การวิเคราะห์การใช้พลังงานในโรงงาน

หลังจากที่ได้ทำการตรวจวัดการใช้พลังงานในอุปกรณ์ต่างๆ ของโรงงานตามแนวทางทั้งหมดที่ได้กล่าวมาแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการนำข้อมูลทั้งหมดทั้งที่ได้จากการตรวจวัด และข้อมูลที่รวบรวมได้ในช่วงการเตรียมความพร้อมเพื่อตรวจวัดมาวิเคราะห์เพื่อให้เข้าใจความสัมพัทธ์ของพลังงานและการผลิตมากขึ้น ให้ทราบถึงปริมาณพลังงานที่ในแต่ละกระบวนการผลิต ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของแต่ละขั้นตอนของกระบวนการผลิต ซึ่งการวิเคราะห์ทั้งหมดจะนำไปสู่แนวทางและมาตรการการอนุรักษ์พลังงาน
ขั้นตอนในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพพลังงานในกระบวนการผลิตแบ่งเป็นขั้นตอนหลัก 3 ขั้นตอน ดังนี้

ขั้นที่ 1 เข้าใจในภาพรวมการใช้พลังงานและกระบวนการผลิตของทั้งโรงงาน

ขั้นที่ 2 การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเพื่อกำหนดมาตรการ

ขั้นที่ 3 การวิเคราะห์การอนุรักษ์พลังงาน

1. การทำความเข้าใจในภาพรวมการใช้พลังงานและกระบวนการผลิตของทั้งโรงงาน

การทำความเข้าใจในภาพรวมการใช้พลังงานและกระบวนการผลิตของทั้งโรงงานมีวัตถุประสงค์เพื่อที่จะได้ทราบว่าผลิตภัณฑ์ออกมาได้อย่างไร ชนิดของพลังงานที่ต้องการใช้ทรัพยากรการผลิตที่เป็นปัจจัยสำคัญ ขั้นตอนไหนของกระบวนการผลิตที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการสิ้นเปลืองพลังงาน หรือขั้นตอนไหนที่กำลังจะเกิดปัญหาอุปสรรคต่อกำลังการผลิตของโรงงาน เพื่อเป็นการตีกรอบและชี้ให้เห็นได้ว่าจุดหรือประเด็นที่น่าสนใจควรสืบค้นต่อไปคือจุดใด ทำให้สามารถกำหนดเป้าหมายที่จะวิเคราะห์ให้ละเอียดเป็นพิเศษได้ วิธีการทำความเข้าใจในภาพรวมการใช้พลังงานและกระบวนการผลิตนั้นพอจะแบ่งได้เป็น 3 ขั้นตอน ดังนี้

1. วิเคราะห์ข้อมูลการใช้พลังงานในภาพรวม

2. สรุปและวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการผลิต

3. กำหนดกระบวนการเป้าหมาย

• 1.วิเคราะห์ข้อมูลการใช้พลังงานในภาพรวม

ข้อมูลแรกที่ต้องทำการพิจารณาคือ ค่าใช้จ่ายของพลังงาน และสาธารณูปโภคทุกอย่างที่นำเข้าสู่โรงงาน เช่น ไฟฟ้า เชื้อเพลิง น้ำ ฯลฯ เพื่อชี้ให้ได้ว่าพลังงานประเภทใดหรือทรัพยากรใดเป็นค่าใช้จ่ายหลักของโรงงาน เมื่อเราดำเนินตรวจวัดเก็บข้อมูลไปในแต่ละกระบวนการผลิตย่อยจะสามารถเน้นไปที่ส่วนที่เกี่ยวข้องกับพลังงานหรือทรัพยากรหลักดังกล่าว เช่น โรงงานแห่งหนึ่งเมื่อสรุปข้อมูลค่าใช้จ่าย จะเห็นได้ว่า ค่าเชื้อเพลิงน้ำมันเตามีสัดส่วนที่สูงสุดและค่าพลังงานไฟฟ้ารองลงมา ดังนั้นควรเน้นข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการที่ใช้พลังงานจากเชื้อเพลิง เป็นต้น

ตารางที่ 1 สรุปข้อมูลค่าใช้จ่ายของโรงงาน

นอกจากการสรุปข้อมูลค่าใช้จ่ายแยกประเภทของพลังงานแล้ว การวิเคราะห์ข้อมูลการใช้พลังงานในภาพรวมนั้นจำเป็นต้องวิเคราะห์แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของการใช้พลังงานในช่วงเดือนต่างๆ โดยการจัดทำแผนภูมิการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายพลังงานรายเดือน รวมถึงการวิเคราะห์ดัชนีการใช้พลังงานรวมของการผลิตเป็นรายเดือน

