ระบบบริหารจัดการพลังงาน (EMS) : ISO 50001, BCA Green Mark และสิ่งที่ EMS ติดตามวัดผลจริง

พลังงานเป็นรายการเดียวในบัญชีค่าใช้จ่ายของอาคารส่วนใหญ่ที่ผันแปรในแต่ละวัน ถูกมิเตอร์วัดโดยบุคคลอื่น และถูกใช้ไปกับอุปกรณ์ที่ทีมบริหารอาคารแทบไม่มีสิทธิ์ควบคุม ระบบบริหารจัดการพลังงาน (EMS) คือแพลตฟอร์มข้อมูลและกระบวนการที่เปลี่ยนกระแสที่มองไม่เห็นนี้ให้กลายเป็นงบประมาณที่บริหารจัดการได้

หน้านี้ครอบคลุมสิ่งที่ EMS ทำในระดับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ วิธีที่มาตรฐาน ISO 50001 วางกรอบงานนี้ ระบอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ใช้ข้อมูลจาก EMS เป็นแหล่งป้อนในสิงคโปร์และในภูมิภาคที่กว้างขึ้น และวิธีที่ EcoXplore ติดตั้งและดำเนินงานโครงการ EMS

EMS ทำหน้าที่อะไรจริง ๆ

EMS รวมสี่ฟังก์ชันเข้าด้วยกัน:

1. การวัดย่อย (Submetering) การวัดที่ละเอียดของไฟฟ้า น้ำ อากาศ ก๊าซ และไอน้ำ (W.A.G.E.S) ณ จุดที่อยู่ถัดจากมิเตอร์คิดเงินของการไฟฟ้า หากปราศจากการวัดย่อย โครงการพลังงานจะสามารถระบุการใช้พลังงานได้เพียงในระดับทั้งอาคารเท่านั้น
2. การรวมข้อมูลและฐานข้อมูลย้อนหลัง (Historian) ฐานข้อมูลแบบอนุกรมเวลาที่จัดเก็บข้อมูลมิเตอร์พร้อมแท็กทางวิศวกรรมและลำดับชั้นของสินทรัพย์ที่ทีมปฏิบัติการใช้งานอยู่ (chiller-1, AHU-3, tenant-A)
3. แดชบอร์ดและรายงาน มุมมอง KPI สำหรับผู้ปฏิบัติงานในโรงงาน สรุปรายเดือนสำหรับผู้บริหารระดับสูง และรายงานประจำปีสำหรับหน่วยงานกำกับดูแล
4. การตรวจจับความผิดปกติ การแจ้งเตือนเมื่อค่าฐานถูกฝ่าฝืน หรือเมื่อโปรไฟล์โหลดเปลี่ยนไปในลักษณะที่บ่งชี้ถึงการเสื่อมสภาพ

ลำดับมีความสำคัญ หากการวัดย่อยไม่ดี แดชบอร์ดก็จะโกหก หากไม่มีฐานข้อมูลย้อนหลัง การตรวจจับความผิดปกติก็ไม่มีช่วงเวลาเปรียบเทียบ โครงการ EMS จำนวนมากล้มเหลวตั้งแต่ขั้นตอนแรก เพราะรายการจุดติดตั้งมิเตอร์ถูกสรุปก่อนที่จะเข้าใจรูปแบบการใช้พลังงาน

ISO 50001 : สิ่งที่มาตรฐานนี้กำหนดต่อชั้นข้อมูล

ISO 50001:2018 วางกรอบการบริหารจัดการพลังงานให้เป็นวงรอบการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตามรูปแบบ plan-do-check-act เช่นเดียวกับ ISO 9001 และ ISO 14001 ภาระผูกพันในระดับชั้นข้อมูลนั้นเป็นรูปธรรม:

• การทบทวนพลังงาน (Energy review) การวิเคราะห์ที่มีเอกสารกำกับเกี่ยวกับการใช้พลังงานที่มีนัยสำคัญ (SEUs) การใช้พลังงานในอดีต และตัวแปรที่ขับเคลื่อนการใช้พลังงานนั้น (ปริมาณการผลิต สภาพอากาศ จำนวนผู้ใช้อาคาร)
• ค่าฐานพลังงาน (EnB) ช่วงเวลาอ้างอิงที่ใช้วัดสมรรถนะ ค่าฐานต้องสามารถปกป้องได้ โดยมีการปรับค่าตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อการใช้พลังงานในเชิงคณิตศาสตร์ ไม่ใช่กล่าวอ้างลอย ๆ
• ตัวชี้วัดสมรรถนะพลังงาน (EnPIs) ตัวเลขที่ทำให้สามารถติดตามสมรรถนะได้ kWh ต่อหน่วยการผลิตเป็นตัวอย่างคลาสสิก ส่วน kWh ต่อตารางเมตรต่อ cooling degree day นั้นซื่อตรงกว่าสำหรับอาคาร
• แผนปฏิบัติการและการติดตามผล โครงการปรับปรุงที่มีเอกสารกำกับพร้อมเป้าหมายที่วัดผลได้ และกระบวนการสำหรับวัดว่าบรรลุเป้าหมายหรือไม่
• การตรวจประเมินภายในและการทบทวนของฝ่ายบริหาร หลักฐานว่าระบบถูกนำไปใช้งานจริง

