ISO 50006:2014

 การจัดทำข้อมูลฐานด้านพลังงาน (EnBs)

และการวัดเปรียบเทียบสมรรถนะพลังงาน

ในบทความที่ผ่านมาได้ได้กล่าวถึงแนวทางในการวัดสมรรถนะด้านพลังงาน (แนวคิดการวัดสมรรถนะด้านพลังงาน) และการบ่งชี้และกำหนด EnPIs ที่เหมาะสม (การกำหนดและบ่งชี้ตัวชี้วัดสมรรถนะด้านพลังงาน) ไว้แล้วซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานด้านการจัดการพลังงาน  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)

บทความต่อไปนี้จะเป็นการกล่าวถึงแนวทางและหลักการในการจัดทำข้อมูลฐานด้านพลังงาน(EnB) เพื่อใช้ในกระบวนการเปรียบเทียบสมรรถนะด้านพลังงานขององค์กร ของระบบ ของกระบวนการ และของเครื่องจักรหลัก ตามคำแนะนำในมาตรฐานการจัดการพลังงาน ISO 50006  ซึ่งผลของสมรรถนะพลังงานที่เปลี่ยนแปลงไปสามารถแสดงในรูปของหน่วยของปริมาณการใช้พลังงาน ( GJ, kWh) ดัชนีการใช้พลังงาน (SEC, kWh/kg) หรือ ความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุด(kW) ความสัมพันธ์ระหว่าง EnPIs, EnBs และเป้าหมายด้านพลังงานแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 ความสัมพันธ์ระหว่าง EnPIs, EnBs และเป้าหมายด้านพลังงาน

แนวทางและหลักการในการจัดทำข้อมูลฐานด้านพลังงาน(EnB) เพื่อใช้ในกระบวนการเปรียบเทียบสมรรถนะด้านพลังงานขององค์กรดังนี้

1. การจัดทำข้อมูลฐานด้านพลังงานและการรวบรวมข้อมูล

1.1 ทั่วไป

ข้อมูลฐานด้านพลังงาน(EnBs)เป็นข้อมูลที่ใช้อ้างอิงเพื่อใช้ในการเปรียบเทียบของสมรรถนะด้านพลังงานในช่วงเวลาที่กำหนด EnB โดยเป็นค่าอ้างอิงที่เปรียบเทียบกับข้อมูลด้านพลังงานในอนาคตที่จะต้องวัดค่าที่เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นต่อสมรรถนะด้านพลังงาน เมื่อจัดทำ EnB แล้วต้องรู้ลักษณะการใช้พลังงานว่าอะไรบ้างที่เป็น ภาระฐาน อะไรบ้างเป็นภาระเปลี่ยนแปลงได้ เช่น ปริมาณการผลิต ผู้ใช้บริการ สภาพอากาศ หรือ ตัวแปรอื่น ๆ ความเข้าใจนี้จะนำไปสู่โอกาสในการปรับปรุง EnB จึงเป็นเสมือนจุดอ้างอิงขององค์กรที่ใช้ในการวัดผลของการปรับปรุงสมรรรถนะด้านพลังงานจากการดำเนินการตามแผนปฏิบัติงานของระบบการจัดการพลังงาน

การจัดทำ EnBs เชื่อมโยงกับการบ่งชี้ EnPIs การเปรียบเทียบระหว่าง EnB กับ EnPI ในช่วงเวลาของการรายงานผลสามารถใช้อธิบายความก้าวหน้าของวัตถุประสงค์และเป้าหมายด้านพลังงาน ขั้นตอนในการจัดทำ EnB มีดังนี้

• กำหนดวัตถุประสงค์เฉพาะและมีสัมพันธ์โดยตรงกับ EnPIs
• กำหนดช่วงเวลาของข้อมูลที่มีความเหมาะสม
• จัดเก็บและรวบรวมข้อมูล
• คำนวณและทดสอบ EnB

1.2 การกำหนดช่วงเวลาของข้อมูลที่เหมาะสม

ในการพิจารณาถึงลักษณะธรรมชาติในการดำเนินการ ช่วงเวลาของข้อมูลต้องเพียงพอต่อการเปลี่ยนแปลงของตัวแปร เช่น การเปลี่นแปลงของฤดูกาลในการผลิต สภาพอากาศ โดยช่วงเวลาในการรวมรวบข้อมูลควรเป็นดังนี้