-       แผนภูมิการใช้พลังงานรวมรายเดือน

แผนภูมินี้จะทำให้เห็นภาพการใช้พลังงานรวมทุกชนิดที่โรงงานใช้ในแต่ละเดือนว่ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร และมีความผิดปกติจากเดือนเดียวกันของปีก่อนๆ หรือไม่ ถ้าสูงขึ้นกว่าปีก่อนๆ ควรหาสาเหตุว่าเกิดจากอะไร ถ้าเกิดจากปริมาณการผลิตที่มากขึ้นกว่าเดือนเดียวกันในปีก่อนก็ไม่เป็นปัญหานัก แต่ถ้าผลผลิตเท่ากันหรือน้อยกว่าปีก่อนจะต้องไปตรวจสอบการใช้พลังงานความร้อนและพลังงานไฟฟ้า ว่าผิดปกติเพียงอย่างใดอย่างหนึ่งจะต้องไปหาสาเหตุในรายละเอียดของอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานั้นๆ

-       แผนภูมิค่าใช้จ่ายพลังงานรวมรายเดือน          

ค่าใช้จ่ายพลังงานความร้อนรายเดือนอาจมีการเปลี่ยนแปลงจากพลังงานที่ใช้ถ้าราคาพลังงานชนิดใดชนิดหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นถ้าเส้นกราฟของเดือนใดผิดปกติจากการใช้พลังงานของเดือนนั้นให้ไปตรวจสอบราคาพลังงานแต่ละชนิดว่ามีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่

-       แผนภูมิดัชนีการใช้พลังงานรวมรายเดือน                                

แผนภูมินี้จะทำให้ภาพต้นทุนพลังงานต่อผลผลิตที่เกิดขึ้นในแต่ละเดือนว่ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร และมีความผิดปกติจากเดือนเดียวกันของปีก่อน ๆ หรือไม่ นอกจากนั้นโดยทั่วไปจะใช้เป็นเป้าหมายว่าในแต่ละเดือนลดลงจากค่าเฉลี่ยของปีก่อน ๆ เท่าใด ถ้าไม่ได้ตามเป้าหมายจะต้องหาสาเหตุและแก้ไขปัญหาต่อไป ซึ่งดัชนีการใช้พลังงานอาจใช้ปริมาณพลังงานที่ใช้หารด้วยปริมาณ หรือน้ำหนักผลผลิตหรือวัตถุดิบ หรืออาจใช้มูลค่าการผลผลิต

-       แผนภูมิดัชนีค่าใช้จ่ายพลังงานรวมรายเดือน                             

แผนภูมินี้จะสัมพันธ์กับแผนภูมิดัชนีการใช้พลังงานรมรายเดือน นอกเสียจากราคาพลังงานมีการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นแผนภูมินี้จะนำไปใช้เพื่อหาค่าใช้จ่ายหรือต้นทุนพลังงานของแต่ละเดือนในภาพรวมได้ เพื่อนำไปใช้เป็นส่วนหนึ่งในการปรับราคาผลผลิตที่จำหน่าย

-       แผนภูมิความสัมพันธ์ระหว่างการใช้พลังงานรวมกับปริมาณการผลิต           

แผนภูมินี้จะทำให้เห็นภาพความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานรวมที่ใช้กับปริมาณการผลิตหรือวัตถุดิบหรือราคาผลิตภัณฑ์ โดยถามีความสัมพันธ์เป็นอย่างดี ค่า R²ควรจะมากกว่า 0.8 และแนวโน้มการใช้พลังงานจะต้องสูงขึ้นตามปริมาณการผลิตที่มากขึ้น เนื่องจากมีการผลิตมากก็จะต้องใช้พลังงานมาก ในกรณีที่สมการที่ได้มีค่า R² มากกว่า 0.8 แสดงว่าวิธีการวิเคราะห์ดัชนีการใช้พลังงานที่ได้ถูกต้องและมีการควบคุมการใช้พลังงานได้เป็นอย่างดี นอกจากนั้นสมการที่ได้สามารถนำไปทำนายการใช้พลังงานรวมที่ปริมาณการผลิตต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ แต่ถ้าค่า R² ต่ำ จะต้องไปตรวจสอบว่าผลผลิตที่นำมาใช้วิเคราะห์ถูกต้องหรือไม่ หรือมีการใช้พลังงานหรือการผลิตที่ไม่สม่ำเสมอหรือไม่ นอกจากนั้นเมื่อลากเส้นแนวโน้มลงมาตัดกับแกนตั้งของแผนภูมิ จะได้ค่าปริมาณการใช้พลังงานคงที่ (Fixed standing consumption) หมายความว่าไม่มีการผลิตเลยก็จะมีการใช้พลังงานปริมาณเท่านั้น นอกจากนั้นถ้าเป็นกราฟที่มีความชันมากจะบอกให้ทราบว่าเมื่อมีการผลิตมากขึ้นเพียงเล็กน้อย

