에너지 모니터링 및 타겟팅

Energy monitoring and targeting

에너지 모니터링 및 타겟팅(M&T)은 '측정이 불가능한 것은 관리할 수 없다'는 표준관리 공리를 바탕으로 한 에너지 효율화 기법이다. M&T 기법은 에너지 관리자들에게 운영 관행, 에너지 관리 프로젝트의 결과, 일정 기간 동안 예상되는 에너지 사용 수준에 대한 지침을 제공한다. 중요한 것은 또한 장비 오작동, 운영자 오류, 원치 않는 사용자 행동, 효과적인 유지보수의 부족 등으로 인한 예상치 못한 과잉 소비에 대한 조기 경고를 제공한다는 점이다.

M&T의 기초는 관련 주행 요소(HVAC 장비, 생산, 날씨, 사용 가능한 일광절약 등)에 대한 에너지 소비의 정상적인 관계를 결정하는 데 있으며, 목표는 다음과 같다.

  • 과도한 에너지 사용 식별 및 설명
  • 소비량이 보통 경우보다 예상 외로 높거나 낮은 경우 감지
  • 에너지 소비 동향 시각화(매일, 매주, 계절, 운영...)
  • 비즈니스 변화를 계획할 때 미래의 에너지 사용 및 비용 결정
  • 낭비되는 에너지의 특정 영역 진단
  • 관련 주행 요인의 변화가 에너지 효율에 미치는 영향 관찰
  • 에너지 관리 프로그램의 성과 목표 개발
  • 에너지 소비를 고정 비용으로 수용하지 않고 관리

에너지 효율 개선과 에너지 관리 관리를 통해 에너지 비용을 절감하는 것이 궁극적인 목표다. 다른 이익으로는 일반적으로 자원 효율성 증가, 생산 예산 편성 개선, 온실가스(GHG) 배출 감소 등이 있다.

역사

M&T는 1980년 영국에서 국가 프로그램으로 처음 시작돼 이후 유럽 전역으로 확산된 확립된 기술이다. 이 기술들은 현재[when?] 미국에서도 빠르게 성장하고 있다.[citation needed]

목표 및 이점

1980년대 이후 시행된 수많은 M&T 프로젝트 전반에 걸쳐, 일정한 수의 혜택이 반복된다는 것이 입증되었다.

  • 에너지 비용 절감: 카본 트러스트에 따르면 일반적으로 원래 에너지 비용의 5%를 절약한다. Carbon Trust는 1000개 이상의 소규모 기업을 대상으로 연구를 실시했으며 평균적으로 조직이 5%[1]를 절감할 수 있다고 결론지었다.
  • 온실가스 배출량 감소: 에너지 소비량 감소로 배출량 감소
  • 자금 조달: 측정된 에너지 절감은 에너지 효율 프로젝트에 대한 보조금을 획득하는 데 도움이 된다.
  • 개선된 제품 및 서비스 비용: 서브메트릭을 통해 업계의 여러 프로세스 간에 에너지 청구서를 분할할 수 있으며, 생산 비용으로 계산할 수 있음
  • 예산편성 개선: 예를 들어 M&T 기법은 사업변경의 경우 에너지 비용을 예측하는 데 도움이 될 수 있다.
  • 폐기물 회피: 모든 프로세스에서 에너지 낭비를 진단하는 데 도움이 된다.

테크닉

주요 원리

모니터링 및 타겟팅 기법은 일정한 피드백 주기를 형성하는 세 가지 원리에 의존하므로 에너지 사용에 대한 제어력을 향상시킨다.

모니터링

에너지 관리의 기초를 확립하고 확립된 패턴으로부터의 편차를 설명하기 위한 에너지 사용의 모니터링 정보. 그것의 일차적인 목표는 사전 조사(생산, 날씨 등)[2]에서 확인된 특정 주행 요소뿐만 아니라 에너지 소비량에 관한 모든 필요한 데이터를 제공함으로써 해당 패턴을 유지하는 것이다.