• 1 ปี เป็นช่วงเวลาที่นิยมใช้กันมากที่สุดเนื่องมันได้ครอบคลุมช่วงเวลาที่ส่งผลต่อสมรรถนะพลังงานทั้งด้านการผลิตหรือฤดูกาล
• น้อยกว่า 1 ปี ใช้ในกรณีที่ลักษณะการใช้พลังงานและปริมาณการใช้พลังงานมีความคงที่ตลอดทั้งปี และการใช้ช่วงเวลาสั้น ๆ สามารถครอบคลุมช่วงฤดูกาลของการดำเนินการในการผลิต
• มากกว่า 1 ปี ใช้ในกรณีการผลิตตามช่วงฤดูกาลหรือแนวโน้มของธุรกิจสามารถรวมค่าของ EnB ของหลาย ๆ ปีเข้าด้วยกันได้ เช่น ช่วงในการผลิตมี 2-3 เดือนใน 1 ปี

2. การรวมรวบข้อมูลและการทดสอบ EnPIs และ EnBs

2.1 ทั่วไป

            องค์กรควรจะชี้บ่งองค์ประกอบของ EnPI แต่ละตัวและความสัมพันธ์โดยตรงกับ EnB ที่สามารถแสดงปริมาณได้ รูปแบบของพลังงานที่ใช้ต้องบ่งชี้ได้ เช่น พลังงานไฟฟ้า ไอน้ำความดันสูง ร่วมกับตัวแปรที่เกี่ยวข้อง เช่น ปริมาณของผลผลิต (หน่วยของผลิตภัณฑ์) อัตราการไหล ความดัน อุณหภูมิ และสภาพอากาศ  เมื่อตัวแปรที่มีศักยภาพถูกบ่งชี้ ขั้นตอนแรกคือการรวบรวมข้อมูลที่ใช้ในการพัฒนา EnPIs และ EnB ที่เกี่ยวข้องกัน

2.2 การรวบรวมข้อมูล

ข้อมูลพลังงานและตัวแปรที่เกี่ยวข้องโดยปกติเก็บข้อมูลจากการจดมิเตอร์ หรือมิเตอร์ย่อย รวมถึงการใช้การวัดจากมิเตอร์ชั่วคราว หรือจากการวัดชั่วขณะ ถ้าข้อมูลไม่ครบถ้วนอาจพิจารณาติดตั้งมิเตอร์หรือระบบการเฝ้าระวังเพิ่มเติม ในกรณีที่ใช้ค่าจากการประมาณการมาใช้ในการคำนวณ EnPIs สมมุติฐานและวิธีการที่ใช้ในการคำนวณต้องแสดงเป็นเอกสารด้วย

2.3 การวัด

 องค์กรต้องวัดค่าพลังงานและตัวแปรที่เกี่ยวข้องที่จำเป็นในการคำนวณค่า EnPI และ EnB การวัดสามารถดำเนินการอย่างอย่างใดได้แก่ การวัดแบบชั่วขณะ(ใช้เครื่องมือวัดแบบเคลื่อนที่หรือแบบพกพา) ใช้การวัดแบบชั่วคราว(ใช้เครื่องบันทึกการใช้พลังงาน) หรือการวัดแบบต่อเนื่อง (ใช้ข้อมูลจากระบบควบคุม เช่น SCADA หรือ DAHS) การวัดค่าการใช้พลังงานและตัวแปรที่เกี่ยวข้องต้องวัดในช่วงเวลาและความถี่ในการวัดเดียวกัน

2.4 ความถี่ในการรวบรวมข้อมูล

องค์กรควรเลือกความถี่ในการรวบรวมข้อมูลของค่าพลังงานและค่าตัวแปรที่เกี่ยวข้องของ EnPIและเชื่อมโยงกับ EnB ความถี่ในการรวบรวมข้อมูลต้องเพียงพอในการจัดเก็บข้อมูลซึ่งแสดงเงื่อนไขในการผลิตและมีข้อมูลเพียงพอในการวิเคราะห์ ความถี่ของการมาได้ซึ่งข้อมูลอาจมีความถี่มากกว่าของช่วงรายงานผลเพื่อใช้ในการวัดและทำความเข้าใจถึงผลกระทบของตัวแปรที่เกี่ยวข้องต่อสมรรถนะพลังงาน ตัวอย่างเช่น รายชั่วโมง รายวัน หรือรายสัปดาห์ การเก็บรวบรวมข้อมูลอาจจะมีความจำเป็นในระดับการปฏิบัติงานที่ซึ่งมีการเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสำคัญ  เช่น ค่าพลังงาน และตัวแปรที่เกี่ยวข้องอาจจะมาจากการทบทวนข้อมูลในรายเดือนในระดับองค์กร องค์กรควรรวบรวมข้อมูลให้มีความถี่มากขึ้นด้วยถ้าต้องการให้ข้อมูลทางสถิติมีความเที่ยงตรงมากขึ้น ถ้าองค์กรมีการติดตั้งระบบมิเตอร์วัดพลังงานขึ้นใหม่องค์กรควรพิจารณาความถี่ของข้อมูลที่ต้องการในการเฝ้าระวังด้านพลังงานด้วย

2.5 คุณภาพของข้อมูล

            การคำนวณ EnPI และ EnB ที่เกี่ยวข้องกันนั้นมีคำแนะนำว่ากลุ่มของข้อมูลที่ได้รับจากการวัดค่าพลังงานและตัวแปรที่เกี่ยวข้องได้ถูกทบทวนถึงการกำหนดคุณภาพของข้อมูล ซึ่งส่วนมากเกิดจากความผิดพลาดของเครื่องมือวัดหรือการวัดข้อมูลหรือความไม่เป็นรูปแบบเดียวกันของเงื่อนไขในการดำเนินการหรือการผลิต จำเป็นต้องมีการทดสอบข้อมูล ความไม่เที่ยงตรงของเครื่องมือวัดที่ใช้สามารถทำให้ส่งผลน้อยลงได้โดยการทวนสอบข้อมูลที่รวบรวมได้ องค์กรควรพิจารณาสอบเทียบเครื่องมือวัดอย่างสม่ำเสมอเพื่อลดความเสี่ยงจากข้อมูลที่ไม่แม่นยำ

2.6 การคำนวณและทดสอบ EnBs

ในการพัฒนา EnB นั้น EnPI ที่เกี่ยวข้องโดยตรงควรจะต้องคำนวณโดยใช้ปริมาณการใช้พลังงานและค่าตัวแปรที่เกี่ยวข้องจากช่วงเวลาฐาน ถ้ามันมีความเหมาะสม EnB ควรถูกการทดสอบเพื่อยืนยันให้มั่นใจว่ามันมีความเหมาะสมในการใช้เป็นค่าอ้างอิงในการเปรียบเทียบสมรรถนะพลังงานได้ มีการทดสอบทางสถิติมากมายที่สามารถนำมาใช้ได้  เช่น F-test และ การสอบกลับ R-squared ผลของการทดสอบควรจัดเก็บเป็นบันทึก

3. การใช้ EnPIs และ EnBs ในการวัดเปรียบเทียบสมรรถนะพลังงาน

3.1 ทั่วไป

การเข้าถึงการเปลี่ยนแปลงของสมรรถนะพลังงาน องค์กรจะต้องแสดงปริมาณของ EnPI ซึ่งวัดค่าได้ระหว่างช่วงเวลาที่รายงานผลและเปรียบเทียบกับค่าของ EnB ที่เกี่ยวข้องกัน

3.2 การคำนวณการเปลี่ยนแปลงของสมรรถนะพลังงาน

            มีวีธีการและเทคนิคสำหรับองค์กรในการเฝ้าระวังและวัดการเปลี่ยนแปลงของสมรรถนะด้านพลังงานโดยทั่วไปอยู่ 3 วิธี โดยได้แทนค่าของ EnPI ช่วงเวลาฐานเป็น “B” และแทนค่าของ EnPI ช่วงเวลาในการรายงานผลเป็น “R” ดังนี้

• ความแตกต่างของค่าพลังงาน แสดงผลต่างระหว่างEnPI ช่วงเวลาฐานกับEnPI ช่วงเวลาในการรายงานผล

ผลต่าง = R-B

• เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลง แสดงการเปลี่ยนแปลงจากช่วงเวลาฐานในรูปเปอร์เซ็นต์ของค่า EnB

เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลง = ((R-B)/B)x 100

• อัตราส่วนปัจจุบัน เป็นอัตราส่วของค่า EnPI ช่วงเวลารายงานผลหารด้วยค่าEnPI ช่วงเวลาฐาน

อัตราส่วนปัจจุบัน = (R/B)

            วิธีการในการประเมินาการเปลี่ยนแปลงของสมรรถนะพลังงานทั้ง 3 วิธีการสามารถนำไปใช้ได้กับ EnPI และ EnB ทุกรูปแบบ

3.3 การกำหนดว่าเมื่อไหร่ควรจะปรับข้อมูลฐานด้านพลังงานในสภาพปกติ (Normalization)

            การเปรียบเทียบโดยตรงของค่า EnPI กับ EnB ทำได้ในกรณีที่เป็นการวัดแบบง่ายจากการเปลี่ยนแปลงของสมรรถนะด้านพลังงาน การเปรียบเทียบโดยตรงหรือการไม่ปรับค่าให้เป็นมาตรฐานสะท้อนว่าผลที่ได้รับจากกิจกรรมทั้งหมดเหล่านั้นได้เกิดขึ้นระหว่างช่วงเวลาที่รายงานผลและได้รวมผลจากตัวแปรที่เกี่ยวข้องทั้งหมดแล้ว

อย่างไรก็ตามองค์กรอาจจะต้องคำนวณหาผลการเปลี่ยนแปลงของสมรรถนะด้านพลังงานจากจากกิจกรรมที่ถูกเลือกมาเฉพาะและเงื่อนไขที่ชัดเจนจากผลของตัวแปรบางอย่าง  ตัวอย่างเช่น การใช้พลังงานของอาคารระหว่างช่วง 2 เวลาที่เปรียบเทียบกัน ซึ่งอุณหภูมิภายนอกใน 2 ช่วงเวลาดังกล่าวแตกต่างกัน ในกรณีที่องค์กรต้องการเปรียบเทียบปริมาณการใช้พลังงานระหว่าง 2 ช่วงเวลานี้ โดยให้รวมผลกระทบของตัวแปรที่เกี่ยวข้องนี้  มันอาจต้องใช้การปรับข้อมูลของ EnB ให้เป็นมาตรฐาน (normalize the EnB) โดยใช้ตัวแปรนี้ในการปรับปรุงข้อมูลของ EnB ซึ่งจะใช้ในการเปรียบเทียบปริมาณการใช้พลังงานตลอดทั้ง 2 ช่วงเวลา

กรณีตัวอย่างขององค์กรที่อาจจะต้องการที่จะปรับข้อมูล EnB ให้เป็นมาตรฐานโดยการใช้ตัวแปรที่มีได้รับข้อมูลซึ่งแสดงถึงความเกี่ยวข้องกับสมรรถนะด้านพลังงานอาจรวมถึงสถานการณ์ที่ตัวแปรส่งผลกระทบต่อปริมาณการใช้พลังงานดังนี้

• อุณหภูมิภายนอก
• เปอร์เซ็นต์การใช้งานของอาคาร
• ชั่วโมงการทำงาน
• การแปรปรวนของการผลิต
• การแปรปรวนของวัตถุดิบ
• การแปรปรวนของรูปแบบผลิตภัณฑ์
• การเปลี่ยนแปลงของกระบวนการผลิต
• การเปลี่ยนแปลงด้านปริมาณ
• ด้านภูมิศาสตร์ที่ตั้ง
• เงื่อนไขด้านสภาพแวดล้อม
• อุปกรณ์ที่ใช้ในการติดตั้ง
• ปัจจัยด้านกฎหมาย

การวัดโดยตรงของEnPIs จะให้ค่าซึ่งแสดงช่วงเวลาเฉพาะ เช่น

• ปริมาณการใช้พลังงานสำหรับโรงงานแห่งหนึ่งในปี 2015 เท่ากับ 1,200,000 kWh
• ระบบไฟฟ้แสงสว่างใช้พลังงานไฟฟ้าเดือนละ 21,000kWh

ทั้งหมดที่ได้กล่าวไว้เป็นขั้นตอนในการดำเนินวัดผลของการเปลี่ยนแปลงสมรรถนะด้านพลังงานขององค์กร กระบวนการ หรือเครื่องจักรอุปกรณ์ สำหรับองค์กร หรือสถานประกอบการที่ดำเนินการจัดการพลังงาน ISO 50001 กระบวนการดังกล่าวข้างต้นค่อนข้างซับซ้อนและมีรายละเอียดค่อนข้างมาก แต่ในขณะเดียวกันกระบวนนี้หากดำเนินการอย่างครบถ้วนถูกต้องจะช่วยท่านในการแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ในการวัดผลการเปลี่ยนแปลงด้านสมรรถนะพลังงานขององค์กรของท่านได้อย่างชัดแจ้งที่สุด

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

ISO 50006:2014

 การจัดทำข้อมูลฐานด้านพลังงาน (EnBs) และการวัดเปรียบเทียบสมรรถนะพลังงาน