Vid verifiering av energieffektivisering - IPMVP

Att minska eller optimera energiförbrukningen är en del av den hållbara utveckling som många industriländer, särskilt inom Europa undertecknade i Kyotoprotokollet. I vilka alla parterna åtar sig att fastställa internationellt bindande mål för att minska koldioxidutsläppen.

Under år 2018 uppdaterades Energieffektiviseringsdirektivet för att anpassas till EU:s mål om 32,5 procent energieffektivisering till år 2030. I Sverige så har regeringen Moderaterna, Centerpartiet och Kristdemokraterna enats om ett förslag till mål för energieffektivisering där Sverige år 2030 ska ha 50 procent effektivare energianvändning jämfört med år 2005. En stor del av Energimyndighetens verksamhet på området energieffektivisering styrs av detta direktiv. Detta kräver att stora företag skall göra energikartläggningar och att vissa statliga byggnader ska energieffektiviseras.

Julian Grant, från Chauvin Arnoux, tittar här närmare på de aktuella trenderna när det gäller energibesparing och presenterar det internationella protokollet IPMVP – International Performance Measurement and Verification Protocol samt diskuterar mättekniska lösningar för att kontrollera energiprestanda.

De kontinuerliga ökningarna av elpriserna de senaste åren visar på en betydande och utbredd trend som belastar budgeten hårt för de allra flesta industriföretag. Flera studier har tydligt visat att trenden med de ökade energikostnaderna för företagen innebär att det nu är hög tid att se över metoderna för att hantera situationen.

En nyligen genomförd undersökning av europeiska företags energikostnader har visat att även om de gynnats av relativt stabila energipriser under 1990-talet så har det under de senaste åren och särskilt under det senaste decenniet skett en förändring av situationen. Den globala efterfrågan på olja (den främst använda fossila energikällan) har stadigt ökat. Samtidigt har politisk instabilitet i flera oljeproducerande länder orsakat stigande grundpriser på fossila bränslen.
Denna prisuppgång har ökat energikostnaderna för industrin och därmed för verksamheter i allmänhet såväl som för konsumenterna. Stigande energikostnader påverkar nu direkt priserna på tillverkade varor eftersom industriföretag sällan helt eller delvis kan absorbera energikostnaderna.

När högre kostnader påverkar vinsterna tittar företagen på nytt på energieffektivitet och många försöker minska kostnaderna för allmännyttiga tjänster genom att uppgradera sin utrustning eller ändra sina rutiner. Experter varnar dock för att även om deras avsikter är goda så kan fördelarna förbli tillfälliga såvida inte lämpligt underhåll också utförs.

Även om de första reaktionerna hos flera företag var att undersöka om de kunde köpa sin energi billigare eller till och med producera den själv. Så visade undersökningen att den bästa lösningen på detta problem var att se över sina egna installationer och anpassa viss typ av elförbrukning trots kostnaderna. Detta genom att följa enkla principer som nu är välkända och allmänt genomförbara.

Energieffektivitet

Oavsett om det rör sig om industriell verksamhet, tjänsteproduktion, infrastruktur eller en lokal myndighet, blir bättre energieffektivitet allt viktigare. Behovet av att förbli konkurrenskraftig och nödvändigheten av att generera ökande vinster i kombination med ständigt stigande energipriser och nuvarande ekonomiska begränsningar innebär att minskning och / eller optimering av energiförbrukningen är en viktig fråga som berör alla.

Inom industrin har det t.ex. visat sig att betydande besparingar är möjliga bara genom att skrota ineffektiv utrustning och strypa onödig drift av utrustning efter avslutat arbetspass. Detta kan utgöra mellan 20 % och 46 % av den nuvarande energiförbrukningen beroende på orsaken. Mätning är den väsentliga funktionen för alla energieffektivitetsprojekt för att på så vis försöka kontrollera och optimera elförbrukningen och därigenom minska energikostnaderna. Att konsumera mindre och mer effektivt innebär att det är nödvändigt att först kartlägga alla befintliga installationer. Detta betyder omfattande mätningar av samtliga parametrar som behövs för att upptäcka potentiella besparingsområden samt för att kunna föreslå inledande förbättringar.