보고

최종 원칙은 에너지 사용의 지속적인 통제, 목표 달성 및 절감액 확인을 가능하게 하는 원칙이다. 보고서는 적절한 관리자에게 발행되어야 한다. 이를 통해 목표 달성을 위해 의사결정과 조치를 취할 수 있을 뿐 아니라 목표에 도달했다는 확인이나 부정도 할 수 있다.

절차들

M&T 대책 자체가 실행되기 전에 몇 가지 준비 단계가 필요하다. 우선 현장의 핵심 에너지 소비자를 파악해야 한다. 일반적으로 에너지 소비의 대부분은 난방이나 특정 기계와 같은 소수의 공정에만 집중된다. 이는 일반적으로 건물과 장비의 에너지 소비 수준을 추정하기 위한 특정 조사를 필요로 한다.

또한 소비량을 적절히 분석하기 위해 어떤 다른 측정이 필요한지도 평가할 필요가 있다. 이 데이터는 에너지 소비량에 대한 도표로 사용될 것이다. 이러한 요소들은 소비, 흔히 생산(산업 공정) 또는 외부 온도(난방 공정)에 영향을 미치는 기본 요소들이지만, 다른 많은 변수를 포함할 수 있다.

측정해야 할 변수가 모두 설정되고 필요한 계량기가 설치되면 M&T 절차를 개시할 수 있다.

치수

첫 번째 단계는 다른 미터로부터 데이터를 수집하는 것이다. 저비용 에너지 피드백 디스플레이를 사용할 수 있게 되었다. 데이터를 수집하는 빈도는 원하는 보고 간격에 따라 다르지만 30초마다 한 번에서 15분마다 한 번 갈 수 있다. 미터기에서 직접 측정할 수 있는 것도 있고, 계산해야 하는 것도 있다. 이와 같이 다른 측정을 흔히 스트림 또는 채널이라고 한다.

생산 또는 도일 등의 구동 요소도 하천을 구성하며, 일치하도록 간격을 두고 수집해야 한다.

기준선 정의

그런 다음 일반 소비 기준선을 정의하기 위해 컴파일된 데이터를 그래프에 표시해야 한다. 소비율은 생산 또는 이전에 식별된 다른 변수에 대해 산점도 형태로 표시되며, 최적 적합선이 식별된다. 이 그래프는 기업의 평균 에너지 성과에 대한 이미지로서 다음과 같은 많은 정보를 전달한다.

  • y 절은 변수가 없는 경우 최소 소비량을 제공한다(생산이 없는 경우, 0도일...). 이것은 시스템의 기본 부하로, 작동하지 않을 때의 최소 소비량이다.
  • 기울기는 소비와 이전에 식별된 변수 사이의 관계를 나타낸다. 이것은 프로세스의 효율성을 나타낸다.
  • 산란은 작동 요인과 함께 소비량의 변동성 정도를 의미한다.

이 경사는 M&T 목적으로 자주 사용되지 않는다. 그러나 높은 y 절편은 높은 염기 부하를 초래하는 특정한 특색 있는 특징이 없는 한, 공정에 결함이 있어 성능 없이 너무 많은 에너지를 사용하게 하는 것을 의미할 수 있다. 반면에, 매우 분산된 지점은 애초에 계획되었던 것 외에 에너지 소비의 변화에 작용하는 다른 중요한 요소들을 반영할 수도 있지만, 그것은 공정에 대한 통제력 부족을 보여주는 예일 수도 있다.

모니터 변이

다음 단계는 예상 소비량과 실제 측정 소비량의 차이를 모니터링하는 것이다. 이를 위해 가장 일반적으로 사용되는 도구 중 하나는 누적합[CUSUM]인데, 이는 차이의 누적합[CUM]이다. 이것은 먼저 기대 실적과 실제 실적의 차이(이전에 파악한 최적 핏 라인과 포인트 자체)를 계산하는 데 구성된다.

누적합[CUSUM]은 새로운 그래프에 시간 대비하여 표시할 수 있으며, 에너지 효율 전문가에게 더 많은 정보를 제공한다. 0 주위에 분산되어 있는 것은 일반적으로 공정이 정상적으로 작동하고 있음을 의미한다. 지속적으로 증가하거나 감소하는 현저한 변동은 대개 공정 조건의 변경을 반영한다.

