Liêm 63 Bảng 2-2 Sản lượng điện cấp từ TBA Trụ sở Điện lực Nam Từ Liêm năm 2019-2021 63 Bảng 2-3 Sản lượng điện sản xuất từ hệ thống điện mặt trời áp mái năm 2019-2021 63 Bảng 2-4 Năng lượng tiêu thụ tòa nhà điều hành Điện lực Nam Từ Liêm năm 2019-2021 64 Bảng 2-5 Thống kê đèn chiếu sáng tòa nhà sử dụng 64 Bảng 2-6 Bảng tính tốn lượng tiêu thụ CT1A đơn ngun 1, năm 2018 67 Bảng 2-7 Bảng tính tốn lượng tiêu thụ CT1A đơn nguyên 2, năm 2018 67 Bảng 2-8 Thống kê thiết bị chiếu sáng tòa nhà 71 Bảng 2-9 Hệ thống phụ tải điện hộ gia đình tịa nhà 74 iv Trang Bảng 3-1: Chi phí đầu tư thay hệ thống đèn chiếu sáng Bảng 3-2 Tính tốn hiệu kinh tế hệ thống chiếu sáng đơn nguyên đơn nguyên chung cư CT1A 82 84 Bảng 3-3: Bảng đối chiếu tiêu thụ lượng loại bếp dân dụng Bảng 3-4: Tính tốn hiệu kinh tế hệ thống chiếu sáng đơn nguyên đơn nguyên chung cư CT1A 87 88 Bảng 3-5 Tổng hợp lượng tiết kiệm quy đổi TOE giảm phát thải CO2 Bảng 3-6: Hiệu kinh tế tuyên truyền sử dụng lượng tiết kiệm hiệu đơn nguyên đơn nguyên chung cư CT5 Bảng 3-7: Hiệu kinh tế hệ thống chiếu sáng đơn nguyên đơn nguyên chung cư CT5 Bảng 3-8: Tính tốn hiệu kinh tế hệ thống bơm đơn nguyên đơn nguyên chung cư CT5 Bảng 3-9: Tổng hợp lượng tiết kiệm quy đổi TOE giảm phát thải CO2 89 89 90 90 Bảng 3-10: Hiệu kinh tế hệ thống chiếu chung cư Ecolife Capitol 91 Bảng 3-11: Hiệu kinh tế lắp đặt cảm biến CO cho hệ thống thông gió tầng hầm chung cư Ecolife Capitol 91 Bảng 3-12: Hiệu kinh tế nhóm giải pháp tuyên truyền sử dụng lượng tiết kiệm hiệu chung cư Ecolife Capitol 92 94 89 v DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1-1 Chi phí doanh nghiệp khơng có hệ thống quản lý lượng 11 Hình 1-2: Chi phí doanh nghiệp có hệ thống quản lý lượng 12 Hình 1-3: Hệ thống quản lý lượng theo ISO 50000:2011 13 Hình 1- 4: Vai trị Cán quản lý lượng 15 Hình 1-5: Các mốc quan trọng Việt Nam mục tiêu quốc gia sử dụng lượng tiết kiệm hiệu 17 Hình 1-6 Biểu đồ vector trước sau lắp đặt tụ bù 35 Hình 1-7 Các loại hình, modul thu chuyển đổi lượng mặt trời 35 Hình 1-8 Trạm điện mặt trời nối lưới 36 Hình 1-9 Trạm điện mặt trời mái nhà cơng suất đến 1250kWp 1000kW AC 36 Hình 1-10 Sơ đồ hoạt động Nhà máy nhiệt điện mặt trời 36 Hình 1-11 Tình hình sử dụng lượng điển hình tịa nhà thương mại 37 Hình 1-12 Các thơng số u cầu q trình điều hịa khơng khí 39 Hình 1-13 Một số loại điều hịa khơng khí điển hình ngun lý làm việc 40 Hình 1-14 Hệ số lượng hiệu COP số tiêu thụ điện PIC 41 Hình 1-15 Hiệu tiết kiệm lượng sử dụng hệ thống biến tần 41 Hình 1-16 Phân loại quạt thơng gió 43 Hình 1-17 Quan hệ cơng suất tốc độ quay quạt thơng gió 44 Hình 1-18 Nguyên lý biến tần VSD mức tiêu thụ công suất tương ứng với giải pháp điều chỉnh lưu lượng gió 45 Hình 1-19 Cấu tạo hệ thống nước nóng 46 Hình 1-20 Các loại hệ thống nước nóng cục tiêu thụ lượng nước nhỏ 46 Hình 1-21 Hệ thống nước nóng trung tâm 47 vi