EMS ที่ไม่รองรับการปรับค่า EnPIs ตามตัวแปรขับเคลื่อนนั้นไม่เพียงพอที่จะรักษาการรับรอง ISO 50001 ไว้ได้ ไม่ว่าแดชบอร์ดจะสวยงามเพียงใดก็ตาม ผู้ซื้อควรขอให้ผู้จำหน่ายสาธิตเครื่องมือวิเคราะห์การถดถอยและการปรับค่ามาตรฐาน ไม่ใช่เพียงไลบรารีของแผนภูมิเท่านั้น

ชั้นฮาร์ดแวร์

ชุดฮาร์ดแวร์ EMS โดยทั่วไปสำหรับไซต์อุตสาหกรรมขนาดกลาง:

• มิเตอร์ไฟฟ้า Class 0.5 ที่จุดรับไฟหลักและที่แผงจ่ายไฟหลักแต่ละจุด Class 0.5 หมายถึงความแม่นยำภายใน ±0.5% ของค่าที่อ่านได้ ซึ่งสอดคล้องกับ IEC 62053-22 Class 0.5S
• หม้อแปลงกระแส (CTs) แบบ split-core สำหรับการติดตั้งเพิ่มเติม และแบบ solid-core สำหรับงานก่อสร้างใหม่ อัตราส่วน CT เป็นตัวกำหนดช่วงการวัด CTs ที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะแลกมาด้วยความแม่นยำที่โหลดต่ำ
• Modbus RTU / TCP, BACnet/IP หรือ M-Bus เป็นโปรโตคอลภาคสนาม BACnet/IP เป็นที่นิยมในกรณีที่ EMS จะต้องเชื่อมต่อกับ ระบบบริหารจัดการอาคาร (Building Management System)
• มิเตอร์วัดอัตราการไหล สำหรับน้ำ อากาศอัด และไอน้ำ โดยเลือกขนาดให้เหมาะกับท่อและช่วงอัตราการไหลที่คาดไว้
• มิเตอร์วัดก๊าซ ในจุดที่มีการใช้ก๊าซธรรมชาติหรือ LPG สำหรับการรายงานด้านสิ่งแวดล้อม มิเตอร์เหล่านี้ต้องรองรับการชดเชยความดันและอุณหภูมิ
• เกตเวย์ / edge controller ที่ดึงข้อมูลจากโปรโตคอลภาคสนามและส่งต่อไปยังฐานข้อมูลย้อนหลัง

สำหรับการครอบคลุม W.A.G.E.S ที่ไซต์ซึ่งใช้สาธารณูปโภคครบทั้งห้าประเภท โรงกลั่นขนาดเล็กอาจมีจุดวัดราว 60 ถึง 120 จุด ขณะที่อาคารสำนักงานเชิงพาณิชย์อาจมีราว 15 ถึง 30 จุด

ชั้นซอฟต์แวร์

ชุดซอฟต์แวร์แบ่งออกเป็นสามระดับ:

ฐานข้อมูลย้อนหลัง (Historian) ที่จัดเก็บแบบอนุกรมเวลาซึ่งรับมือกับการเพิ่มจำนวนแท็กได้อย่างราบรื่น ตัวเลือกที่พบบ่อย: ฐานข้อมูล SQL ที่มาพร้อมกับผลิตภัณฑ์ของผู้จำหน่าย, OSIsoft PI สำหรับไซต์ขนาดใหญ่, InfluxDB หรือ TimescaleDB สำหรับงานที่ออกแบบมาเพื่อคลาวด์โดยเฉพาะ