Example of a CUSUM graph

누적합[CUSUM] 그래프의 경우 달성한 절감액의 주요 지표인 만큼 기울기가 매우 중요해진다. 슬로프가 꾸준히 내려간다는 것은 꾸준한 저축을 의미한다. 기울기의 변동은 공정의 변화를 나타낸다. 예를 들어, 오른쪽 그래프에서 첫 번째 절은 저축이 없음을 표시했다. 단, 9월(노란선 시작)부터 절감이 발생하기 시작함에 따라 에너지 효율화 대책이 실시되었을 것이다. 녹색선은 저축이 증가했음을 나타내는 반면, 적색선은 저축이 약간 감소했기 때문에 11월에 발생한 과정의 수정을 반영해야 한다.

원인 파악

에너지 효율 전문가는 건물 관리자와 협력하여 CUSUM 그래프를 판독하고 소비량의 변화를 초래하는 원인을 파악한다. 이것은 행동의 변화, 프로세스의 수정, 다른 외부 조건 등이 될 수 있다. 이러한 변화는 좋은 행동을 촉진하고 개선하며 나쁜 행동을 억제하기 위해 감시되어야 하고 원인을 밝혀야 한다.

대상 설정

베이스라인이 구축되고, 에너지 소비량의 변동 원인이 파악되면, 향후의 목표치를 정해야 할 시점이다. 이제 이 모든 정보가 손에 잡혔으니, 그 대상들은 건물의 실제 소비에 기초하고 있기 때문에 더욱 현실적이다. 타겟팅은 소비량을 줄일 수 있는 조치와 압축을 달성하는 기간이라는 두 가지 주요 부분으로 구성된다.

양호한 초기 목표는 2단계에서 식별된 최적 핏 라인이다. 이 선은 평균 역사적 성과를 나타낸다. 따라서 모든 소비를 역사적 평균 이하로 유지하는 것은 달성 가능한 목표지만 높은 소비 피크를 제거하는 것을 포함하기 때문에 여전히 과제로 남아 있다.

일부 회사들은 에너지 소비량을 향상시키면서 그들의 평균 실적을 역사적 최고 수준으로 끌어내리기로 결정할 수도 있다. 이것은 훨씬 더 도전적인 대상으로 여겨진다.[3]

결과 모니터링

이것은 소비량을 측정하기 위한 1단계로 되돌아간다. M&T의 특수성 중 하나는 지속적인 프로세스로서 지속적으로 성능을 향상시키기 위해서는 지속적인 피드백이 필요하다는 것이다. 일단 목표를 설정하고 원하는 조치를 실행하면 처음부터 절차를 반복하면 관리자들이 조치의 성패를 확실히 인지하고, 이후 조치를 결정할 수 있다.

예

M&T 어플리케이션의 몇 가지 특징을 가진 예는 아리조나 주립대학의 공공 웹사이트에 있는 시설에 대한 실시간 및 역사적 에너지 사용과 생성 데이터를 제공하는 ASU 캠퍼스 대사다.[4] 많은 전력회사는 또한 고객에게 전기간격 데이터 모니터링 서비스를 제공한다. Xcel Energy는 제3자 [6]파트너인 Power TakeOff가 관리하는 Xcel Energy의[5] InfoWise 제품명으로 고객에게 전기 및 천연가스 모니터링 서비스를 제공하는 투자자 소유 유틸리티의 사례다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ "Advanced metering for SMEs" (PDF). Archived from the original (PDF) on December 9, 2015.
  2. ^ Labs, Wayne (13 May 2013). "Energy management: crunching the numbers". Food Engineering Magazine. Retrieved 16 May 2013.
  3. ^ "Building Energy Generation & Usage". Case Studies. Logic Energy. Archived from the original on 9 December 2012. Retrieved 16 May 2013.
  4. ^ "DGLux5 by DGLogik".
  5. ^ "InfoWise from Xcel Energy - Xcel Energy".
  6. ^ "PowerTakeOff – EMIS Behavioral Programming".
  7. ^ "InfoWise from Xcel Energy - Xcel Energy".