-       แผนภูมิความสัมพันธ์ระหว่างดัชนีการใช้พลังงานรวมกับปริมาณการผลิต

แผนภูมินี้จะทำให้เห็นภาพความสัมพันธ์ระหว่างดัชนีการใช้พลังงานรวมกับปริมาณการผลิตหรือวัตถุดิบ หรือราคาผลิตภัณฑ์ โดยถ้ามีความสัมพันธ์อย่างดี R² ควรจะมากกว่า 0.8 และแนวโน้มดัชนีการใช้พลังงานจะต้องลดลงตามปริมาณการผลิตที่สูงขึ้น เนื่องจากสัดส่วนระหว่างพลังงานคงที่ (Fixed consumption) กับพลังงานแปรเปลี่ยน (Variable of marginal consumption) ลดต่ำลงตามปริมาณการผลิตที่สูงขึ้น นอกจากนั้นสมการที่ได้สามารถนำไปทำนายดัชนีการใช้พลังงานรวมที่ปริมาณการผลิตต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ ถ้า R² มากกว่า 0.8 แต่ถ้า R² มีค่าต่ำจะต้องไปตรวจสอบว่าปริมาณผลผลิตและพลังงานที่นำมาวิเคราะห์ถูกต้องหรือไม่ นอกจากนั้นถ้าเส้นกราฟมีความชันมากจะบอกให้ทราบว่าเมื่อมีการเพิ่มผลผลิตเพียงเล็กน้อยจะส่งผลให้ดัชนีการใช้พลังงานลดลงได้มาก

2) การรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการผลิตและการใช้พลังงานเบื้องต้นของแต่ละกระบวนการ

ระบบการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมก็คือ กระบวนการผลิตที่ดำเนินการเพื่อแปรรูปสิ่งที่ป้อนเข้า (Input) ในรูปของทรัพยากรในการผลิตหลากหลายรูปแบบผ่านกรรมวิธีต่างๆ เพื่อให้ได้ผลผลิต หรือการบริการตามต้องการ ดังแสดงในรูปที่ 4.19 ระบบการผลิตของโรงงานจะประกอบด้วย กระบวนการย่อยๆ หลายกระบวนการเชื่อมต่อกัน ดังที่ยกตัวอย่างแสดงในรูปที่ 1

กระบวนการยางในรถจักรยานยนต์

กระบวนการผลิต

การพิจารณากระบวนการผลิตต้องพิจารณาทำความเข้าใจ วิเคราะห์ปริมาณต่างๆ ทั้งหมดที่เข้า และออกกระบวนการ เปรียบเทียบปริมาณที่เข้าและออก พิจารณาการเข้าและออกว่าอยู่ในส่วนไหนบ้าง ขั้นตอนนี้เรียกว่าการทำสมดุล ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอนคือ

1) การทำสมดุลวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์

2) การทำสมดุลพลังงาน

การทำสมดุลวัตถุดิบและสมดุลพลังงานจะต้องพิจารณากระบวนการผลิตทั้งหมดก่อนเพื่อให้ได้ภาพรวมของกระบวนการแล้วจึงเข้าไปพิจารณากระบวนการผลิตย่อยทีละกระบวนการ แล้วนำกระบวนการย่อยมาเรียงต่อกันเป็นกระบวนการผลิตทั้งหมด

ตัวอย่างแผนภูมิแสดงสมดุลวัตถุดิบของกระบวนการฉีดพลาสติก

ตัวอย่างแผนภูมิแสดงสมดุลพลังงานของกระบวนการฉีดพลาสติก

3) กำหนดกระบวนการผลิตเป้าหมาย

เนื่องจากในโรงงานจะมีอุปกรณ์ใช้พลังงาน อยู่เป็นจำนวนมาก การตรวจสอบทุกอุปกรณ์หรือทุกกระบวนการจะใช้เวลามาก เสียค่าใช้จ่ายมากและมักพบศักยภาพเพียงบางจุดเท่านั้น ดังนั้นผู้ตรวจวิเคราะห์ควรเพ่งเล็งที่จะปรับปรุงส่วนที่สำคัญมากที่สุดก่อน แล้วค่อยขยายออกไปส่วนที่รองๆ ลงไป ทั้งนี้เราจะรู้ได้อย่างไรว่ากระบวนการผลิตใดที่ควรตั้งเป้าหมายที่จะ พิจารณาก่อน จึงมีการแนะนำแนวทางหรือประเด็นที่พอจะบ่งชี้ได้ดังนี้

