Tài liệu SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ pdf

S DNG NNG LNG
HIU QU
CBGD: TS. VOế LE PHU
Khoa Moõi Trửụứng, ẹHBK TP.HCM
TẠI SAO THỰC HIỆN HIỆU QUẢ NĂNG LƯNG?
 Lợi nhuận (cao sau khi hoàn thuế)
 Tăng ưu thế cạnh tranh
 Cải thiện sản lượng, thời gian sản xuất,
nguyên liệu đầu vào và tính linh hoạt
 Giảm bớt thời gian xây dựng, chi phí và độ
phức tạp
 Năng lực cơ sở hạ tầng được mở rộng
 Bảo vệ môi trường và khí hậu
 Nâng cao sức lao động và hiệu quả
Cốt lõi của vấn đề HIỆU QUẢ NĂNG LƯNG

 Quan điểm Thiết kế Mới
 Kỷ thuật he äthống một cách tổng thể luôn luôn đem lại
những tiết kiệm lớn không tốn kém
 Các cải thiện về Kỹ thuật
 Mới và trang bò mới
 Quản lý (giống như Kiểm soát Chi phí Tài chính)
 Cần phải mạnh mẽ và có hệ thống
 p dụng cách tiếp cận TQM cho các thiết bò
 Hiệu suất kỹ thuật ít khi được đo đạc
 Những lỗi thiết kế bò lập lại, không được phát hiện và
khắc phục
CÁC HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

Sản phẩm cuối cùng
Dòng nguyên liệu

Nhân lực
Năng lượng
Chất thải Công nghiệp
LỎNG
Nước thải độc, vô cơ
và hữu cơ
KHÍ
Phát thải
SO
2
, NO
x,
CO, v.v
CHẤT THẢI RẮN
Nguyên liệu hay sản phẩm bò thải bỏ
hay bùn từ NM xử lý (ETP)
THẢI BỎ
NĂNG LƯNG
Môi chất nóng, hơi
nước, các phát thải
nhiệt,v.v.
,
TẠI SAO CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP KHÔNG
HIỆU QUẢ?

Nguyên liệu
Nước
Năng lượng
Sản phẩm Cuối
QUY TRÌNH

CÔNG NGHIỆP
Khí thải
Nước thải
Chất thải rắn
 Quản gia yếu kém (rò rỉ, rơi vãi)
 Quy trình sai sót
 Thiếu công nhân có tay nghề
 Thiếu Sáng kiến Quản lý
CÁC ÁP LỰC ĐỐI VỚI NGÀNH CÔNG NGHIỆP

Hao hụt Tài nguyên/
Tăng giá Nguyên liệu
Các rào cản thương mại
Giá Nước& Năng lượng
đang tăng
Cạnh tranh Toàn cầu
Bộ tiêu thuẩn ISO 9000,
14000, Nhãn sinh thái
Nghò đònh thư/Thỏa thuận Quốc
tê, VD Nghò đònh thư Kyoto,
Giảm phát thải KNK, v.v.
Xiết chặt Luật lệ về Môi trường,
tăng chi phí kiểm soát ô nhiễm
CÁCH TIẾP CẬN TIẾN BỘ
ĐỐI VỚI QUẢN LÝ NĂNG LƯNG

Thay đổi
Thiết bò
Thay thế
Nguyên liệu

Cải tiến
Quy trình
Tái sinh & Tái sử dụng
Cải thiện Quản gia
Sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên
TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯNG
QUẢN LÝ NĂNG LƯNG
ĐỂ GIẢM THIỂU CHẤT THẢI

Thay đổi trong
nguyên liệu đầu vào
Thay đổi Công
nghệ
Quản gia tốt
Thay đổi sản phẩm
Tái sử dụng tại
chỗ

QUY TRÌNH

20 - 30% < 1 năm Quản gia tốt và kiểm soát
qua trình tốt hơn
30 - 50% 1 - 3 năm Cải tiến thiết bò và/hoặc thay đổi
công nghệ, tái sinh
> 50% < 3 năm Thay đổi sản phẩm và/hoặc
thay đổi quy trình
THỜI GIAN
TRIỂN KHAI
TIỀM NĂNG
GIẢM THIỂU

