Kiểm toán năng lượng đề tài kiểm toán năng lượng cho cửa hàng thời trang o’princess

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN ĐIỆN TỬ

KHOA ĐIỆN

BỘ MÔN THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG

ĐỀ TÀI : KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG CHO CỬA HÀNG THỜI TRANG O’PRINCESS

Hà Nội, 12/2021

Giảng viên hướng dẫn: TS Đặng Hoàng Anh

Sinh viên thực hiện:

Phạm Hoàng Hiệp – 20181150 Phùng Hải Nhật – 20181239 Vũ Huy Hoàng – 20181162 Vương Ngọc Sơn – 20181262

TÓM TẮT NỘI DUNG BÁO CÁO

Kiểm toán năng lượng cho cửa hàng thời trang O’Princess Bằng việc sử dụng và những dữ liệu được cung cấp kết hợp với những kiến thức đã được học, nhóm chúng em đã phân tích, chuẩn đoán được tình hình tiêu thụ và hiệu suất sử dụng năng lượng tại cừa hàng Từ đó đưa ra những nhận định và một số giải pháp khả thi cho cửa hàng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, giảm chi phí sử dụng năng lượng Trong đó cụ thể nhóm đã đưa ra 3 giải

pháp chính là: “Lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới” để tận

dụng nguồn năng lượng tái tạo tự nhiên, vừa có thể sử dụng thay cho điện

lưới vừa có thể bán được; “Tối ưu việc sử dụng điều hòa và đèn chiếu

sáng” bằng việc thay thế sử dụng những thiết bị tiết kiệm năng lượng; làm

dàn “Che nắng làm mát dàn nóng điều hòa” để tối ưu tải điều hòa tránh

việc bị tiêu thụ quá nhiều năng lượng vào ngày nắng nóng Bằng việc tham khảo, sử dụng những dữ liệu bám sát thực tế nên các phương pháp nêu trên có tính áp dụng thực tiễn khá cao Thông qua đề tài bài tập lớn này của thầy, nhóm chúng em đã học hỏi và tích lũy được rất nhiều những kiến thức chuyên ngành cần thiết cũng như kỹ năng làm việc nhóm

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG 1

1.1 Khảo sát hiện trạng công trình 1

1.2 Sơ đồ cung cấp điện của cửa hàng 2

1.2.1 Sơ đồ 1 sợi cấp điện công tơ 1 2

1.2.2 Sơ đồ 1 sợi cấp điện công tơ 2 3

CHƯƠNG 2 LẬP CAM KẾT KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG 4

CHƯƠNG 3 THIẾT LẬP PHẠM VI KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG 5

3.1 Xác định phạm vi hệ thống cần kiểm toán năng lượng 5

3.2 Xác định dòng năng lượng vào ra 5

3.2.1 Dòng năng lượng vào ra của công tơ 1 5

3.2.2 Dòng năng lượng vào ra của công tơ 2 6

3.3 Checklist phạm vi Kiểm toán năng lượng 6

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG VÀ CHI PHÍ 7

4.1 Chi phí điện năng tiêu thụ 7

4.1.1 Chi phí điện năng tiêu thụ của công tơ 1 8

4.1.2 Chi phí điện năng tiêu thụ của công tơ 2 8

4.2 Tính toán hệ số tải 8

4.3 Phân tích chất lượng điện năng 9

CHƯƠNG 5: SO SÁNH HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG 11

CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG 12

6.1 Khảo sát đồ thị phụ tải của công tơ 1 12

6.1.1 Đồ thị phụ tải ngày giữa tuần của công tơ 1 (Thứ 4 ngày 19/5/2021) 12

6.1.2 Đồ thị phụ tải ngày cuối tuần của công tơ 1 (Chủ nhật ngày 16/5/2021) 13

6.2 Khảo sát đồ thị phụ tải của công tơ 2 15

6.2.1 Đồ thị phụ tải ngày giữa tuần của công tơ 2 (Thứ 2 ngày 17/5/2021)

7.2 Công tơ 2 19

CHƯƠNG 8: XÁC ĐỊNH TIỀN NĂNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 21

8.1 Giải pháp 1: Lắp đặt hệ thống điện mặt trời nối lưới 21

8.1.1 Hiện trạng 21

8.1.2 Giải pháp 22

8.1.3 Tổng kết 3 giải pháp lắp đặt hệ thống điện mặt trời 28

8.2 Giải pháp 2: Tối ưu việc sử dụng máy điều hòa và đèn chiếu sáng 29

8.3 Giải pháp 3: Che nắng làm mát dàn nóng điều hòa 30

CHƯƠNG 1 KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG 1.1 Khảo sát hiện trạng công trình

