ISO 50006:2014 การกำหนดและบ่งชี้ตัวชี้วัดสมรรถนะด้านพลังงาน (Energy Performance Indicators)

ISO 50006:2014

 การกำหนดและบ่งชี้ตัวชี้วัดสมรรถนะด้านพลังงาน

(Energy Performance Indicators)

ระบบการจัดการพลังงาน ISO 50001  ต้องแสดงผลสำเร็จของการปรับปรุงสมรรถนะพลังงานที่ดีขึ้นขององค์กร โดยแนวทางในการวัดสมรรถนะด้านพลังงานได้เคยกล่าวไว้แล้ในบทความที่ผ่านมา(แนวคิดการวัดสมรรถนะด้านพลังงาน )ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานด้านการจัดการพลังงาน  ISO 50006  “ว่าด้วยการวัดสมรรถนะด้านพลังงานโดยใช้ข้อมูลฐานด้านพลังงาน(EnBs) และตัวชี้วัดสมรรถนะด้านพลังงาน(EnPIs)-หลักการทั่วไปและคำแนะนำ” (ISO 5006 Energy management systems — Measuring energy performance using energy baselines (EnB) and energy performance indicators (EnPI) — General principles and guidance, First edition 2014-12-15)

บทความต่อไปนี้จะเป็นการแสดงถึงความต้องการและแนวทางในการดำเนินการกำหนดและบ่งชี้ EnPIs ที่เหมาะสม เพื่อใช้ในการวัดเปรียบเทียบสมรรถนะด้านพลังงานขององค์กร ของกระบวนการ และของเครื่องจักรตามคำแนะนำในมาตรฐานการจัดการพลังงาน ISO 50006 โดยมีแนวทางในการดำเนินการดังต่อไปนี้

1. การบ่งชี้ EnPIs

1.1 การกำหนดขอบเขตของ EnPIs

โดยทั่วไปแล้วขอบเขตของระบบการจัดการพลังงานประกอบด้วยพื้นที่ หรือกิจกรรมภายในองค์กรที่ดำเนินการจัดการด้านสมรรถนะพลังงาน ดังนั้นในการวัดสมรรถนะด้านพลังงานจำเป็นต้องกำหนดขอบเขตของการวัดที่เหมาะสมของแต่ละ EnPI  โดยขอบเขตของ EnPI อาจมีการทับซ้อนกันได้ ทั้งนี้ขอบเขต EnPI มี 3 ระดับ คือ Individual, System, and Organization ดังแสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1  แสดงการแบ่งขอบเขตของ EnPI 3 ระดับ

ระดับขอบเขตของ EnPI

รายละเอียดและตัวอย่าง

ระดับเครื่องจักรอุปกรณ์/กระบวนการ(Individual) ของเขตของ EnPI ที่สามารถกำหนดโดยอาณาเขตทางกายภาพของโรงงาน ของเครื่องจักรอุปกรณ์ ของกระบวนการ เพี่ยงหนึ่งเดียว ที่องค์กรต้องการควบคุมและปรับปรุงให้ดีขึ้น

ตัวอย่าง : อุปกรณ์ผลิตไอน้ำ

ระบบ(System) ของเขตของ EnPI ที่สามารถกำหนดโดยอาณาเขตทางกายภาพของกลุ่มโรงงาน กลุ่มของกระบวนการ กลุ่มเครื่องจักรอุปกรณ์ที่ทำงานแล้วมีผลกระทบต่อกัน ที่องค์กรต้องการควบคุมและปรับปรุงให้ดีขึ้น

ตัวอย่าง : อุปกรณ์ผลิตไอน้ำและอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำ เช่น เครื่องอบแห้ง

องค์กร(Organization) ของเขตของ EnPI ที่สามารถกำหนดโดยรอบของอาณาเขตทางกายภาพของโรงงาน ของกระบวนการ ของเครื่องจักรอุปกรณ์ ที่รวมเข้าในความรับผิดชอบของระบบการจัดการพลังงานเพียงหนึ่งเดียว ของทีม ของกลุ่มหรือหน่วยธุรกิจ ที่กำหนดขึ้นโดยองค์กร

ตัวอย่าง : ไอน้ำที่ซื้อมาสำหรับใช้ในโรงงานแห่งหนึ่ง หรือหลายแห่ง หรือในแผนกขององค์กร