แดชบอร์ด หน้าจอแสดงผลแบบเรียลไทม์สำหรับฝ่ายปฏิบัติ บอร์ดสรุปสำหรับฝ่ายบริหาร และหน้าจอรายละเอียดสำหรับวิศวกรที่ติดตามสินทรัพย์เฉพาะ แดชบอร์ดที่ดีจะปฏิเสธที่จะแสดงตัวเลขที่ข้อมูลพื้นฐานไม่สามารถรองรับได้ ส่วนแดชบอร์ดที่ไม่ดีจะเฉลี่ยค่าทับช่วงที่เป็น null และทำให้เข้าใจผิดอย่างเงียบ ๆ

รายงาน การส่งออกข้อมูลที่เกิดขึ้นซ้ำสำหรับการทบทวนของฝ่ายบริหารตาม ISO 50001 การยื่นเอกสาร BCA Green Mark การเปิดเผยข้อมูลด้านสภาพภูมิอากาศของ MAS และบัญชีรายการ GHG Scope 2 แต่ละรายการมีข้อกำหนดแม่แบบของตนเอง และการติดตั้ง EMS ที่ส่งมอบโดยไม่มีสิ่งเหล่านี้ในตัวมักจะถูกขอใบเสนอราคาใหม่ภายในหนึ่งปี

EMS เทียบกับ PQMS : หมายเหตุโดยย่อ

EMS วัดการใช้พลังงาน ส่วนระบบตรวจติดตามคุณภาพไฟฟ้า (Power Quality Monitoring System หรือ PQMS)วัดคุณภาพแหล่งจ่าย ทั้งสองระบบใช้มิเตอร์สำหรับคิดค่าใช้จ่ายร่วมกันได้เมื่อฮาร์ดแวร์รองรับทั้งสองหน้าที่ แต่รายงานและมาตรฐานต่างกัน อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่EMS เทียบกับ PQMS: แต่ละระบบตรวจติดตามอะไร

ระบอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ใช้ข้อมูลจาก EMS

ในสิงคโปร์เพียงประเทศเดียว EMS ป้อนข้อมูลให้กับกระแสการรายงานอย่างน้อยสามสาย:

• BCA Green Mark NRB:2015 (รวมถึงรุ่น Healthcare 2019 และ Data Centre 2019) กำหนดให้มีการวัดย่อยตามระดับความละเอียดที่กำหนดไว้ มิเตอร์ระดับผู้เช่า การจัดกลุ่มวงจรแสงสว่าง และการวัดย่อยของระบบเครื่องทำความเย็นเป็นข้อค้นพบจากการตรวจประเมินที่พบบ่อย ดู คู่มือการตรวจติดตามพลังงานตาม BCA Green Mark
• MAS Guidelines on Environmental Risk Management ใช้บังคับกับสถาบันการเงินและขยายไปถึงคู่สัญญาของสถาบันเหล่านั้นมากขึ้นเรื่อย ๆ การปล่อยก๊าซ Scope 2 คำนวณมาจากค่า kWh ของ EMS
• การรายงาน GHG Protocol Scope 2 (ทั้งแบบอิงสถานที่และอิงตลาด) กำหนดให้รายงานการใช้พลังงาน kWh ต่อปี แยกตามภูมิภาคของโครงข่ายไฟฟ้า พร้อมหลักฐานเอกสารประกอบ

ทั่วทั้งภูมิภาค:

• ไทย: เป้าหมายของ DEDE (กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน) และการศึกษาของ TEFC (Thailand Energy Efficiency Centre) ใช้ข้อมูลจาก EMS
• อินโดนีเซีย: KESDM Permen 33/2023 กำหนดข้อกำหนดด้านการบริหารจัดการพลังงานสำหรับผู้ใช้ที่ถูกกำหนด
• มาเลเซีย: SEDA และ EMEER 2008 กำหนดข้อกำหนดการบริหารอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับสถานประกอบการที่ใช้พลังงานเกิน 3,000,000 kWh ต่อหกเดือน
• เวียดนาม: MOIT Energy Efficiency Law 50/2010 และ circular 19/2016 กำหนดภาระผูกพันสำหรับผู้ใช้พลังงานที่ถูกกำหนด

แนวทางของ EcoXplore

EcoXplore ออกแบบและสร้างโครงการ EMS โดยยึดภาระการปฏิบัติตามข้อกำหนดของลูกค้าเป็นศูนย์กลาง ไม่ใช่ยึดแคตตาล็อกมิเตอร์ ขอบเขตงานมาตรฐาน:

1. การทบทวนก่อนการติดตั้ง ระบุรายงานที่ EMS ต้องผลิตออกมา จากนั้นย้อนกลับไปจัดทำรายการจุดติดตั้งมิเตอร์ มักจะเผยให้เห็นช่องว่างของการวัดย่อยที่อาจทำให้ไม่ผ่านการตรวจประเมินในภายหลัง
2. การออกแบบรายการจุดติดตั้ง แบบเขียน ระบบการตั้งชื่อ และลำดับชั้นของสินทรัพย์ที่สอดคล้องกับโครงสร้างแท็กที่ทีมปฏิบัติการมีอยู่เดิม
3. การจัดซื้อและติดตั้ง: กำหนดความแม่นยำของมิเตอร์ อินเทอร์เฟซการสื่อสาร และข้อกำหนดการติดตั้งให้เหมาะกับการคิดค่าใช้จ่าย การตรวจติดตาม หรือการรายงาน ใช้ผู้รับเหมางานไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติตามที่กำหนด และตรวจสอบการตั้งค่า ผลการวัด และการเชื่อมต่อระบบก่อนส่งมอบ
4. การทดสอบและเริ่มเดินระบบ (Commissioning) การทดสอบแบบครบวงจรของมิเตอร์แต่ละตัวผ่านฐานข้อมูลย้อนหลังไปจนถึงแม่แบบรายงาน จะไม่มีการลงนามรับมอบไซต์ใดจนกว่ารายงานในรูปแบบ ISO 50001 จะทำงานได้อย่างราบรื่น
5. การดำเนินงานและการปรับปรุง การทบทวนรายไตรมาส การปรับจูนการตรวจจับความผิดปกติ และการรีเฟรชค่าฐาน

มีแดชบอร์ดตัวอย่างและแม่แบบรายงานให้บริการเมื่อมีการร้องขอ

คำถามที่พบบ่อย

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง EMS กับ BMS? BMS ควบคุม HVAC แสงสว่าง และการเข้าถึง ส่วน EMS วัดและรายงานเกี่ยวกับพลังงาน ทั้งสองระบบเชื่อมต่อกัน โดยมักผ่าน BACnet/IP แต่ BMS ตัดสินใจแบบเรียลไทม์ ขณะที่ EMS ผลิตหลักฐานตลอดช่วงเวลา

ฉันจำเป็นต้องมีการรับรอง ISO 50001 เพื่อติดตั้ง EMS หรือไม่? ไม่จำเป็น หลายไซต์ติดตั้ง EMS เพื่อควบคุมต้นทุนหรือเพื่อ BCA Green Mark เพียงอย่างเดียว ISO 50001 เป็นกรอบการทำงานในกรณีที่นักลงทุน คำสั่งจากสำนักงานใหญ่ หรือข้อกำหนดในการประมูลกำหนดให้ต้องมีการรับรองอย่างเป็นทางการ

ข้อมูลจาก EMS สามารถนำไปใช้รายงาน ESG ได้หรือไม่? ได้ การปล่อยก๊าซ Scope 2 ในกรอบ ESG ที่ใช้กันทั่วไป (GRI, SASB, TCFD, ISSB) คำนวณมาจากการใช้พลังงาน kWh คูณด้วยค่าแฟกเตอร์การปล่อยก๊าซของโครงข่ายไฟฟ้า EMS ส่งออกค่า kWh ทีมความยั่งยืนของคุณนำค่าแฟกเตอร์มาใช้ และฝ่ายการเงินลงนามในการเปิดเผยข้อมูล

ไซต์ขนาดเล็กแค่ไหนถึงจะเล็กเกินไปสำหรับ EMS? ค่าสาธารณูปโภครายเดือนราว SGD 5,000 ถึง 10,000 เริ่มที่จะคุ้มค่ากับการวัดย่อย หากต่ำกว่านั้น การบันทึกด้วยมือและการติดตามด้วยสเปรดชีตมักจะถูกกว่า

การติดตั้งใช้เวลานานเท่าใด? กรอบเวลาโดยทั่วไป: สี่ถึงสิบสองสัปดาห์นับจากการเริ่มโครงการจนถึงฐานข้อมูลย้อนหลังที่ทำงานได้จริงสำหรับไซต์เชิงพาณิชย์ขนาดกลาง และสามถึงเก้าเดือนสำหรับไซต์อุตสาหกรรมที่ใช้สาธารณูปโภคหลายประเภทพร้อมการรายงาน ISO 50001 ที่เชื่อมต่อครบถ้วน

พูดคุยกับทีมพลังงานของ EcoXplore

บริการทบทวนหน้างาน ข้อเสนอเชิงงบประมาณ และการนำชมรายงานตัวอย่างมีให้บริการจาก หน้าติดต่อ EcoXplore สำหรับการประเมินเบื้องต้นของ BCA Green Mark โดยเฉพาะ ดู คู่มือการตรวจติดตามพลังงาน Green Mark โดยเฉพาะ