1. พิจารณาจากข้อมูลค่าใช้จ่ายพลังงานของโรงงานที่ทำการพิจารณาในข้อที่ 1และข้อมูลจากข้อ2 ที่ได้จัดทำ Energy Flow Diagram ซึ่งพอจะบอกเราได้ว่ากระบวนการใดที่มีการใช้พลังงานมากและเป็นประเภทใด ทั้งนี้เพื่อให้การกำหนดเป้าหมายที่ได้ถูกต้องมากที่สุด จึงควรพิจารณาที่สัดส่วน การใช้พลังงาน และค่าใช้จ่ายพลังงาน

2. พิจารณาจากกระบวนการที่มีการสูญเสียมากๆ ทั้งการสูญเสียในส่วนของวัตถุดิบและการสูญเสียในรูปพลังงาน

3. พิจารณาจากปัญหาเกิดขึ้นในการผลิตที่ส่งผลต่อปริมาณและประสิทธิภาพการผลิต ซึ่งข้อมูลอาจได้มาจากการเดินสำรวจในโรงงาน หรือจากากรสอบถามจากฝ่ายผลิต รวมไปถึงการสอบถามจากพนักงานที่ควบคุมเครื่องจักรนั้นๆ

ดังนั้นการกำหนดเป้าหมายที่จะวิเคราะห์กระบวนการผลิตและการใช้พลังงานอย่างละเอียดนั้นต้องทำการวิเคราะห์หาสัดส่วนการใช้พลังงาน และสัดส่วนค่าใช้จ่ายพลังงานก่อนเพื่อใช้พิจารณาเปรียบเทียบกำหนดกระบวนการเป้าหมายการวิเคราะห์หาสัดส่วนการใช้พลังงาน และค่าใช้จ่ายพลังงาน

อาจใช้เทคนิคการทำแผนภูมิของพาเรโต มาช่วยในการจัดทำสัดส่วนและเรียงลำดับการใช้พลังงาน มีวิธีและลำดับขั้นตอนดังนี้

1. ทำการวิเคราะห์หาค่าพลังงานที่ใช้ของแต่ละอุปกรณ์ โดยแบ่งตามประเภทพลังงาน เช่น พลังงานไฟฟ้า นำค่ากำลังไฟฟ้าของแต่ละอุปกรณ์คูณด้วยจำนวนอุปกรณ์ประเภทเดียวกัน แล้วคูณด้วยระยะเวลาเป็นชั่วโมงทำงานในหนึ่งปี
2. ทำการวิเคราะห์ค่าใช้จ่ายพลังงานโดยการคูณราคาพลังงานต่อหน่วยกับค่าพลังงานที่ใช้ทำการจัดกลุ่มประเภทเครื่องจักร
3. เรียงลำดับจากน้อยไปมาก
4. คำนวณหาร้อยละของการใช้พลังงานและร้อยละสะสม
5. เขียนกราฟแท่งระหว่างประเภทกลุ่มเครื่องจักรกับค่าพลังงานที่ใช้และค่าใช้จ่ายพลังงาน

ตัวอย่างแผนภูมิของพาเรโต

การกำหนดกระบวนการเป้าหมาย ผู้วิเคราะห์ควรสรุปข้อมูลเปรียบเทียบในรูปของตาราง ดังแสดงตัวอย่างในตารางที่ 4

เมื่อสรุปตารางเปรียบก็สามารถพิจารณากำหนดกระบวนการเป้าหมายได้ เช่น กำหนดกระบวนการอบยาง ประกอบเป็นเป้าหมายแรก เพราะมีการใช้พลังงานสูงสุดและน่าทำให้เกิดปัญหาการมาขึ้นของปริมาณไฟฟ้าของโรงงาน เป็นต้น

เมื่อเลือกกำหนดกระบวนการเป้าหมายได้แล้ว ควรทำความเข้าใจกระบวนการผลิตเป้าหมายโดยละเอียดให้เข้าใจกระบวนการอย่างลึกซึ้งเพื่อนำไปสู่การวิเคราะห์มาตรการการอนุรักษ์พลังงาน สิ่งหนึ่งที่เป็นอุปสรรคสำหรับวิศวกรผู้ดำเนินการตรวจวัดและวิเคราะห์การใช้พลังงานที่มีประสบการณ์น้อยก็คือ ความรู้สึกสับสน หวั่นเกรงไม่แน่ใจในความรู้สึกสามารถของตนเอง (Cold feet when look into the process) เมื่อพบเห็นเครื่องจักรที่ใช้งานในกระบวนการผลิตที่มีรูปลักษณะภายนอกที่อาจดูแล้วซับซ้อนยุ่งยาก ทำให้เกิดความไม่มั่นใจว่าจะสามารถวิเคราะห์หรือแก้ปัญหา หาคำตอบวิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องจักรนั้นๆ ได้หรือไม่ ซึ่งหากเราพิจารณากระบวนการผลิตในรูปของความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานที่ใช้กับกระบวนการผลิตเราก็จะสามารถที่จะทำความเข้าใจได้ ไม่ว่ารูปแบบของเครื่องจักรที่ใช้งานในแต่ละขั้นตอนการผลิตจะมีรูปร่างที่แตกต่างกันอย่างไร หากเราพยายามพิจารณาการใช้พลังงานในลักษณะการรับ-ถ่ายเทพลังงาน เพื่อที่จะวิเคราะห์การกระบวนการผลิตย่อยและเครื่องจักรในกระบวนการนั้น ๆ จะส่งผลให้เราสามารถเข้าใจกระบวนการทำงานของเครื่องจักรต่าง ๆ เหล่านั้นได้มากขึ้น

ดังนั้นหากเราพยายามพิจารณากระบวนการผลิต หรือเครื่องจักรอุปกรณ์ในรูปของความสัมพันธ์กับพลังงานที่ใช้ และรูปแบบของการใช้หรือการเปลี่ยนรูปของพลังงาน โดยพยายามที่จะวิเคราะห์ในรูปแบบของการวิเคราะห์กระบวนการผลิตย่อยแล้ว ขั้นตอนการผลิตหรือกระบวนการผลิตต่าง ๆ ภายใต้เครื่องจักรที่มีรูปร่างหน้าตาต่าง ๆ กันนั้น เราสามารถที่จะทำความเข้าใจถึงกระบวนการทำงานได้ จะช่วยให้เราเริ่มเข้าใจและมองเห็นแนวทางในการปรับปรุงได้ และสามารถที่จะวิเคราะห์หาศักยภาพในการปรับปรุงกระบวนการผลิตได้

2. การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงานซึ่งเป็นขั้นตอนต่อจากที่สามารถทำความเข้าใจกระบวนการผลิตและวิเคราะห์กระบวนการผลิตได้แล้วนั้น คือ การสามารถที่จะบ่งชี้จุดบกพร่องหรือที่ไม่มีประสิทธิภาพของการใช้พลังงานได้ หลักการพื้นฐานในการวิเคราะห์ คือ การทำสมดุลพลังงานของแต่กระบวนการย่อย เพื่อให้ทราบว่าพลังงานที่เข้าได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์มากน้อยเพียงใด และมีการสูญเสียไปทางไหนบ้างมากน้อยเพียงใด เพื่อที่จะนำไปหาทางเพิ่มประสิทธิภาพโดยการลดพลังงานที่สูญเสีย ดังนั้นการวัดผลโดยทั่วไปอาจจะเปรียบเทียบประสิทธิภาพที่เปลี่ยนแปลงหรือปริมาณพลังงานที่สูญเสียลดลงก็ได้

พลังงานเข้า      =        พลังงานที่ใช้ประโยชน์ + พลังงานที่สูญเสีย

ประสิทธิภาพ    =        (พลังงานที่ใช้ประโยชน์/พลังงานเข้า) x 100

จากสมการเบื้องต้นจะเห็นว่า ผู้ประเมินศักยภาพจะต้องใช้ข้อมูลที่ได้จากากรตรวจวัดเพื่อหาค่าพลังงานเข้า และหาพลังงานที่ใช้ประโยชน์ ซึ่งอาจอยู่ในรูปของพลังงานไฟฟ้า พลังงานจากเชื้อเพลิง พลังงานความร้อนหรือพลังงานกล อีกทั้งต้องหาพลังงานที่สูญเสียที่มากที่สุดเพื่อที่จะหามาตรการดำเนินการให้ลดลงเหลือน้อยที่สุด นอกจากการวิเคราะห์หาประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยตรงแล้วยังสามารถที่จะพิจารณาหรือวิเคราะห์ในทางตรงกันข้ามคือ หาส่วนที่ไม่มีประสิทธิภาพเพื่อที่จะบ่งชี้ว่ากระบวนการนั้นๆ ยังไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ ซึ่งในภาพรวมการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของกระบวนการและการบ่งชี้ส่วนที่ไม่มีประสิทธิภาพสามารถที่จะพิจารณาได้ 6 วิธีดังนี้

1) การเปรียบเทียบสภาวะปัจจุบันกับค่าอ้างอิง อันดับแรก ผู้ตรวจวิเคราะห์ต้องพยายามหาว่ามีเกณฑ์การอ้างอิงใดหรือไม่ของการใช้พลังงานของกระบวนการผลิตเป้าหมาย เช่น ค่า Benchmark, ค่ามาตรฐานหรือ Specification ของผู้ผลิตหรือระดับเกณฑ์อ้างอิงเดิมที่เครื่องเคยทำได้ หรือค่าการใช้งานที่ดีในอดีตก็อาจเป็นค่าอ้างอิงได้ จุดเหล่านี้จะนำไปสู่การสืบค้นต่อไปว่าจุดใดที่ไม่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

2) การพิจารณาปริมาณพลังงานที่เหมาะสม ณ ที่จุดใช้งาน พิจารณาว่ากระบวนการต้องการพลังงานและทรัพยากรเท่าใดลดลงได้หรือไม่ จุดแรกที่ควรเน้นพิจารณาก็คือ พลังงานทำหน้าที่อะไรหรือถูกใช้ประโยชน์อย่างไรในกระบวนการผลิต และ ณ จุดนั้นที่แท้จริงแล้ว กระบวนการต้องการพลังงานเท่าใดต้องการทรัพยากรอื่นๆ เท่าใดที่ใช้อยู่เกินความจำเป็นหรือไม่ ถ้ามีการใช้พลังงานหรือทรัพยากรเกินความจำเป็นแสดงว่าเกิดการใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพขึ้นในกระบวนการผลิตนั้นๆ ตัวอย่างที่พบเห็นได้บ่อย เช่น การเติมอากาศให้กับบ่อบำบัดน้ำเสียมากเกินไป เครื่องจักรในกระบวนการผลิตที่มีการผลิตต่ำกว่ากำลังการผลิตพิกัดและไม่ได้มีการปรับแต่งองค์ประกอบอื่นๆ ให้ลดลงตามไปด้วย เป็นต้นกระบวนการผลิตหรือการปฏิบัติการทางอุตสาหกรรมนั้น ทรัพยากรที่ใช้ในการผลิตหรือสิ่งของที่ป้อนเข้า (Input) นอกจากพลังงาน (Energy) แล้ว ยังหมายถึงวัตถุดิบ (Material) อื่น ๆ เช่น น้ำ, สารเคมี และแรงงาน (Labor) ซึ่งต้นทุนการผลิตด้านพลังงานเมื่อเทียบกับต้นทุนด้านอื่นๆ ในโรงงานอุตสาหกรรมอาจเป็นสัดส่วนไม่สูงมาก ด้วยสาเหตุนี้ในบางครั้งเป้าหมายด้านการประหยัดพลังงานหรือแผนการอนุรักษ์พลังงานในโรงงานจึงเป็นสิ่งที่เจ้าของโรงงานให้ความสนใจไม่มากหรือหากต้องเลือกจัดลำดับความสำคัญของแผนงานที่จะดำเนินการปรับปรุง แผนการด้านพลังงานอาจเป็นสิ่งที่จะดำเนินการในภายหลังจากากรปรับปรุงเทคโนโลยี หรือลงทุนกับอุปกรณ์เครื่องจักรใหม่ในการขยายสายการผลิตได้ ดังนั้นหากต้องการจูงใจเจ้าของโรงงานให้สนับสนุนหรือเห็นชอบในการปรับปรุงกระบวนการผลิตเพื่อลดการใช้พลังงาน ควรพยายามมุ่งประเด็นไปที่การลดปัจจัยการผลิตที่มีความสำคัญเป็นปัจจัยที่เป็นต้นทุนหลักในการผลิตของโรงงาน หรือเป็นทรัพยากรที่อาจก่อให้เกิดปัญหาผลกระทบอื่น ๆ ต่อโรงงาน อาทิเช่น ปัญหาด้านของเสียที่ต้องจำกัด หรือปัญหาด้านเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งในบางครั้งแนวทางในการปรับปรุง เป้าหมายในตอนแรกอาจจะไม่ได้เริ่มจากพลังงานเป็นหลัก จุดประสงค์ในการปรับปรุงอาจจะมุ่งลดทรัพยากรที่ใช้ในการผลิตอื่น ๆ หรือลดปริมาณของเสียที่ต้องจำกัด แต่อาจแฝงไปด้วยเป้าหมายทางอ้อมเพื่อลดปริมาณการใช้พลังงานก็ได้ นั่นคือสุดท้ายแล้วหากสามารถลดปริมาณปัจจัยการผลิตที่ใช้ต่อหน่วยผลผลิตลงได้ย่อมจะก่อให้เกิดผลการประหยัดพลังงานได้ด้วยเช่นกัน

3) การพิจารณาการสูญเสียพลังงานของกระบวนการ  วิธีการนี้จะพิจารณาจุดสูญเสียพลังงานของกระบวนการผลิตเป้าหมาย ว่ามีการสูญเสียหรือไม่ ถ้ามีการสูญเสียแสดงว่าการใช้พลังงานอาจอยู่ในตำแหน่งที่ไม่เกิดประสิทธิภาพสูงสุด การพิจารณาควรมุ่งความสนใจที่ตำแหน่งใช้งานแล้วมองย้อนกลับไปต้นทางของพลังงาน ผู้ตรวจวิเคราะห์ต้องพิจารณาว่าพลังงานถูกใช้ประโยชน์อย่างไรในการผลิต จุดที่พลังงานถูกใช้ประโยชน์นี้เอง มักจะเป็นจุดสิ้นเปลืองและมีการสูญเสีย ต้องพิจารณาว่ามีพลังงานที่สูญเสียไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้หรือไม่ สูญเสียอย่างไรบ้าง ปริมาณเท่าใด จากนั้นเน้นจุดที่มีความสำคัญและพิจารณาว่าสามารถป้องกันหรือลดการสูญเสียเหล่านั้นได้อย่างไร หากเราสามารถลดปริมาณพลังงานที่สูญเสียจากจุดที่ใช้งาน หรือพยายามลดปริมาณพลังงานที่ใช้ในกระบวนการผลิตลง 1 เปอร์เซ็นต์จะส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้มากกว่า 1เปอร์เซ็นต์ ที่ต้นทาง เนื่องจากจะช่วยลดปริมาณความร้อนที่สูญเสียได้ตั้งแต่ต้น ดังนั้นการดำเนินการตรวจสอบและวิเคราะห์ประสิทธิภาพควรเริ่มต้นที่จุดที่มีการใช้พลังงาน (End use)

4) การพิจารณาพลังงานหรือผลผลิตที่เหลือทิ้งกลับมาใช้  การนำพลังงานหรือผลผลิตที่เหลือทิ้งกลับมาใช้เป็นอีกประเด็นหนึ่งที่ต้องพิจารณา เพราะการทิ้งพลังงานไปอย่างเปล่าประโยชน์ทั้งที่ยังมีศักยภาพในการใช้งานอยู่ ถือเป็นการใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง ดังนั้นวิธีการที่มักจะให้ผลคุ้มค่าและประหยัดพลังงานได้ค่อนข้างมากก็คือ การนำพลังงานหรือผลผลิตที่เหลือทิ้งนำกลับมาใช้ใหม่ ผู้วิเคราะห์ควรพิจารณาว่ามีพลังงานหรือผลผลิตใดบ้างที่เหลือทิ้งจากกระบวนการ ทั้งนี้หากเราสามารถที่จะดึงเอาพลังงานที่เหลือทิ้งกลับมาได้ แต่หากไม่สามารถหาจุดหรือตำแหน่งที่เราจะนำพลังงานที่ได้นั้นไปใช้ประโยชน์ได้ มาตรการนั้นย่อมไม่เกิดประโยชน์อย่างใด จากจุดนี้เราควรคำนึงถึงตำแหน่งหรือวิธีการที่เราจะนำพลังงานที่ได้นี้กลับไปใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ดังนั้นผู้วิเคราะห์จึงควรหาข้อมูลจากเจ้าหน้าที่ฝ่ายผลิตของโรงงานว่าในแต่ละกระบวนการมีเงื่อนไขหรือข้อจำกัดในการใช้พลังงานอย่างไรบ้าง เพื่อเป็นข้อมูลในการวิเคราะห์หาตำแหน่งหรือกระบวนการที่สามารถรองรับพลังงานที่นำกลับมาใช้ได้

5) การพิจารณาวิธีการบริหารจัดการ พิจารณาการบริหารจัดการในการผลิตและการบำรุงรักษา ว่ามีการบริหารจัดการที่ดีหรือไม่สามารถที่พัฒนาเพิ่มระดับการจัดการให้สูงขึ้นได้หรือไม่ เนื่องจากการบริหารจัดการที่ดีจะส่งผลถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีด้วย ซึ่งวิธีการบริหารจัดการเป็นการปรับปรุงการสั่งการใช้งานเครื่องจักรจากคน ซึ่งได้แก่ ผู้ควบคุมหรือผู้บำรุงรักษาเป็นวิธีการที่มีค่าใช้จ่ายต่ำในบางครั้งสามารถก่อให้เกิดผลประหยัดที่สูงมาก วิธีการบริหารจัดการเครื่องจักรในกระบวนการผลิตประกอบด้วยการปรับตั้ง การควบคุมการใช้งาน การบำรุงรักษาอย่างเป็นระบบ การขาดการบำรุงรักษาอย่างเป็นระบบจะทำให้ประสิทธิภาพพลังงานต่ำลง สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น ความเชื่อถือได้ของเครื่องจักรอุปกรณ์ลดลง การผลิตลดลง คุณภาพผลผลิตลดลง และนำไปสู่ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการหยุดการผลิต

6) เทคโนโลยี/วิธีการที่มีประสิทธิภาพสูง พิจารณาว่ากระบวนการผลิตเป้าหมายที่กำลังพิจารณาว่ามีเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าหรือไม่นั่นคือ ถ้ามีเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าแสดงว่ากระบวนการผลิตที่กำลังพิจารณานั้นมีประสิทธิภาพที่ไม่ดีแล้วในปัจจุบัน จึงต้องทำการพิจารณาปรับเปลี่ยน ทั้งนี้การปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีนั้นส่วนใหญ่ใช้งบประมาณปรับปรุงมากจึงควรพิจารณาการคุ้มค่าการลงทุนอย่างระมัดระวัง

3. การประเมินศักยภาพการอนุรักษ์พลังงาน

หลังจากที่สามารถบ่งชี้หรือประเมินประสิทธิภาพการใช้พลังงานของกระบวนการผลิตเป้าหมายได้แล้ว จะดำเนินการประเมินศักยภาพหามาตรการแนวทางที่เป็นไปได้ โดยละเอียดถึงความคุ้มค่าในการลงทุนปรับปรุง โดยประเมินผลประหยัด เงินลงทุน และระยะเวลาคืนทุน ศักยภาพในการปรับปรุงกระบวนการผลิตและแนวทางในการปรับปรุงเพื่อลดการใช้พลังงานทรัพยากรที่ใช้ในการผลิต อาจกระทำได้ตั้งแต่วิธีการง่ายๆ ตั้งแต่การบริหารจัดการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมที่ใช้ในการผลิตหรือวิธีการใช้งานหรือดูแลบำรุงรักษาเครื่อง ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีการลงทุนหรือลงทุนน้อย ไปจนถึงการลงทุนปรับปรุงเพิ่มเติมอุปกรณ์ควบคุมบางส่วน ซึ่งเป็นการลงทุนปานกลาง หรือจนกระทั่งทำการปรับปรุงปรับเปลี่ยนติดตั้งเครื่องจักรใหม่ที่มีเทคโนโลยีที่สูงขึ้น ใช้พลังงานน้อยลงแต่ต้องใช้เงินทุนที่สูง ซึ่งวิธีการปรับปรุงหรือมาตรการกรอนุรักษ์พลังงานสามารถกำหนดได้จากการพิจารณาประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตทั้ง 6 วิธี ที่ได้นำเสนอในหัวข้อที่ผ่านมา ซึ่งเราสามารถจะหารมาตรการที่มีศักยภาพได้อย่างเป็นระบบได้โดยใช้ตารางตรวจสอบในแต่ละกระบวนการที่วิเคราะห์ดังนี้

ทั้งนี้แนวทางและเทคนิคการสำรวจหาแนวทางอนุรักษ์พลังงานในรายอุปกรณ์โดยละเอียดจะนำเสนอในบทที่ 5 ต่อไป หลังจากที่สามารถหาแนวทางการอนุรักษ์พลังงานได้แล้ว การกำหนดเป้ามาตรการอนุรักษ์พลังงานจะต้องวิเคราะห์ถึงความเป็นไปได้ในมาตรการดำเนินการที่ไม่มีผลกระทบต่อกระบวนการผลิตหรือถ้ามีต้องอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ ความคุ้มค่าในการลงทุน ระยะเวลาคืนทุนในการดำเนินมาตรการนั้น ๆ ในการวิเคราะห์ผลประหยัดของมาตรการจำเป็นต้องทำโดยวิศวกรที่ความเข้าใจในกระบวนการผลิต เพื่อที่จะประเมินผลประหยัดได้อย่างถูกต้องใกล้เคียงมากที่สุดหลักการพื้นฐานในการวิเคราะห์คือ การเปรียบเทียบผลต่างปริมาณพลังงาน ผลต่างของประสิทธิภาพหรือผลต่างดัชนีชี้วัดกระบวนการผลิตนั้น ๆ แต่โดยทั่วไปอุปกรณ์หลักต่าง ๆ จะมีรูปแบบของประสิทธิภาพหรือดัชนีชี้วัดประสิทธิภาพเฉพาะที่ใช้ในการเปรียบเทียบ เช่น เครื่องทำน้ำเย็น จะใช้ค่า kW/TR, เครื่องอัดอากาศจะใช้ kW/m³/min, ปั๊มน้ำใช้ GPM/kW และพัดลมใช้ CFM/kW เป็นต้น ซึ่งการวิเคราะห์ผลประหยัดพอจะสรุปเป็นแนวทางตามประเด็นที่เกิดการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงและใช้ในการเปรียบเทียบผลต่างที่เกิดขึ้นจากการปรับปรุง ได้แก่

1. การประเมินศักยภาพจากการเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์
2. การประเมินศักยภาพจากการสูญเสียพลังงาน
3. การประเมินศักยภาพจากการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต

รายละเอียดการวิเคราะห์แสดงในดังตารางที่ 5

ที่มา : กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2555). การตรวจวิเคราะห์การใช้พลังงาน. In คู่มือการตรวจวิเคราะห์การใช้พลังงาน สำหรับวิสาหกิจขนาดกลาง