ISO 50006:2014

รูปที่ 1 แสดงตัวอย่าง ขอบเขตของ EnPIs

1.2 การกำหนดและแสดงปริมาณแหล่งพลังงาน

            เมื่อกำหนดขอบเขตของ EnPI แล้วควรต้องจัดทำแผนภาพการใช้พลังงานทั้งหมดในขอบเขตนั้น ๆ  ซึ่งอาจเรียกว่า “Energy map” หรือ “Fence diagram” ดังแสดงไว้ในรูปที่ 2

ISO 50006:2014

รูปที่ 2 แสดงแผนภาพการใช้พลังงาน(Energy map)

แผนภาพการใช้งานจะแสดงการใช้พลังงานทั้งหมดทั้งด้านเข้าและด้านออกของขอบเขตของ EnPI  ซึ่งสามารถแสดงถึงตำแหน่งการติดตั้งมิเตอร์และการไหลเวียนของผลผลิตในกระบวนการซึ่งมีความสำคัญในการวิเคราะห์และจัดทำ EnPI เช่น การใช้พลังงานไฟฟ้า  การใช้เชื้อเพลิง  การเปลี่ยนแปลงของปริมาณเชื้อเพลังในถังน้ำมัน รวมถึงการใช้พลังงานอื่น ๆ เช่น ไอน้ำและน้ำเย็น การวัดทั้งหมดควรจะต้องมีการทวนสอบความถูกต้องและแม่นยำของเครื่องมือวัดและการวัดนั้นด้วย

การบ่งชี้ SEU(Significant Energy Use) เป็นกิจกรรมในการทบทวนด้านพลังงาน EnPIs และ EnBs สำหรับ SEU ต้องการกำหนดขอบเขตที่ดีซึ่งจะนำไปสู่การแสดงปริมาณของพลังงานในแผนภาพพลังงาน สิ่งที่สำคัญในการพิจารณาสำหรับแต่ละ SEU คือความเหมาะสมในการวัดปริมาณการใช้พลังงานในขอบเขตของ SEU

1.3 การกำหนดและแสดงปริมาณของตัวแปรที่เกี่ยวข้อง

การกำหนดและแสดงปริมาณของตัวแปรที่เกี่ยวข้อง ขึ้นอยู่กับความต้องการขององค์กรและระบบการจัดการพลังงาน ตัวแปรที่เกี่ยวข้องที่ส่งผลกระทบต่อสมรรถนะด้านพลังงานต้องกำหนดและแสดงปริมาณในแต่ละขอบเขตของ EnPI  มันเป็นสิ่งที่สำคัญที่ต้องพิจารณาว่าตัวแปรที่เกี่ยวข้องเหล่านั้นส่งผลต่อสมรรถนะด้านพลังงานอย่างมีนัยสำคัญมาก ส่งผลน้อย หรือไม่ส่งผลเลย ขณะที่องค์กรได้กำนดตัวแปรที่เกี่ยวข้องได้ชัดเจนแล้วการวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมที่ต้องแสดงถึงความสำคัญของตัวแปรเหล่านั้น

ตัวแปรบางตัวมีความเกี่ยวข้องกับปริมาณการใช้พลังงานมากกว่าตัวแปรอื่น ๆ สำหรับตัวอย่าง ได้แสดง ปริมาณการใช้พลังงานต่อหน่วยของผลผลิตซึ่งได้จากการวัด การนับจำนวนจำนวนของสินค้าที่ผลิตได้อาจทำให้เราได้ข้อมูลที่คลาดเคลื่อนถ้าผลผลิตที่เกิดขึ้นมีของเสีย หรือมีการนำกลับไปผลิตใหม่เกิดขึ้น

ISO 50006:2014

รูปที่ 3 แสดงตัวแปรกับระดับความสำคัญของตัวแปรต่อปริมาณการใช้พลังงาน

ในกรณีที่สภาพอากาศเป็นตัวแปรที่เกี่ยวข้อง โดยตัวอย่างแสดงเส้นแนวโน้มที่สามารถใช้เป็นหลักฐานแสดงการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของปริมาณการใช้พลังงานตลอดทั้งปี ถ้าภาระพลังงานเป็นอุปกรณ์ทำความร้อน ปริมาณการใช้พลังงานจะสูงขึ้นระหว่างช่วงเดือนในฤดูหนาว แต่ถ้าภาระพลังงานเป็นอุปกรณ์ด้านทำความเย็น ปริมาณการใช้พลังงานจะสูงขึ้นระหว่างช่วงเดือนในฤดูร้อน แสดงดังในรูปที่ 4