CHẤT THẢI
PHẠM VI LỰA CHỌN
LI ÍCH TỪ VIỆC QUẢN LÝ NĂNG LƯNG

QUẢN LÝ NĂNG LƯNG
Giảm chi phí
nguyên liệu
Giảm Chi phí
Xử lý Chất thải
Giảm Chi phí
Thải bỏ Chất
thải
Giảm Chi phí
Năng lượng
Cải thiện Hiệu
suất Quy trình
Cải thiện Chất
lượng Sản phẩm
Quan điểm Thiết kế Mới: Một Ví dụ

 Thiết kế lại một hệ thống bơm công nghiệp mà được xem
là tối ưu và tiêu chuẩn đã giúp giảm điện tiêu thụ từ 95
xuống 7 hp (-92%), chi phí xây dựng ít hơn, & hoạt động
tốt hơn.
 Không dùng công nghệ mới - chỉ thay đổi thiết kế theo 2
cách:
 Đường ống lớn, bơm nhỏ (không làm ngược lại)
 Bố trí đường ống trước, sau đó đến thiết bò (không làm ngược
lại)
 Tối ưu hóa toàn bộ hệ thống, không làm từng phần riêng

rẽ (làm yếu hệ thống), và tối ưu hóa vì lợi ích nhiều mặt,
chứ không phải chỉ một mặt nào đó.
 “Chỉ cần ngưng quan niệm cũ” - Không thể thay đổi được
CÁC LÝ DO LÀM KÉM HIỆU QUẢ NĂNG LƯNG

 Thiết kế tương tự một cách nhanh chóng nghóa là
“sự lập lại có tính lan truyền”
 “Sao chép chính xác” ngăn cản sự phát triển liên
tục.
 Tập trung vào tốc độ sản xuất và sản lượng, không
tập trung vào các “chi phí nhỏ”
 Nhiều giả đònh về hiệu quả làm tăng chi phí, rủi ro
và chậm trễ.
 Bất kỳ thay đổi nào trong thói quen bò xem là “rủi
ro”
CÁC LÝ DO CỦA VẤN ĐỀ NĂNG LƯNG KÉM
HIỆU QUẢ

 Đầu tư bò thiên về hướng mở rộng sản xuất
 Dễ dàng tài trợ cho thiết bò quá khổ, khó
khăn cho đầu tư về hiệu suất
 Tập trung vào chi phí ban đầu, và chi phí
năng lượng tổng thể
 Văn hóa TQM không được áp dụng vào
các thiết bò năng lượng
 Không có ai thừa nhận chất thải, ngay cả
khi chúng được đo đạc.
Thất thoát tăng lên nhiều lần

 Các nhà thiết kế cho thiết bò thường giả đònh thiết bò sử

dụng năng lượng nhiều hơn từ 2 đến 5 lần giá trò thực tế
sử dụng.
 Hệ số sử dụng của thiết bò = 30%, nhưng hệ số đồng
thời của phụ tải bò bỏ qua.
 Nhiều phụ tải ảo nghóa là thêm nhiều tải làm mát và
phải trả giá thông qua sự non tải của hệ thống điều hòa
không khí
 Nhiều phụ tải bò thổi phồng lên nghóa là dàn ống trao
đổi dài hơn, tổn thất áp suất lớn, quạt quá cỡ (làm nóng
không khí một cách không cần thiết)
 Chi phí đầu tư bò thổi phồng đi kèm với các máy lạnh,
tháp giải nhiệt, bơm, quạt lớn , v.v.
 Thêm chi phí Vận hành&Bảo trì, gây ồn hơn, bảo hiểm
cao hơn
Thất thoát trong Dòng Năng lượng
Nămg lượng
sơ cấp
Chuyển đổi Năng lượng
cuối cùng
Hộ tiêu thụ
Năng lượng
có ích
Dòch vụ
năng lượng
Than Nhà máy điện Lưới truyền tải Đèn
Năng lượng phát ra
Độ rọi
Chiếu sáng thường là một mục tiêu ngay từ đầu và dễ thấy
trong các chiến dòch và chính sách tiết kiệm năng lượng.
Tiềm năng Tiết kiệm:

NUTEC (Thụy Điển) ước tính tiềm năng tiết kiệm từ hệ thống chiếu
sáng hiệu quả cao là 64% trong lãnh vực dòch vụ.
Thiết kế Hệ thống một cách tổng thể
“Vượt Qua Rào cản về Chi Phí”

 Đạt được các lợi ích nhiều mặt từ một khoản chi
duy nhất: tiết kiệm năng lượng và vốn đầu tư và các
chi phí khác
 Cửa sổ cao cấp, mô tơ tốt và ballast có thể điều chỉnh
đươc có những lợi ích nhiều mặt
 Nguyên tắc cơ bản là tối ưu hóa toàn bộ hệ thống
 Thiết kế có suy nghó kỹ và thống nhất.
 Và/hoặc gánh vác cả những thay đổi khác đã dự
kiến
 Nâng cấp, cải tạo, thay mới, mở rộng
 Đã được chứng minh ở nhiều hệ thống kỹ thuật
Các Nguyên tắc của Thiết kế Hiệu quả

 Bắt đầu từ dưới các hộ tiêu thụ do đó giúp tiết kiệm
ở nhiều khía cạnh: giảm đến mức tối thiểu chính tải
đó và các tải đi kèm
 Giảm ma sát, cản trở, lưu lượng và tốc độ.
 Sử dụng phối hợp thiết kế hệ thống một cách tổng
thể để giúp tiết kiệm chi phí nhiều hơn sẽ có chi
phí ít hơn các thiết kế nhỏ
 Tiết kiệm tiền bạc từ việc giảm bớt cơ sở hạ tầng
 Đơn giản hóa, ví dụ, không có các van cân bằng
 Thay mới trong quá trình cải tạo theo kế hoạch
Thất thoát Nhiều mặt

Thất thoát ở nhà máy điện 70%
Thất thoát truyền tải & phân phối
9%.
Motor losses 10%
Thất thoát ở bộ truyền động 10%
Thất thoát do mô tơ 10%
Thất thoát ở bơm 10%
Thất thoát ở van tiết lưu 10%
Thất thoát trên đường ống
10%
9,5 đơn vò năng lượng
đầu ra
Nguồn: Drivepower Technology Atlas
Courtesy of E SOURCE, www.esource.com
Bắt đầu từ dưới lên để bắt lấy những tiết kiệm tổng
thể

 Những thất thoát tổng thể cần hỏi 10 đơn vò nhiên
liệu tại nhà máy điện để phân phối 1 đơn vò lưu
lượng tại đường ống
 Chuyển những thất thoát tổnt thể trở lại thành
những tiết kiệm tổng thể
 Tiết kiệm một đơn vò lưu lượng hoặc ma sát trong
đường ống sẽ giúp tiết kiệm khoảng 10 đơn vò nhiên
liệu, chi phí, và ô nhiễm tại nhà máy điện.
 Giảm kích thước thiết bò trong nhà máy: tiết kiệm
một đơn vò lưu lượng hay ma sát sẽ tiết kiệm 2,4
đơn vò về kích cỡ mô tơ, v.v
Đầàu tiên hãy giảm thiểu ma sát

 Giảm tổn thất áp suất / áp suất tónh
 Bố trí đường ống/ ống dẫn trước, sau đó mới đến thiết bò
 Các đường ống/ống dẫn suôn, ngắn và có kích cỡ tối ưu
 Giảm bớt những đọan cong: cánh hướng dòng
 Dùng các van/damper có mức tổn thất áp suất thấp
 Liệt kê tỉ mỉ các thiết bò để giảm bớt sự chồng chéo
 Đầu tiên giảm thiểu lưu lượng, chọn lựa các ống dẫn/đường
ống một cách hiệu quả, sau đó giảm kích thước các
bơm/quạt
 Sử dụng các bộ lọc và dàn ống trao đổi nhiệt có tốc độ quay
thấp (<60 m/phút)
 Làm tương tự đối với cho toàn bộ dây điện mạng điện: làm
cho kích thước dây lớn hơn
Phối hợp Thiết kế Để Có Lợi Ích Nhiều Mặt

 Lợi ích Vận hành- sản lượng cao hơn, đầu ra và thời
gian ít hơn, chu trình sản xuất nhanh hơn- có thể có
giá trò hơn năng lượng và khoản tiền tiết kiệm được.
 Ví dụ: các bộ hiển thò dùng màn hỉnh LCD và các đường
ống trong suốt
 Cải thiện cả về kỹ năng và năng suất lao động.
 Tiết kiệm nhiều mặt nhờ đổi chiều những thất thoát
 Các hệ thống khí có tổn thất áp suất, tốc độ thấp.
 Giảm các phụ thấp kèm theo, giảm công suất, tối ưu hóa
tốt hơn
 Thiết bò nhỏ, công suất điện thấp hơn, đường ống, không
gian, cấu trúc tải nhỏ hơn,
Tiết kiệm 1-2% tổng các chi phí

 Chi phí năng lượng tiết kiệm được, giống như bất kỳ

tổng phí tiết kiệm được khác, rơi ngay xuống hàng
cuối cùng
 Những trang bò mới có hiệu quả năng lượng cơ bản
thường bổ sung thêm 1% vào tổng lợi nhuận cuối
cùng
 Nếu việc bán một sản phẩm mới giúp thu được 10%
lợi nhuận, thì tiết kiệm $1 giá trò năng lượng sẽ làm
tăng lợi nhuận tương đương với $10 của việc bán
sản phẩm mới - khó khăn hơn và không chắc chắn
bằng việc tiết kiệm năng lượng!
 Nếu bạn ít vốn thì đừng lãng phí chúng vào các máy
móc thiết bò quá cỡ và quá phức tạp
Đo đạc Cẩn thận Để Quản lý Hiệu quả

 Nếu bạn không đo lường, bạn không thể quản lý
chúng
 Bạn sẽ nhận được những gì mà bạn đo lường
 Hãy xác đònh giá trò kinh tế về độ chính xác, tính
ổn đònh của các dầu dò, và mua chúng theo giá trò
đó
 Thông tin cần phải gởi đến những người cần đến
nó: theo đònh nghóa, những hệ thống không có phản
hồi những hệ thống không khôn ngoan
 Sử dụng các công cụ và phần mềm hiện đại để mô
hình hóa số liệu; chẩn đoán và hành động ngay lập
tức
Các đề xuất về quản lý

 Thiết lập một chương trình hợp tác quản lý năng lượng:
nhà vô đòch tại chỗ, người đào tạo, trách nhiệm giải

trình, khuyến khích có đònh hướng, cải tiến liên tục
 Đẩy mạnh những thay đổi văn hóa lâu dài cần thiết,
bao gồm cả việc chấp nhận rủi ro có kiểm soát
 Không nên xem các thiết bò là những khoản phải chi để
giảm thiểu mà hãy xem chúng như là trung tâm lợi
nhuận để tối ưu hóa bằng cách giảm chất thải
 Tính chi phí cho các quá trình thông qua các chi phí dự
phòng của các dòch vụ sử dụng
 Xem xét lại các quy đònh phân bổ vốn để các nhân viên
tài chính và vận hành chia xẻ cùng một mục tiêu
Các đề xuất về quản lý

 Đo đạc, hình tượng hóa và phổ biến số liệu
 Chuyển đổi hệ thống đo lường dùng hiệu
suất sang đo lường dùng tiền tệ
 Yêu cầu thiết kế hệ thống một cách tổng thể
 Thiết lập các mức ngưỡng thực hiện thấp
nhất: phần thưởng cao hơn
 Do lợi nhuận ít, chúng ta phải đổ mồ hôi
chi nhiều điều vụn vặt - và hiệu quả năng
lượng còn hơn cả điều vụn vặt
Các đề xuất về quản lý
 Công nghệ và thiết kế biến động không ngừng. Đừng
bao giờ ngừng việc học hỏi. Nếu bạn vừa mới trang bò
thêm, hãy trang bò thêm lần nữa
 Như những nhà thiết kế thông thường có thể nói với
bạn, nếu điều gì đó (a) không làm việc, hay (b) đã có
trong thiết kế của họ, thì hiệu quả kỹ thuật của những
thiết kế đó cần phải so sánh với công nghệ tốt nhất có
sẵn trên thò trường. Điều này đã được thực hiện chưa?

 Yêu cầu và khuyến khích những nhà cung cấp và nhà
thầu về những thiết bò có hiệu suất cao: thưởng trên
những tiết kiệm đo đạc được, không phải những phí tổn
 Nếu bạn tiếp tục làm cái bạn đã làm, bạn sẽ tiếp tục
nhận cái bạn đã có