I definitionen av den internationella standarden i ISO 50001 anges kraven för att upprätta, införa, underhålla och förbättra ett energiledningssystem. Syftet är att hjälpa en organisation att tillämpa ett systematiskt tillvägagångssätt för att åstadkomma ständiga förbättringar av energiprestanda.
Standarden syftar till att hjälpa organisationer att kontinuerligt minska sin energianvändning och därmed också sina energikostnader samt utsläpp av växthusgaser.

I det rådande ekonomiska klimatet och med energikostnader som förväntas fortsätta stiga är det inte helt lätt att vidta åtgärder för att minska energikostnaderna. Sedan september 2012 har man dock i sin officiella politik för energibesparingar inom Europa inkluderat principen om betydande minskningar av energiförbrukningen. I och med detta kommer energibolagen att årligen tvingas investera 1,5% av sina årliga energiförsäljningsintäkter i olika tjänster som gör det möjligt för sina kunder att minska deras konsumtion.

International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP)

Energibesparingsprojekt följs ofta upp enligt det internationella protokollet IPMVP – International Performance Measurement and Verification Protocol.
IPMVP främsta syfte är att underlätta för en noggrann utvärdering av effektiviseringsprojekt inom industrin, för fastighetsägare och offentlig sektor. Internationellt är det nu det mest använda ramverket.

IPMVP används för att kontrollera, optimera eller minska energikostnaderna genom att mäta teknisk såväl som ekonomisk prestanda. IPMVP är inte en standard utan ett "ramdokument som beskriver gemensamma metoder för mätning, beräkning och övervakning av de besparingar som uppnås inom ramen för ett energieffektivitetsprojekt".
IPMVP ges ut av Efficiency Valuation Organisation (www.evo-world.org). Protokollet förklarar i detalj hur verklig energianvändning ska korrigeras med avseende på avvikelser i t.ex. verksamheter i byggnaden samt utomhus- och inomhustemperatur mm. Den definierar metoder för ett standardiserat förfarande för granskning, mätning och verifiering av energiprestanda.

En skriftlig "mätnings- och verifieringsplan" säkerställer mätningarnas repeterbarhet så att analysens resultat blir tillförlitliga, jämförbara och repeterbara. Detta är ett viktigt verktyg för alla energieffektivitetsprojekt och innefattar att utarbeta ett fullständigt förfarande samt att fastställa de punkter som ska kontrolleras för att säkerställa att de implementerade lösningarna verkligen är effektiva.

Inom ramen för ett energieffektivitetsprojekt är ett uttömmande tillvägagångssätt avgörande. Alla parametrar som kan ha en betydande inverkan på energibesparingar måste mätas. Mätningen av en anläggning måste därför betraktas som en helhet. På detta vis kan energibudgetarna hanteras mer exakt och de åtgärder som anges i mät- och verifieringsplanen får då trovärdighet.

Definitionen av rapporternas innehåll och precisionen i metoderna för mätprestandan är avgörande för fastställande av mät- och verifieringsplanens genomförande samt för att säkerställa att den accepteras av alla berörda personer.

Mätutrustningen och mätprecisionen som används för övervakning samt själva testmetoderna bidrar alla till att bedöma vinsterna och för att beräkna avkastningen på investeringen. Mät- och verifieringsplanen uppmuntrar följaktligen investerare att finansiera energibesparingsprojektet och mätresultaten från detta måste därför också sparas av denna anledning.

All mätdata som används för att utarbeta mät- och verifieringsplanen måste tydligt identifieras i ett dokument tillsammans med platser och datum. Dessa mätdata kan sedan användas för att motivera de åtgärder som genomförs i förhållande till de ursprungliga målen för projektet. Alla dessa element (mätparametrar, referensenheter, dataformat, analysens typ och innehåll osv.) måste registreras för att bekräfta energieffektivitetsprojekt relevans. Det finns fyra faser i IPMVP-metoden.

Fas 1: Definiera behoven och utföra mätningar

Avgörande är att först börja med att ta fram en historisk jämförande analys av energikonsumtionen.
Det första tillvägagångssättet i detta steg innebär att man analyserar de olika elräkningarna från elleverantörerna. Dessa elräkningar kommer då att gälla för den totala energikonsumtionen av hela verksamheten. Utöver detta så finns det ett behov av att specificera konsumtionen och fördela den över de olika elförbrukarna som är anslutna till varje installation (fabrik, verkstad, produktionslinje, byggnad, kontor etc.). All mätdata måste registreras under en tidsperiod som verkligen är representativ för elkonsumtionen för hela anläggningen.

- Realtidsövervakning av elkonsumtionen

- Förebyggande underhåll, söka överskridanden av olika tröskelvärden för elkvalitet

- Skapa utskrifter av nätbalanser, rapporter, grafer och summeringar

Fas 2: Planera och implementera lösningar

Utifrån de mätningar som utförts måste nu en investeringsplan tas fram som innehåller lämpliga lösningar och som kan implementeras och uppmätas ännu en gång. Därefter kommer förslagen till förbättringarna av installationerna att genomföras. De vanligaste åtgärderna som brukar vidtas är att modifiera belysningstyper, ändra styrsystem för elmotorer, ersätta vissa elmotorer med mer effektiva modeller och stänga av system när de inte används. Det här är bara några exempel på elektrisk utrustning. För att spara energi så övervakas och mäts all elförbrukning (värme / kyla, tryckluft, gas etc.) och kan därefter eventuellt behöva modifieras.

Det är viktigt att komma ihåg att bekämpa slöseri av elektricitet inte är det enda sättet att åstadkomma energibesparingar utan att det också bör följas av implementering av mindre energikrävande lösningar för olika givna situationer.

Fas 3: Mäta och verifiera förbättringar

Därefter genomförs en ”mätkampanj” för att säkerställa att de förväntade besparingarna verkligen har uppnåtts. Resultaten från dessa mätningar av såväl de mättekniska åtgärderna som de ekonomiska förbättringarna bör jämföras direkt med de ursprungliga målen.

Fas 4: Pågående periodiska tester

När verifieringen av förbättringarna har fastställts måste därefter en underhållsrutin inrättas för periodiska tester (var 6:e eller var 12:e månad). Testerna måste vara omfattande och alla komponenter i det elektriska distributionsnätet behöver mätas:

- Belysningsnätverket

- Allmänna 1- och 3-fas distributionsnätet

- 3-fas distributionsnätet

- Distribution via avbrottsfri strömförsörjning

- Standby-generatoraggregat

- All intern elproduktion

Energiloggrar från Chauvin-Arnoux

Helt klart är mätningarna grunden för att optimera anläggningarnas energieffektivitet, övervaka elektriska nätverk och fördela kostnaderna rättvist. Mätningarna är därför en avgörande komponent i diagnostiken, testningen och framstegsplanen. De garanterar effektiv och långsiktig energieffektivitet.

Behovet av att mäta och registrera elkonsumtion har drivit på utvecklingen av en mängd olika effekt- och energiloggers. De representerar inte bara svaren på det växande behovet av elektrisk mätning med en lättinstallerad, bärbar lösning för professionella kunder utan dessa instrument är också enkla att använda och möjliggör mätning, inspelning och analys av alla viktiga energidata.
De är kompatibla med de flesta typer av nätverk som används i dag.

Moderna dataloggrar mäter på tre spänningsingångar och tre strömingångar och registrerar effektvärdena (W, VAr och VA) och energidata (kWh, kVAh och kVArh). Samtidigt beräknar och registrerar de effektfaktorn, cosϕ, crestfaktorn och frekvensen. De ger också information om övertoner (THD) som finns i nätverket.

All mätdata lagras i energiloggern, helst på ett flyttbart media som ett SD-minneskort men användare kan också hämta och återställa mätdata via USB-, Bluetooth- eller Ethernet-anslutningar. Valet av nätverkskommunikation gör det möjligt att fjärrstyra flera dataloggrar samtidigt som tillfälligt kan ha installerats i hela anläggningen.

Med den passande och medföljande programvaran kan man sedan hämta mätdata och visa de önskade trendkurvorna.

Sammanfattningsvis är det inte bara nödvändigt att minska eller optimera energieffektiviteten av olika skäl, vissa lagliga och andra moraliska utan det är också alltmer ekonomiskt klokt att göra det.

Energikostnaderna kommer att fortsätta att stiga under överskådlig framtid men kunskapen, vägledningen och verktygen för att uppnå de nödvändiga besparingarna för att mildra energikostnaderna är alla tillgängliga.