ISO 50006:2014

รูปที่ 4 เส้นแนวโน้มพลังงานจากผลของฤดูกาล

1.4 การกำหนดและแสดงปริมาณปัจจัยคงที่ (Static factor)

ตัวแปรที่เกี่ยวข้องนั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เป็นประจำ เช่น ปริมาณการผลิตและคุณภาพในการผลิต แต่ปัจจัยคงที่นั้นจะไม่เปลี่ยนแปลงอยู่เป็นประจำหรือเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ เช่น สัดส่วนในการผลิตสินค้า  (Product mix)             องค์กรต้องบันทึกเงื่อนไขของปัจจัยคงที่เมื่อจัดทำ EnPI และ EnB และมีการทบทวนมันอยู่ตลอดเวลา แม้ว่าปัจจัยคงที่จะดูเหมือนจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงระหว่างช่วงเวลาที่รายงานผล แต่มันสามารถที่จะเปลี่ยนไปสู่ตัวแปรที่เกี่ยวข้องได้ในอนาคตถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไข ตัวอย่างของปัจจัยคงที่ที่มีศักยภาพสามารถเปลี่ยนจากปัจจัยคงที่เป็นตัวแปรที่เกี่ยวข้องได้ ดังแสดงในตารางที่ 2

ตารางที่ 2 ตัวอย่างของปัจจัยคงที่ที่มีศักยภาพ

ปัจจัยคงที่

รายละเอียด

เงื่อนไขซึ่งจะเปลี่ยนปัจจัยคงที่เป็นตัวแปรที่เกี่ยวข้อง

ด้านการผลิต ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในโรงงาน โรงงานได้ผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่และ/หรือเปลี่ยนสัดส่วนในการผลิต
กะการทำงานต่อวัน โรงงานทำงานแบบมีกะต่อวันทำงาน การเปลี่ยนแปลงจำนวนกะต่อวันมากขึ้นหรือน้อยลงซึ่งมีผลต่อปริมาณการใช้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญ
ปริมาณผู้ใช้อาคาร รูปแบบการใช้พลังงานของอาคารมาจากผู้เช่าในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงผู้เช่ามีผลต่อการเปลี่ยนรูปแบบการใช้พลังงานของอาคาร
พื้นที่ ขนาดของอาคารที่ถูกกำหนดเป็นส่วนหนึ่งของระบบการจัดการพลังงาน การขยายพื้นที่ของอาคารมีผลโดยตรงต่อปริมาณการใช้พลังงาน

 

1.5 การกำหนดค่า EnPIs

1) ทั่วไป

      ในหนึ่งองค์กรอาจมีเป้าหมายด้านพลังงานเป็นค่าของพลังงานเพียงค่าเดียว เมื่อได้เลือก EnPIs ที่เหมาะสมไว้แล้วปัจจัยสำคัญในการพิจารณาคือข้อมูลของผู้ใช้งานและความสามารถในการวัดสมรรถนะด้านพลังงานในรูปของปริมาณหรือแสดงจำนวนได้ รูปแบบหลักของ EnPI มีดังนี้

  • ค่าด้านพลังงาน(energy value)
  • อัตราส่วน (ratio) ซึ่งได้มาจากค่าการวัด เช่น ประสิทธิภาพพลังงาน
  • โมเดลทางสถิติ (statistical model) เช่น สมการถดถอยเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น
  • โมเดลเชิงวิศวกรรมศาสตร์ (engineering based model)

หมายเหตุ  โมเดลทางด้านสถิติและด้านวิศวกรรมที่ใช้ประมาณการค่าของพลังงาน  วัตถุประสงค์เพื่อนำข้อมูลด้านพลังงานไปเปรียบเทียบกันในเงื่อนไขที่เท่าเทียมกัน ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่เกี่ยวข้อง รูปแบบต่าง ๆ ที่กำหนดขึ้นส่วนมากได้อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างค่าของพลังงานและตัวแปรที่เกี่ยวข้องในช่วงเวลาฐาน

 

2) การกำหนดค่าสมรรถนะพลังงานเฉพาะที่สามารถแสดงปริมาณได้

องค์กรต้องเสนอรูปแบบของ EnPI ให้สอดคล้องกับความต้องการของผู้ใช้งานและความซับซ้อนของการนำไปใช้  รูปแบบของ EnPI อาจจะกำหนดได้ตามรูปแบบที่แสดงไว้ในตารางที่ 3 ถึงตารางที่ 6

ตารางที่ 3 ตัวอย่างการกำหนด EnPI และการนำไปใช้ประโยชน์-ค่าพลังงานจากการวัด (Measured energy value)