- Sau đây là một số thông tin về tòa nhà được khảo sát:

Tên đơn vị chủ quản

Bảng 1.1.1: Bảng thông tin chung của tòa nhà

Hình 1.1.1: Tổng quan showroom cửa hàng

1.2 Sơ đồ cung cấp điện của cửa hàng

Hình 1.2.1: Sơ đồ 1 sợi

Nguồn cấp

- Cửa hàng sử dụng nguồn điện 1 pha 220V được cấp từ lưới của điện lực, thông qua 2 công tơ điện để cấp điện cho toàn bộ cửa hàng

- Các tủ bảng điện được đặt ở các tầng

Giá điện

Giá điện được áp dụng theo biểu giá bậc thang, ghi nhận hàng tháng trên hóa đơn của EVN

1.2.1 Sơ đồ 1 sợi cấp điện công tơ 1

Đo dữ liệu năng lượng ở tầng 1 và tầng 2

Hình 1.2.2: Sơ đồ 1 sợi công tơ 1

1.2.2 Sơ đồ 1 sợi cấp điện công tơ 2

Đo dữ liệu năng lượng ở tầng 3

Hình

Hình 1.2.3: Sơ đồ 1 sợi công tơ 2

CHƯƠNG 2 LẬP CAM KẾT KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG Lập cam kết kiểm toán

1 Mục tiêu kiểm toán:

- Đánh giá hiện trạng tiêu thụ năng lượng

- Phân tích hiện trạng thiết kế kiến trúc, vật liệu và các hệ thống cơ điện của tòa nhà nhằm đề xuất kiến nghị về kỹ thuật và kinh tế (bao gồm các thông số kỹ thuật chi tiết, phân tích rủi ro chi phí, thời gian hoàn vốn) giúp tiết kiệm năng lượng tại các tòa nhà

2 Dòng thời gian

- Ngày hoàn thành cần thiết: 31/12/2021 - Ngày phát hiện sơ bộ cần thiết: 29/10/2021

3 Nguồn lực

- Nội bộ: Sinh viên nhóm 1

- Bên ngoài: Chuyên gia tư vấn: TS Đặng Hoàng Anh

4 Hiện trạng công trình

- Bao gồm 3 tầng, diện tích sàn 200 m2

- Thực tế hoạt động: Tần suất hoạt động: 7 ngày/tuần, 14h/ngày, số giờ hoạt động 1 năm: 5110h/năm

5 Các yếu tố và ràng buộc thực hiện

- Vận hành tòa nhà, bao gồm cả quy trình quản lý năng lượng

- Yêu cầu phân tích tài chính

- Thời gian hoàn vốn/ tiêu chí chấp nhận được

CHƯƠNG 3 THIẾT LẬP PHẠM VI KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG 3.1 Xác định phạm vi hệ thống cần kiểm toán năng lượng

- Showroom bán hàng ở tầng 1 và tầng 2

o Chiếu sáng Room 2 và Ổ cắm Room 1,2 o Chiếu sáng Room 1

o Đèn biển cửa hiệu o Điều hòa Room 1

o Cửa từ và điều hòa Room 2 - Xưởng may ở tầng 3

o Điều hòa Room 3 o Bình nóng lạnh

o Chiếu sáng và ổ cắm Room 3 o Điều hòa phòng Outlet

o Điều hòa phòng Create o Chiếu sáng Outlet o Chiếu sáng Create o Chiếu sáng và máy khâu o Điều hòa xưởng

3.2 Xác định dòng năng lượng vào ra 3.2.1 Dòng năng lượng vào ra của công tơ 1

Hình 3.2.1: Dòng năng lượng vào ra của công tơ 1

Nhận xét:

- Các tải tiêu thụ năng lượng lớn: Cửa từ, Điều hòa, Chiếu sáng - Năng lượng hao phí không đáng kể

=> Các tải ở công tơ 1 sử dụng năng lượng hiệu quả

3.2.2 Dòng năng lượng vào ra của công tơ 2

Hình 3.2.2: Dòng năng lượng vào ra của công tơ 1

Nhận xét:

- Các tải tiêu thụ năng lượng lớn: Điều hòa xưởng, Chiếu sáng và Máy khâu - Tải chiếu sáng, máy khâu và điều hòa xưởng có phần trăm hao phí năng

lượng lớn

=> Cần kiểm tra việc sử dụng năng lượng của các tải

3.3 Checklist phạm vi Kiểm toán năng lượng Danh sách kiểm tra phạm vi Kiểm toán gồm: -Khu vực thực hiện Kiểm toán

• Showroom tầng 1, tầng 2 và xưởng may tầng 3

-Thông tin cần thu thập

• Hóa đơn tiền điện • Thông số kỹ thuật cơ sở • Dữ liệu về thời tiết

-Phạm vi phân tích

• Phân tích nhu cầu sử dụng điện • Kiểm kê các tải tiêu thụ

• Thời gian hoàn vốn khi áp dụng phương pháp kiểm toán

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG VÀ CHI PHÍ 4.1 Chi phí điện năng tiêu thụ

- Dữ liệu được tổng hợp từ công tơ trong khoảng 30 ngày từ 14/5 đến 14/6 • Công tơ 1: Đo lượng điện tiêu thụ về chiếu sáng, điều hòa, biển hiệu • Công tơ 2: Đo lượng điện tiêu thụ tải nóng lạnh, điều hòa, ổ cắm, Phòng

thiết kế và xưởng (máy khâu và nóng lạnh cho WC)

Phương pháp tính

• Từ công thức tính điện năng tiêu thụ: 𝐴 = ∫ 𝑃(𝑡)𝑑𝑡 = ∑𝑇 𝑇/𝜏𝑖=1𝑃𝑖 𝛥𝑡𝑖 0

• Chu kỳ thời gian (T): Khoảng thời gian nhu cầu điện có tính lặp lại Một ca làm việc, một ngày, một tháng, 1 năm

• Thời gian lấy mẫu (𝜏): Được đặt bởi thiết bị đo lường Có thể là 1 phút, 15

phút, 30 phút, 1 giờ,…

Bảng giá điện tham khảo trực tiếp trên trang chủ EVN (được tính theo giá điện bậc thang cho hộ sinh hoạt):

Bảng 4.1.1: Giá điện tham khảo của EVN

4.1.1 Chi phí điện năng tiêu thụ của công tơ 1

- Điện năng tiêu thụ của các tải công tơ 1 (kWh):

Bảng 4.1.2: Thống kê các tải tiêu thụ của công tơ 1

- Suy ra tổng điện năng tiêu thụ của công tơ 1 trong tháng:

4.1.2 Chi phí điện năng tiêu thụ của công tơ 2

- Điện năng tiêu thụ của các tải công tơ 2 (kWh):

Bảng 4.1.3: Thống kê các tải tiêu thụ của công tơ 2

- Suy ra tổng điện năng tiêu thụ của công tơ 2 trong 1 tháng:

Công tơ 1:

Chiếu sáng Room 2 & Ổ cắm room 1,2 14,37

Bảng 4.2.1: Thống kê các hệ số tải của công tơ 1

Bảng 4.2.2: Thống kê các hệ số tải của công tơ 2

4.3 Phân tích chất lượng điện năng

Thông số điện Phạm vi dao động Đánh giá các thông số điện

Hình 4.3.2: Đồ thị điện áp công tơ 2

Điện năng tiêu thụ (kWh)

919.26

Bảng 4.3.2: Thông số điện tại CT2 cửa hàng

Nhận xét:

- Nhìn chung, chất lượng điện áp tốt

- Có một thời điểm trong tháng bị sụt áp dưới mức cho phép ảnh hưởng đến

phụ tải

CHƯƠNG 5: SO SÁNH HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG Khó khăn:

• Chưa có hóa đơn sử dụng năng lượng thời gian trước đây và thuế phí áp đặt tương ứng để thực hiện so sánh nội bộ

• Không có dữ liệu sử dụng năng lượng ở khu vực xung quanh của đơn vị khác (để thực hiện bước so sánh hiệu quả năng lượng)

• Không có thông tin về thang điểm BENCHMARK và so sánh SEC tiêu chuẩn

=> Nếu có thêm thông tin sẽ lập thêm Biểu đồ cột và đường thể hiện sự tiêu thụ điện theo tháng có chia tỉ trọng theo từng thành phần và có đường đồ thị nhiệt độ (Giúp dễ so sánh lượng điện tiêu thụ giữa các tháng và ảnh hưởng của nhiệt độ đến việc tiêu thụ điện)

CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG 6.1 Khảo sát đồ thị phụ tải của công tơ 1

6.1.1 Đồ thị phụ tải ngày giữa tuần của công tơ 1 (Thứ 4 ngày 19/5/2021)

Đồ thị phụ tải dạng bảng và dạng cột: ghi lại công suất tiêu thụ theo từng giờ trong một ngày của công tơ 1

Hình 6.1.1: Đồ thị phụ tải ngày giữa tuần của công tơ 1

-Từ đồ thị thu được ở trên ta có nhận thấy rằng:

• Tải hoạt động theo đúng giờ làm việc của Showroom bán quần áo, không thấy công suất tiêu thụ tăng cao ở những giờ không làm việc mà chỉ tiêu thụ rất ít Chủ yếu công suất tiêu thụ đạt đỉnh từ thời gian từ trưa chiều đến tối

• Tải hoạt động vào ban đêm là không đáng kể cho thấy tiềm năng ứng dụng điều khiển hẹn giờ hoặc tự động tắt bớt thiết bị là không cần thiết Đồ thị phụ tải của từng thiết bị trong một ngày: ghi lại công suất tiêu thụ của từng thiết bị của công tơ 1

Hình 6.1.2: Đồ thị phụ tải của từng thiết bị ngày giữa tuần của công tơ 1

Từ đồ thị phụ tải trên, ta nhận thấy:

• Trong thời gian làm việc, tải Cửa từ và Điều hòa Room 2 tiêu thụ điện năng lớn liên tục trong một khoảng thời gian dài

 Do đó Điều hòa Room 2 là Điều hòa không Inverter

Giải pháp đề xuất: Thay thế Điều hòa Room 2 sang điều Điều hòa có Inverter để tiết kiệm điện năng tiêu thụ của tải điều hòa

• Điều hòa Room 1 có đường đồ thị tăng giảm điện năng tiêu thụ liên tục và tiêu thụ điện năng ít hơn ĐH Room 2

 Do đó Điều hòa Room 1 là Điều hòa Inverter, là loại tiết kiệm điện năng nên không cần thay thế như điều hòa room 2

• Trong một khoảng thời gian ngắn, tải Chiếu sáng Room 1 và ổ cắm Room 1,2 điện năng tiêu thụ tăng vọt đột ngột rồi giảm về mức bình thường

6.1.2 Đồ thị phụ tải ngày cuối tuần của công tơ 1 (Chủ nhật ngày 16/5/2021)

Đồ thị phụ tải dạng bảng và dạng cột: ghi lại công suất tiêu thụ theo từng giờ trong một ngày của công tơ 2 Chiếu sáng Room2 và ổ cắm room 1&2Chiếu sáng Room1

Đèn biển cửa hiệuĐiều hòa Room1Cửa từ và điêu hòa Room2

Hình 6.1.3: Đồ thị phụ tải ngày cuối tuần của công tơ 1

-Từ đồ thị thu được ở trên ta có nhận thấy rằng:

• Tải tiêu thụ mức điện năng nhiều như nhau từ lúc mở cửa đến lúc đóng cửa và tiêu thụ nhiều hơn so với ngày bình thường

• Tải hoạt động đúng theo giờ làm việc của Showroom bán quần áo, ngoài giờ làm việc thì tiêu thụ mức công suất rất ít cho thấy tiềm năng ứng dụng điều khiển hẹn giờ hoặc tự động tắt bớt thiết bị là không cần thiết

Đồ thị phụ tải của từng thiết bị trong một ngày: ghi lại công suất tiêu thụ của từng thiết bị của công tơ 1

Hình 6.1.4: Đồ thị phụ tải của từng thiết bị ngày cuối tuần của công tơ 1

Nhận xét: Vào ban đêm, tải Chiếu sáng Room 1 và Ổ cắm Room 1,2 vẫn tiêu thụ điện năng nhưng rất ít Trong thời gian làm việc, tải chiếu sáng Room1 hoạt động với một công suất gần như không đổi => Cần xem xét đến việc ngắt bớt một số tải chiếu sáng vào khoảng thời gian nghỉ trưa

6.2 Khảo sát đồ thị phụ tải của công tơ 2

6.2.1 Đồ thị phụ tải ngày giữa tuần của công tơ 2 (Thứ 2 ngày 17/5/2021)

Đồ thị phụ tải dạng bảng và dạng cột: ghi lại công suất tiêu thụ theo từng giờ trong một ngày của công tơ 2

Hình 6.2.1: Đồ thị phụ tải ngày giữa tuần của công tơ 2

-Từ đồ thị thu được ở trên ta có nhận thấy rằng:

• Tải chủ yếu được tiêu thụ trong giờ làm việc từ 8h - 18h và có giảm nhẹ vào thời gian nghỉ trưa

• Đỉnh tải xuất hiện ở khung giờ cao điểm 9h30 – 11h30 sáng

• Vào ban đêm, tải chiếu sáng hoạt động liên tục với công suất không đổi => Cần xem xét việc cắt giảm tải chiếu sáng vào khung thời gian này Đồ thị phụ tải của từng thiết bị trong một ngày: ghi lại công suất tiêu thụ của từng thiết bị của công tơ 2

Hình 6.2.2: Đồ thị phụ tải của từng thiết bị ngày giữa tuần của công tơ 2

Từ đồ thị phụ tải trên ta nhận thấy:

• Điện năng tiêu thụ chủ yếu vào tải điều hòa, chiếu sáng và máy khâu • Trong thời gian làm việc, Điều hòa xưởng tăng giảm điện năng tiêu thụ

liên tục

 Do đó Điều hòa Xưởng là Điều hòa Inverter

• Tải Chiếu sáng và Máy Khâu tiêu thụ điện năng lớn vào thời gian làm việc và giảm mạnh vào thời gian nghỉ trưa Ban đêm tải chiếu sáng hoạt động liên tục với công suất không đổi

 Do đó cần xem xét đến cắt giảm những thiết bị hoạt động không cần thiết vào ban đêm

6.2.2 Đồ thị phụ tải ngày cuối tuần của công tơ 2 (Chủ nhật ngày 16/5/2021)

Đồ thị phụ tải dạng bảng và dạng cột: ghi lại công suất tiêu thụ theo từng giờ trong một ngày của công tơ 2 Nóng Lạnh WC tầng 1ĐH room 3Chiếu sáng & Ổ cắm Room 3

ĐH phòng OutletĐH phòng CreateChiếu sáng OutletChiếu sáng CreateChiếu sáng và máy khâuNóng LạnhĐiều hoà xưởng

• Công tơ 2 đo dữ liệu sử dụng năng lượng của xưởng may

• Vào chủ nhật, xưởng may không hoạt động và tải chiếu sáng vẫn hoạt động liên tục cả ngày với mức công suất không chênh kệch nhau nhiều  Cần sử xem xét sử dụng hợp lý tránh để tải hoạt động không cần thiết Đồ thị phụ tải của từng thiết bị trong một ngày: ghi lại công suất tiêu thụ của từng thiết bị của công tơ 2

Hình 6.2.4: Đồ thị phụ tải của từng thiết bị ngày cuối tuần của công tơ 2

- Từ đồ thị phụ tải trên, ta nhận thấy: Nóng Lạnh WC tầng 1ĐH room 3Chiếu sáng & Ổ cắm Room 3ĐH phòng OutletĐH phòng CreateChiếu sáng Outlet

Chiếu sáng CreateChiếu sáng và máy khâuNóng LạnhĐiều hoà xưởng

• Vào ban đêm tải chiếu sáng và máy khâu hoạt động liên tục với công suất

- Từ đồ thị phụ tải của các ngày điển hình giữa tuần và cuối tuần ta nhận thấy Showroom bán quần áo có xu hướng sử dụng năng lượng nhiều hơn vào cuối tuần - Phòng Thiết kế và Xưởng May sử dụng năng lượng nhiều vào các ngày trong tuần, trong các ngày đó thời điểm sử dụng điện có tập trung nhiều vào giờ cao điểm Cuối tuần nghỉ không làm việc nhưng vẫn tiêu thụ với công suất hầu như không đổi

- Giải pháp:

• Hạn chế khởi động các tải công suất lớn ở giờ cao điểm để hạn chế đỉnh tải

• Xem xét việc sử dụng thiết bị công suất nhỏ chạy đầy tải liên tục • Ngắt tạm thời một số tải không thiết yếu trong giờ cao điểm • Thay thế và sử dụng Điều hòa Inverter

• Xem xét, đánh giá mục đích sử dụng tải vào ban đêm Từ đó có thể đề xuất sử dụng bộ hẹn giờ để ngắt tải vào ban đêm giúp tiết kiệm điện năng

CHƯƠNG 7: KIỂM KÊ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

Cửa hàng sử dụng 2 công tơ Ta sẽ kiểm kê sử dụng năng lượng của từng công tơ

4 Điều hòa Room 1 1,806 22 438,27 25,96 5 Cửa từ & Điều hòa Room 2 2,608 31 679,07 40,22

Bảng 7.1.1: Kiểm kê sử dụng năng lượng tải công tơ 1

Nhận xét: