Sau hệ thống đo đếm điện năng là gì: từ tính tiền điện đến quản lý năng lượng

Năm việc chỉ đo đếm thôi thì không xử lý được

• Không thấy điện đi về đâu: đồng hồ tổng tính hóa đơn rất chuẩn nhưng không nói được xưởng nào, dây chuyền nào, thiết bị nào chiếm bao nhiêu phần
• Không có đường cơ sở nên không phán đoán được bất thường: không biết với cùng sản lượng thì mức tiêu thụ bình thường là bao nhiêu, chỉ còn cách so số tuyệt đối tháng này với tháng trước
• Điều chỉnh phụ tải theo khung giờ phụ thuộc vào con người: khi công suất tiến gần định mức đăng ký, người trực nhìn đồng hồ rồi gọi điện cho từng khu vực, tốc độ xử lý tùy vào ca trực
• Nước, khí nén và nhiệt không nằm chung một báo cáo: khí nén, hơi và nước làm mát thuộc các hệ thống tách rời khỏi điện, nên không tính được suất tiêu hao tổng hợp trên một đơn vị sản phẩm
• Kiểm kê carbon thiếu nguồn dữ liệu: báo cáo đòi bóc tách theo loại năng lượng và ranh giới kiểm kê, trong khi độ chi tiết và thời hạn lưu trữ của dữ liệu đo đếm không đáp ứng được

Cả năm việc đều có chung một nguyên nhân gốc. Vấn đề không nằm ở độ chính xác của công tơ, mà ở chỗ dữ liệu dừng lại tại khâu thanh toán và không đi vào vòng quản lý sản xuất.

Sáu lớp đi từ đo đếm sang quản lý

Chuyển từ "tính đúng tiền điện" sang "kiểm soát được mức tiêu thụ" không phải là thay hệ thống, mà là chồng thêm từng lớp lên nền đo đếm đã có. Nên đi tuần tự sáu lớp dưới đây, vì đầu ra của lớp trước chính là đầu vào của lớp sau.

• Đo đếm phân nhánh: bố trí điểm đo theo xưởng, theo công đoạn và theo thiết bị tiêu thụ lớn, đồng thời đưa điện, nước, khí nén, hơi và nước lạnh vào cùng một hệ thu thập
• Đường cơ sở: xác lập giá trị tham chiếu cho suất tiêu hao trên đơn vị sản phẩm và cho mức tiêu thụ khi thiết bị chạy không tải, có hiệu chỉnh theo sản lượng, ca làm việc và nhiệt độ ngoài trời
• So chuẩn: đối chiếu giữa các ca trên cùng dây chuyền, giữa các dây chuyền trong một nhà máy và giữa các nhà máy trong tập đoàn, rồi khoanh chênh lệch về đúng công đoạn cụ thể
• Cảnh báo: lệch đường cơ sở, chạy không tải kéo dài, công suất tiệm cận giới hạn trên, nghi ngờ rò rỉ đường ống — quy tắc kích hoạt và gửi thông báo theo cấp trách nhiệm
• Điều độ phụ tải: phân bổ tải theo khung giờ giá điện, logic khởi động và dừng của trạm lạnh và trạm khí nén, chiến lược nạp xả cho hệ phát điện và hệ lưu trữ
• Kiểm kê: quy đổi mức tiêu thụ theo từng loại năng lượng về đơn vị so sánh được, tạo sổ gốc cho kiểm kê carbon và tính toán lượng tiết kiệm — cũng chính là bộ dữ liệu mà việc triển khai ISO 50001 đòi hỏi

Khác biệt giữa giai đoạn "chỉ đo đếm" và giai đoạn quản lý năng lượng

Khác biệt giữa hai giai đoạn không nằm ở số lượng công tơ đã lắp, mà ở chỗ ai dùng dữ liệu, dùng với tần suất nào và dùng để ra quyết định gì. Bảng dưới đây liệt kê những khác biệt điển hình theo vài chiều.

Cần nói rõ: cột bên phải không phải mục tiêu đạt được trong một lần. Phần lớn nhà máy đi qua hai đến ba giai đoạn — trước hết bổ sung đo đếm phân nhánh và đường cơ sở, sau đó mới đến cảnh báo và điều độ.

Yêu cầu nền dữ liệu và cách kết nối với hệ đo đếm hiện hữu

Có triển khai được các lớp này hay không phụ thuộc vào ba điều: chu kỳ thu thập, độ phủ điểm đo và cách kết nối với hệ thống hiện hữu. Hệ thống đo đếm điện năng đang chạy (ở thị trường nói tiếng Nga gọi là АСКУЭ) thường không cần tháo bỏ — nó được đưa vào như một nguồn dữ liệu điện năng.

Cách kết nối chọn theo điều kiện hiện trường: hệ cũ có mở giao diện OPC UA hoặc Modbus thì đọc trực tiếp; chỉ cung cấp được cơ sở dữ liệu thì đồng bộ định kỳ theo cấu trúc bảng; không có cả hai thì lắp song song thiết bị thu thập ở phía công tơ. Phần tiện ích gồm nước, khí, nhiệt, điều hòa và nước tinh khiết – nước thải cũng phải vào cùng hệ thu thập, khi đó định nghĩa suất tiêu hao tổng hợp mới đứng vững.

• Chu kỳ thu thập: dữ liệu phục vụ thanh toán chỉ cần giá trị 30 phút hoặc theo giờ tròn, còn điều độ phụ tải và kiểm soát công suất nên lấy mẫu theo phút hoặc dày hơn
• Độ phủ điểm đo: bắt đầu từ những thiết bị và công đoạn chiếm phần tiêu thụ lớn; trong ngành điện tử và dệt may thường là trạm khí nén, trạm lạnh, lò sấy và các công đoạn định hình nhiệt
• Lưu trữ dữ liệu: đường cơ sở và so chuẩn đều giả định phải so sánh được qua các năm, nên thời hạn lưu trữ và cách lưu trữ cần chốt ngay ở bước phương án kỹ thuật
• Độ tin cậy kiến trúc: hiện trường sản xuất liên tục có thể áp dụng kiến trúc OPC UA dự phòng, và sau khi khôi phục kết nối, dữ liệu của khoảng thời gian gián đoạn được thu bù tự động

Dự báo phụ tải và gợi ý điều độ dựa trên mô hình ngôn ngữ lớn thuộc hướng nghiên cứu phát triển và kiểm chứng phối hợp, không nằm trong phạm vi bàn giao tiêu chuẩn; các gợi ý này chỉ được thực thi sau khi có xác nhận của con người. Hình thái EMS đa nền tảng và nền tảng quản lý dạng Web được đánh giá theo phạm vi từng dự án.