รูปแบบของ EnPI

การใช้ประโยชน์

ตัวอย่าง

ข้อด้อย

ค่าพลังงานจากการวัด (Measured energy value)

 

·        ค่าการวัดการใช้พลังงานที่ลดลง

·        การวัดผลการประหยัดพลังงาน

·        การเฝ้าระวังและควบคุมพลังงานคงคลังและต้นทุน

·        ทำความเข้าใจแนวโน้มด้านปริมาณการใช้พลังงาน

·        เมื่อค่าการวัดปริมาณการใช้พลังงานที่ได้จากมิเตอร์มีหรือไม่มี Conversion factor

·        ปริมาณการใช้พลังงานของระบบไฟฟ้าแสงสว่าง(kWh)

·        ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงของBoilers(GJ)

·        ปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า(kWh)ระหว่าง Peak hours

·        ความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุด (kW)

·        ผลการประหยัดพลังงานรวม(GJ) จากการปรับปรุงประสิทธิภาพ

·        ไม่ได้รวมถึงผลที่เกิดขึ้นจากเปลี่ยนแปลงของตัวแปร  การให้ผลที่คลาดเคลื่อนจากการใช้งานที่มากที่สุด

·        ไม่ได้วัดถึงประสิทธิภาพด้านพลังงาน

 

ตารางที่ 4 ตัวอย่างการกำหนด EnPI และการนำไปใช้ประโยชน์- อัตราส่วนของค่าจากการวัด (Ratio of measured valve)

รูปแบบของ EnPI

การใช้ประโยชน์ ตัวอย่าง

ข้อด้อย

อัตราส่วนของค่าจากการวัด (Ratio of measured valve)

 

·        การเฝ้าระวังประสิทธิภาพพลังงานของระบบซึ่งมีตัวแปรที่เกี่ยวข้องตัวแปรเดียว

·        เฝ้าระวังระบบซึ่งไม่มี Base load หรือมีน้อยมาก

·        ใช้เป็นค่ามาตรฐานในการเปรียบเทียบสำหรับหลายๆ องค์กร (Benchmarking)

·        แสดงค่าด้านประสิทธิภาพพลังงาน

·        ทำความเข้าใจแนวโน้มด้านปริมาณใช้พลังงาน

·        สามารถแสดงประสิทธิภาพพลังงานของเครื่องจักรและระบบใดระบบหนึ่ง

·        kWh/ton สำหรับการผลิต

·        GJ/unit ของผลิตภัณฑ์

·        kWh/m2 ของพื้นที่บริการ

·        GJ/man-day

·        ลิตรของน้ำมันเชื้อเพลิงต่อผู้โดยสารต่อกิโลเมตร

·        ประสิทธิภาพboiler (%)

·        พลังงานป้อนเข้า/พลังงานป้อนออก (heat rate ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า)

·        kWh/MJ สำหรับระบบระบายความร้อน

·        kW/Nm3 สำหรับระบบอากาศอัด

·        L/100 km

·        kWh/มูลค่าเพิ่มในหน่วยของเงิน

·        kWh/หน่วยของการขาย

·        ไม่รวมถึง base load และผลของการใช้พลังงานที่ไม่เป็นเชิงเส้น จะทำให้มีคลาดเคลื่อนสำหรับโรงงานที่มี base load ขนาดใหญ่

 

 

ตารางที่ 5 ตัวอย่างการกำหนด EnPI และการนำไปใช้ประโยชน์- โมเดลทางสถิติ (Statistical model)

รูปแบบของ EnPI

การใช้ประโยชน์ ตัวอย่าง

ข้อด้อย

โมเดลทางสถิติ (Statistical model)

 

·        ระบบซึ่งมีตัวแปรหลายตัว

·        ระบบที่มี baes load เป็นปริมาณการใช้พลังงาน

·        การเปรียบเทียบที่ต้องการปรับให้อยู่ในสภาพปกติ(Normalization)

·        รูปแบบของระบบที่มีความซับซ้อนซึ่งมีความสัมพันธ์ระหว่างสมรรถนะด้านพลังงานและตัวแปรที่เกี่ยวข้องที่สามารถแสดงปริมาณได้

·        สมรรถนะพลังงานขององค์กรที่มีตัวแปรหลาย ตัวแปร

·        แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณการใช้พลังงานกับตัวแปรที่เกี่ยวข้อง

·        สมรรถนะด้านพลังงานในการผลิตกับผลิตภัณฑ์ 2 แบบขึ้นไป

·        สมรรถนะพลังงานของโรงงานที่มี base load

·        สมรรถนะด้านพลังงานของโรงแรมที่มีตัวแปรคือ อัตราผู้ใช้บริการและอุณหภูมิภายนอก

·        ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณการใช้พลังงานของพัดลมหรือปั้มน้ำและอัตราการไหล

 

·        สำหรับรูปแบบที่มีตัวแปรหลายตัวเป็นเรื่องยากที่จะกำหนดรูปแบบขึ้นมาและอาจต้องใช้เวลาค่อนข้างมากเพื่อให้มีความถูกต้องแม่นยำ

·        อาจมีความไม่ชัดเจนถ้ามี residual error หรือซึ่งทำให้โมเดลที่จัดทำขึ้นมีความผิดพลาดหรือทำให้ไม่สามารถควบคุมปริมาณการใช้พลังงานได้

·        อาจเกิดความคลาดเคลื่อนได้ถ้าไม่มีการทดสอบทางด้านสถิติ

·        ต้องการความเข้าใจอย่างละเอียดของระบบในการกำหนดรูปแบบหน้าที่ที่ถูกต้องของความสัมพันธ์ที่ถูกคาดหมายเมื่อข้อมูลไม่เป็นเชิงเส้น

·        โมเดลจำเป็นต้องคงรักษาไว้เพื่อยืนยันผลที่เกิดขึ้น

 

ตารางที่ 6     ตัวอย่างการกำหนด EnPI และการนำไปใช้ประโยชน์- โมเดลทางวิศวกรรมศาสตร์ (Engineering model)

รูปแบบของ EnPI

การใช้ประโยชน์ ตัวอย่าง

ข้อด้อย

โมเดลทางวิศวกรรมศาสตร์ (Engineering model)

 

·        การประเมินสมรรถนะด้านพลังงานจากการเปลี่ยนแปลงของการปฏิบัติงานซึ่งมีตัวแปรอยู่หลาย ๆ ตัว

·        การเปลี่ยนแปลที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในระยะเวลาสั้น ๆ ของกระบวนการผลิตหรือระบบที่เกี่ยวข้องกับระบบการป้อนกลับ

·        สำหรับระบบที่มีความสัมพันธ์กันภายในของตัวแปรที่เกี่ยวข้อง (เช่น อุณหภูมิ และ ความดัน)

·        การประมาณการสมรรถนะพลังงานในช่วงที่เริ่มการออกแบบ

·        อุตสาหกรรมหรือการผลิตพลังงานที่ซึ่งมีการใช้การคำนวญหรือแบบจำลองในการเฝ้าระวังการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่เกี่ยวข้องและปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

·        โมดลของการใช้พลังงานไฟฟ้าของเครื่องทำน้ำเย็นที่ใช้ความต้องการของการทำความเย็น อุณหภูมิภายนอก(อุณหภูมิของคอนเดนซิ่ง)และอุณหภูมิภายใน(อุณหภูมิของอีแวปปอเรเตอร์)

·        โมเดล การใช้พลังงานของอาคารทั้งหมด ที่ใช้ชั่วโมงการทำงาน การใช้งานของ HVAC และความต้องการของผู้เช่าอาคาร

·        โมเดลจำเป็นต้องคงรักษาไว้เพื่อยืนยันผลที่เกิดขึ้น

 

แนวคิดและกระบวนการในการกำหนดและบ่งชี้ EnPIs ข้างต้นนั้นมีความสำคัญอย่างมาก หลายองค์กรที่ดำเนินการจัดทำระบบการจัดการพลังงานแล้วไม่ประสบผลสำเร็จส่วนมากเกิดจากการกำหนดค่าตัวชี้วัดสมรรถนะด้านพลังงานที่ไม่เหมาะสมและไม่สามารถนำไปวัดการเปลี่ยนของสมรรถนะด้านพลังงานได้อย่างถูกต้องนั่นเอง

 

แปลและเรียบเรียงโดย วิชาญ นาคทอง (ทีมงาน iEnergyGuru)

เอกสารอ้างอิง

Internal Standard, ISO 50006 Energy management systems — Measuring energy performance using energy baselines (EnB) and energy performance indicators (EnPI) — General principles and guidance, First edition 2014-12-15

Internal Standard, ISO 50001 Energy management systems — Requirements with Guidance for Use, First edition 2011-06-15

iEnergyGuru-Blue

Advertisements
0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *