Nghiên cứu xây dựng giải pháp tiết kiệm năng lượng cho phòng xét nghiệm an toàn sinh học tại viện vệ sinh dịch tễ trung ương

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục A: Sơ đồ mặt bằng khu vực ATSH cấp 3 Phụ lục B: Sơ đồ hệ thống điều hòa, thông khí cho một PXN ATSH cấp 3 Phụ lục C: Sơ đồ tuần hoàn hệ thống nồi hơi, chill

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 3

GIẢI THÍCH TỪ NGỮ 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

DANH MỤC CÁC HÌNH 6

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC 7

LỜI MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 11

1.1 Tổng quan về năng lượng và tiêu thụ năng lượng tại Việt Nam 11

1.1.1 Tổng quan về năng lượng tại Việt Nam 11

1.1.2 Tiêu thụ năng lượng tại Việt Nam 15

1.2 Sự cần thiết của các PXN ATSH cấp 3 và giới thiệu đối tượng nghiên cứu 24

1.2.1 Tình hình ATSH trên thế giới và Việt Nam 24

1.2.2 Giới thiệu cơ sở vật chất và tiêu thụ năng lượng 26

1.3 Phương pháp luận về nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các PXN y sinh: ……… 30

1.3.1 Quản lý năng lượng: 30

1.3.2 Xây dựng biện pháp nâng cao sử dụng năng lượng hiệu quả 31

1.4 Mục tiêu luận án 32

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CỦA PXN 33

2.1 Kiểm toán năng lượng sơ bộ 33

2.1.1 Thu thập thông tin và đánh giá sơ bộ 33

2.1.2 Phân bổ tiêu thụ năng lượng tại cơ sở 35

2.2 Tỷ lệ thời gian sử dụng PXN 36

2.3 Đề xuất các phương án cải tạo, tiết kiệm năng lượng 37

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN 40

3.1 Phương án 1 - thay đổi lưu lượng cấp, thải khí 40

3.2 Phương án 2 - bảo ôn đường ống dẫn hơi nước và nước lạnh 42

3.3 Phương án 3 - vận hành theo nhu cầu nghiên cứu 45

3.4 Kết luận 46

CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI, ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG ÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 47

4.1 Nội dung phương án 47

4.1.1 Mô tả 47

4.1.2 Đối tượng nghiên cứu và phương án vận hành đối tượng: 47

4.1.3 Chỉ tiêu nghiên cứu 48

4.1.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu 48

4.1.5 Phương pháp thu thập số liệu 49

4.1.6 Đánh giá kết quả 51

4.2 Kết quả quan trắc và bình luận 53

4.2.1 Tổng hợp kết quả về áp suất trong các PXN ATSH cấp 3 khi vận hành theo các chế độ khác nhau 53

4.2.2 Tổng hợp kết quả về nhiệt độ trong các PXN ATSH cấp 3 khi vận hành theo các chế độ khác nhau 55

4.2.3 Tổng hợp kết quả về độ ẩm trong các PXN khi vận hành theo các chế độ khác nhau… 56

4.2.4 Kết quả xét nghiệm vi sinh vật trong các PXN khi vận hành theo các chế độ khác nhau 58

4.3 Theo dõi vận hành thí điểm tiết kiệm một năm tiếp theo 60

4.4 Đánh giá hiệu quả kinh tế 63

4.5 Kết luận 66

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 67

5.1 Kết luận 67

5.2 Đề xuất 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC 71

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp này do tôi tự nghiên cứu và thực hiện dưới

sự hướng dẫn của thầy TS Nguyễn Việt Dũng

Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác

Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo qui định

Sinh viên thực hiện

GIẢI THÍCH TỪ NGỮ

PXN: Phòng xét nghiệm

ATSH: An toàn sinh học

HEPA: Bộ lọc không khí hiệu suất cao (High Efficiency Particulate Air filter) AHU: Bộ trao đổi nhiệt (Air Handling Unit)

ACH: Bội số trao đổi không khí (Air Change per Hour)

BSC: Tủ an toàn sinh học (Biosafety Cabinet)

CAV: Bộ cố định lưu lượng gió (Constant Air Volume)

WHO: Tổ chức Y tế thế giới

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Hiện trạng nguồn năng lượng sơ cấp của Việt Nam ……….10

Bảng 1.2 Dự báo nhu cầu sử dụng năng lượng Việt Nam giai đoạn 2000 – 2050………12

Bảng 2.1: Tiêu hao năng lượng vận hành hệ thống PXN ATSH cấp 3 năm 2009……….32

Bảng 4.1: Số lượng và phân bố đĩa thạch 45

Bảng 4.2 Chỉ tiêu vật lý cho PXN 46

Bảng 4.3 Tiêu chuẩn nhiệt độ môi trường làm việc 46

Bảng 4.4 Tiêu chuẩn độ sạch của không khí đối với vi khuẩn trong nhà ở 47

Bảng 4.5 Áp suất của các PXN khi vận hành theo các chế độ khác nhau (-Pa) 48

Bảng 4.6 Nhiệt độ của các PXN khi vận hành theo các chế độ khác nhau……….…49

Bảng 4.7 Độ ẩm của các PXN khi vận hành theo các chế độ khác nhau………50

Bảng 4.8 Số lượng trung bình vi khuẩn hiếu khí/m 3 không khí của các PXN 1, 2 và 4………53

Bảng 4.9 Số lượng trung bình vi khuẩn Gram (+)/m 3 không khí của PXN 1, 2 và 4 ……54

Bảng 4.10 Số lượng trung bình vi khuẩn Gram (-)/m 3 không khí của các PXN 1, 2 và 4……54

Bảng 4.11 Số lượng trung bình nấm/m 3 không khí của các PXN 1, 2 và 4……….…55

Bảng 4.12: Bảng tổng hợp thông số kĩ thuật trong các phòng xét nghiệm an toàn sinh học cấp 3 trong một năm………57

Bảng 4.13: Chi phí tiết kiệm được sau một năm vận hành tiết kiệm……… 60

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Dự báo nhu cầu sử dụng Năng lượng Việt Nam giai đoạn 2000-2050…… 14

Hình 1.2 Biểu đồ dòng năng lượng năm 2010……… 17

Hình 1.3: Tổng năng lượng sản xuất theo dạng nhiên liệu……….18

Hình 1.4: Tỷ trọng các dạng năng lượng sơ cấp cung cấp……….19

Hình 1.5: Cơ cấu phát điện……….…… …20

Hình 1.6: Tỉ trọng tiêu thụ năng lượng cuối cùng theo dạng nhiên liệu………21

Hình 1.7: Tỉ trọng tiêu thụ năng lượng cuối cùng theo ngành……….…22

Hình 1.8: Sơ đồ mặt bằng khu vực an toàn sinh học cấp 3……….……… …26

Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống điều hòa của các PXN ATSH cấp 3………….……… …27

Hình 1.10: Sơ đồ tuần hoàn của Boilers, Chillers……….………….…….…28

Hình 2.1 Phân bổ tiêu thụ năng lượng tại cơ sở……….……….…33

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống điều hòa, thông khí PXN……….…39

Hình 3.2: Nồi hơi trong Nhà năng lượng……… …41

Hình 3.3: Đường ống dẫn hơi nước và nước lạnh từ Nhà năng lượng sang PXN………42

Hình 4.1: Đồ thị nhiệt độ các PXN trong năm 2013……… …55

Hình 4.2: Đồ thị độ ẩm các PXN trong năm 2013……… …56

Hình 4.3: Đồ thị áp suất các PXN trong năm 2013………56

Hình 4.4: So sánh tiêu hao điện vận hành chillers……….59

Hình 4.5: So sánh tiêu hao điện vận hành các thiết bị khác………59

Hình 4.6: So sánh tiêu hao dầu vận hành nồi hơi……… 60

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục A: Sơ đồ mặt bằng khu vực ATSH cấp 3

Phụ lục B: Sơ đồ hệ thống điều hòa, thông khí cho một PXN ATSH cấp 3 Phụ lục C: Sơ đồ tuần hoàn hệ thống nồi hơi, chillers

Phụ lục D: Thống kê sử dụng các PXN

Phụ lục E: Tỷ lệ thời gian sử dụng PXN (%, tính theo ngày)

Phụ lục F: Tỷ lệ thời gian sử dụng PXN (%, tính theo giờ)

Phụ lục G: Quan trắc chỉ tiêu vật lý

Phụ lục H: Thống kê tốn hao năng lượng năm 2009

Phụ lục I: Thống kê tốn hao năng lượng năm 2013

Phụ lục J: Thông số hệ thống trong một năm vận hành tiết kiệm

Đứng trước tình hình cấp bách này đòi hỏi các nước trên thế giới cần nhanh chóng chung sức bảo vệ trái đất Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của hiện tượng biến đổi khí hậu Các thành phố ven biển nước ta lại càng chịu tác động nặng nề hơn của hiện tượng này

Việt Nam đã và đang tham gia tích cực cùng cộng đồng quốc tế trong việc bảo vệ môi trường chống lại hiện tượng biến đổi khí hậu và hiệu ứng nhà kính bằng việc tham gia ký kết nghị định thư Kyoto Ngoài ra, chúng ta cũng đã xây dựng chương trình hành động quốc gia về chống biển đổi khí hậu và đã đưa ra rất nhiều sáng kiến thiết thực cho chương trình này

Từ những yêu cầu cần thiết về năng lượng cũng như tình trạng thay đổi khí hậu toàn cầu như trên, luận văn của tôi tập trung “Nghiên cứu xây dựng giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các phòng xét nghiệm An toàn sinh học cấp 3 tại Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương”

Luận văn bao gồm các chương sau:

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

Nội dung Chương này gồm:

- Thực trạng năng lượng và tiêu thụ năng lượng tại Việt Nam

- Tình hình phát triển dịch bệnh và phản ứng của Việt Nam để đảm bảo an toàn sinh học

- Giới thiệu đối tượng của đề tài là các phòng xét nghiệm An toàn sinh học cấp 3 tại Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương

- Phương pháp luận về nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng

- Nội dung và mục tiêu của đề tài

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CỦA PXN

Nội dung chương này gồm:

- Kiểm toán năng lượng sơ bộ

- Hiệu suất sử dụng PXN

- Đề xuất các phương án cải tạo, tiết kiệm năng lượng

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN

Nội dung chương này gồm:

- Phương án 1 - thay đổi lưu lượng cấp, thải khí

- Phương án 2 - bảo ôn đường ống dẫn hơi nước và nước lạnh

- Phương án 3 - vận hành theo nhu cầu nghiên cứu

- Kết luận

CHƯƠNG 4: VẬN HÀNH, THỬ NGHIỆM PHƯƠNG ÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

Nội dung chương này gồm:

- Nội dung phương án

- Kết quả quan trắc và bình luận

- Theo dõi vận hành tiết kiệm trong một năm tiếp theo

- Đánh giá hiệu quả kinh tế

- Kết luận

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

Em xin cảm ơn TS Nguyễn Việt Dũng đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận văn này

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Tổng quan về năng lượng và tiêu thụ năng lượng tại Việt Nam

1.1.1 Tổng quan về năng lượng tại Việt Nam

Năng lượng là một trong các ngành quan trọng nhất của nền kinh tế quốc dân, là động lực của quá trình phát triển đất nước Với vai trò vừa là ngành sản xuất vừa là ngành kết cấu hạ tầng của toàn bộ nền kinh tế - xã hội, vấn đề cung cấp và sử dụng năng lượng luôn nhận được sự quan tâm sâu sắc của Đảng, Nhà nước và các tầng lớp trong xã hội

Báo cáo tình hình năng lượng Việt Nam của Viện Khoa học năng lượng thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho các thông tin về tiềm năng, trữ năng kinh tế

kỹ thuật, hiện trạng và tương lai phát triển của các hệ thống lớn năng lượng Việt Nam như sau:

Bảng 1.1 Hiện trạng nguồn năng lượng sơ cấp của Việt Nam

Trong những năm vừa qua ngành năng lượng nói chung và các dạng năng lượng điện, than, dầu khí,… nói riêng đã có những bước tiến vượt bậc, cơ bản đáp ứng được

nhu cầu của nền kinh tế quốc dân với những số liệu cụ thể như sau:

- Than sạch tăng từ 4,5 triệu tấn năm 1990 lên 34.1 triệu tấn năm 2005, tốc độ tăng bình quân là 14,45%/năm

- Dầu thô tăng từ 2,7 triệu tấn năm 1990 lên 18.6 triệu tấn năm 2005, tốc độ tăng bình quân 13.73%/năm

- Khí đốt: sản lượng không đáng kể năm 1990 lên đến 6,9 tỷ m3 năm 2005

- Điện năng sản xuất tăng từ 8,7 tỷ kWh năm 1990 lên 53.5 tỷ kWh năm 2005, tốc

độ tăng bình quân 12,87 %/năm

Một số báo cáo gần đây nhận định, sản lượng khai thác dầu thô của Việt Nam đã sụt giảm Nếu thời gian tới không phát hiện thêm mỏ mới thì với sản lượng khai thác hiện hành, dự báo đến năm 2025 chúng ta về cơ bản sẽ cạn kiệt tài nguyên dầu khí Khai thác than thì quá nhanh, với tốc độ khai thác và xuất khẩu như hiện nay dự báo trong vài thập kỷ tới nguồn than cũng sẽ cạn kiệt Dự báo sử dụng năng lượng của Việt Nam giai đoạn 2000 – 2050 trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân cho thấy chúng ta đang phải giải quyết bài toán khó về an ninh năng lượng Từ thực tế đó các cơ quan quản lý nhà nước cần phải hoạch định chiến lược và đề ra các mục tiêu nhằm bảo tồn năng lượng trong hiện tại và tương lai

Cùng với việc sử dụng nhiều năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí thiên nhiên) dẫn đến sự gia tăng lượng phát thải khí nhà kính mà tiêu biểu là CO2 và các khí độc hại khác (CO, CH4 , SOx, NOx, ) và hậu quả là:

- Môi trường không khí ô nhiễm nghiêm trọng do ảnh hưởng bởi hiệu ứng nhà kính, sự biến đổi của khí hậu, hiện tượng mưa axit, tăng mật độ bụi trong không khí đặc biệt các hạt bụi có kích thước 10μm rất có hại cho sức khỏe con người

- Ô nhiễm môi trường nước đã làm tăng các chỉ số như độ pH, BOD, COD…

- Các ô nhiễm khác như tiếng ồn, rác thải…



Bảng 1.2 Dự báo nhu cầu sử dụng năng lượng Việt Nam giai đoạn 2000 – 2050

Đơn vị: Triệu TOE

Cao

Cơ sở / Cao

Cơ sở / Cao

Cơ sở / Cao

Cơ sở / Cao

71.149 / 79.747

107.988 / 121.010

Lĩnh vực

Hình 1.1 Dự báo nhu cầu sử dụng Năng lượng Việt Nam giai đoạn 2000-2050 Triệu TOE

Theo bản báo cáo IEO 2008 (International Emissions Organization)[4], lượng khí CO2 được thải ra từ việc tiêu thụ năng lượng dự kiến sẽ tăng từ 28,1 tỷ tấn từ năm

2005 đến 42,3 tỷ tấn vào năm 2030 tương đương tăng bình quân khoảng 1,65%/năm Với sự tăng trưởng mạnh mẽ của kinh tế toàn cầu và mức độ phụ thuộc cao vào các nguồn nhiên liệu hoá thạch, dự kiến lượng khí CO2 thải ra ngoài môi trường ở các nước

phát triển đặc biệt là khu vực Châu Á sẽ tăng cao Theo nghiên cứu thì chất khí quan trọng gây hiệu ứng nhà kính là CO2, nó đóng góp 50% vào việc gây ra hiệu ứng này, nếu như chúng ta không ngăn chặn được hiệu ứng nhà kính sẽ dẫn tới quá trình ấm lên của trái đất diễn ra nhanh hơn với nhiệt độ trung bình sẽ tăng trong mỗi thập kỷ vào khoảng 0,3°C, dự báo trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ dâng lên từ 1,5 – 3,5 m gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống cư dân tại các vùng duyên hải, những khu vực trũng thấp

Đồng hành với việc gia tăng sản lượng khai thác các nguồn nhiên liệu hóa thạch là làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường đất và nước tại các vùng khai thác Môi trường ô nhiễm đã tác động xấu đến đời sống của hàng triệu người sống tại các vùng này Báo cáo của IPCC/1990 (Intergovernmental Panel on climate change) đã khẳng định, biến đổi khí hậu là mối đe dọa toàn cầu và yêu cầu phải có một hiệp ước toàn cầu

để đối phó với hiểm họa này Tháng 12/1990, Đại hội đồng Liên Hợp quốc tổ chức thương thuyết lần đầu tiên về Công ước khung về biến đổi khí hậu

1.1.2 Tiêu thụ năng lượng tại Việt Nam

Việt Nam là nước Đông nam châu Á Phía tây giáp Lào và Campuchia, phía bắc giáp Trung Quốc Năm 2010, dân số của Việt nam là 86,92 triệu người; GDP năm 2010 62,9 tỷ USD2000 và GDP/người là 723 USD2000/người (1223 USD/người –tính theo giá đô la hiện hành) Tốc độ tăng GDP bình quân là 7,3%/năm giai đoạn 2001-2010 và gần 6,8%/năm trong khoảng 2009-2010

Ngành năng lượng Việt Nam đã có đóng góp đáng kể cho phát triển kinh tế của đất nước, tăng trưởng công nghiệp và xuất khẩu Việt Nam có nguồn năng lượng đa dạng như: khí, dầu, than, thủy điện, năng lượng sinh khối, năng lượng mặt trời, gió…nhưng không thật dồi dào

Hình 1.2 Biểu đồ dòng năng lượng năm 2010

Theo các chuyên gia, tiềm năng ước tính đến nay là: khoảng 4 tỷ tấn dầu quy đổi đối với dầu và khí, khoảng 6 tỷ tấn than và 20.000 MW đối với thủy điện Khí và dầu thô được khai thác chủ yếu ngoài khơi của vùng biển phía Nam, than được khai thác chủ yếu ở phía Bắc Từ năm 1990 Việt Nam bắt đầu xuất khẩu năng lượng Năng lượng xuất khẩu chủ yếu là than và dầu thô

Năng lượng sản xuất

Tổng năng lượng sản xuất (NLSX) tăng 7,9%/năm trong giai đoạn 2001-2005 cùng với sự tăng trưởng của các dạng năng lượng như than, dầu thô, khí, năng lượng phi thương mại Giai đoạn 2006-2010 tốc độ tăng của NLSX chỉ đạt 2%/năm Năm 2010 năng lượng thương mại chiếm 79%, năng lượng phi thương mại chiếm 21% trong tổng NLSX

Hình 1 biểu diễn tỷ trọng các dạng nhiên liệu so với tổng năng lượng sản xuất năm

2000 và 2010 Trong giai đoạn 2001-2010 than và dầu hầu như chiếm ưu thế trong tổng năng lượng sản xuất: Tỷ trọng của than tăng từ 15% đến 35%, trong khi dầu giảm từ 39% xuống còn 23%, năng lượng phi thương mại giảm từ 33% xuống còn 21%, thủy điện giảm nhẹ từ 10% xuống 9%

Đáng chú ý là tỷ trọng của khí tăng nhanh từ 3% năm 2000 lên 12% năm 2010

Hình 1.3: Tổng năng lượng sản xuất theo dạng nhiên liệu

Năng lượng sơ cấp

Tổng năng lượng sơ cấp cung cấp tăng 7,1% trong giai đoạn 2001-2010 Tỷ trọng tham gia của các dạng năng lượng trong tổng năng lượng sơ cấp cung cấp là: 10,3% của dầu,

23% của than, 13% của khí, 22,9% của năng lượng phi thương mại, điện 10,3%, sản phẩm dầu 20,5%

Tỷ trọng các dạng năng lượng trong tổng năng lượng sơ cấp năm 2010 được trình bày trong hình 3

Hình 1.4: Tỷ trọng các dạng năng lượng sơ cấp cung cấp

Năng lượng nhập khẩu là nguồn năng lượng quan trọng đối với Việt Nam Nhập khẩu năng lượng tăng từ 7,9 Mtoe năm 2000 lên 12,2% Mtoe năm 2010 với tốc độ tăng

máy lọc dầu Dung Quất đã đi vào hoạt động

Sản xuất điện

Điện sản xuất tăng trung bình 14,3%/năm trong giai đoạn 2001-2010 Cơ cấu sản xuất điện đã có sự thay đổi mạnh trong thập kỷ qua

Cơ cấu phát điện năm 2000 và 2010 được mô tả ở hình 4

Hình 1.5: Cơ cấu phát điện

Tiêu thụ năng lượng cuối cùng

Năm 2010 tổng tiêu thụ năng lượng cuối cùng tăng 6,8% so với năm 2000 Trong

đó tiêu thụ sản phẩm dầu chiếm tỷ trọng lớn nhất là 35,6%, tiếp theo là năng lượng phi thương mại chiếm chiếm 29,1%, than 19,6%, điện 14,8%, khí 1%

Tỷ trọng tiêu thụ năng lượng cuối cùng theo dạng nhiên liệu năm 2010 được thể hiện ở hình sau:

Hình 1.6: Tỉ trọng tiêu thụ năng lượng cuối cùng theo dạng nhiên liệu

Công nghiệp là khách hàng tiêu thụ năng lượng lớn nhất chiếm 39,9% trong tổng tiêu thụ năng lượng năm 2010, tăng 30,6% so với năm 2000 Các ngành công nghiệp thép, vật liệu xây dựng, giấy, hóa chất là những ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong ngành công nghiệp

Dân dụng cũng là ngành tiêu thụ năng lượng lớn thứ hai Tỷ trọng của ngành trong tổng tiêu thụ năng lượng năm 2010 là 33,4% giảm từ 48,8% năm 2000 Tốc độ tăng của ngành dân dụng là 2,8% trong giai đoạn 2001-2010 Năng lượng tái tạo sinh khối vẫn còn là nguồn năng lượng chính sử dụng trong các hộ gia đình ở nông thôn

Tỷ trọng của ngành giao thông vân tải trong tổng tiêu thụ năng lượng tăng từ 14,7% năm 2000 lên 22% năm 2010 với tốc độ tăng là 11,2% trong cùng giai đoạn Các sản phẩm dầu như dầu diesel, xăng, và dầu nặng là các nhiên liệu chính sử dụng trong ngành này

Năm 2010, ngành dịch vụ thương mại với các dạng nhiên liệu tiêu thụ chính là: điện, than và LPG chiếm 3,5% trong tổng tiêu thụ năng lượng cuối cùng, giảm 4,4% so

Năng lượng phi thương mại: 29,1%

Than: 19,6%

Điện: 14,8%

Khí: 1,0%

Sản phẩm dầu: 35,6%

với năm 2000 Tốc độ tăng trung bình giai đoạn 2001-2010 là 4,3%

Nông nghiệp là khách hàng tiêu thụ năng lượng nhỏ nhất chiếm 1,2% trong tổng năng lượng tiêu thụ cuối cùng ở năm 2010 và giảm 1,5% so với năm 2000 Nhiên liệu

sử dụng chính trong ngành nông nghiệp là: Điện, than, dầu nặng, dầu diezen, và xăng

Tỷ trọng tiêu thụ năng lượng cuối cùng theo ngành năm 2010 được chỉ ra trong hỉnh sau:

Hình 1.7: Tỉ trọng tiêu thụ năng lượng cuối cùng theo ngành

Hiện trạng sử dụng năng lượng của Việt Nam đang đặt ra những thách thức không nhỏ cho những nhà hoạch định chính sách phát triển kinh tế và an sinh xã hội vì những lý

do sau:

- Thiết bị sử dụng năng lượng còn lạc hậu, chắp vá;

- Hiệu quả sử dụng năng lượng nói chung còn thấp;

- Các chính sách sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả chưa được thực thi;

- Trình độ người lao động còn hạn chế và ý thức chưa cao;

- Quản lý năng lượng tại các cơ sở sử dụng nhiều năng lượng chưa được chú trọng

Đa số các ngành công nghiệp của ta thuộc loại có cường độ năng lượng cao từ 600 – 700 kgOE/1000USD; Tiêu thụ năng lượng trên đầu người thấp, chỉ là 250 kg OE/năm

và tiêu thụ điện năng trên đầu người là 540 kWh/năm (Số liệu tổng hợp tính toán năm 2005) So sánh cho thấy cường độ năng lượng của Việt Nam cao hơn Thái Lan và Malaysia khoảng 1,5 – 1,7 lần, có nghĩa là để làm ra cùng một giá trị sản phẩm như nhau, Việt Nam phải tiêu tốn năng lượng gấp 1,5 – 1,7 lần so với các nước nói trên Trong bối cảnh hiện nay, để tăng trưởng GDP là 8% - 9% thì tăng trưởng về năng lượng của ta thường phải gấp đôi ở mức 16% -18% trong khi với các nước khác tỷ lệ này chỉ là 1:1 Điều này cho thấy việc sử dụng năng lượng tại Việt Nam rất lãng phí và như vậy nếu GDP càng tăng thì tiêu tốn năng lượng của ta càng lớn

Trước những thách thức đó, Chính phủ đã và đang tích cực triển khai các chương trình nhằm giải quyết các vấn đề trên và một trong những chương trình mang tính bền vững và lâu dài đó là “Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm

và hiệu quả” Theo kinh nghiệm một số nước đi đầu trong việc sử dụng năng lượng tiết kiệm thì việc quản lý nhu cầu sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả sẽ tốt hơn là xây dựng thêm các nhà máy điện mới với tiềm năng tiết kiệm năng lượng có thể đạt tới 20% Chương trình mục tiêu quốc gia mang lại ý nghĩa lớn về mặt xã hội, phù hợp với các hoạt động hội nhập khu vực, phù hợp với xu hướng phát triển chung của Thế giới Trong chương trình mục tiêu quốc gia có nhiều nhóm nội dung khác nhau, trong đó

nhóm nội dung 4 của chương trình với đề án thứ 7 “Xây dựng mô hình quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ở các doanh nghiệp” nhằm giúp các doanh

nghiệp tiếp cận và áp dụng quản lý việc sử dụng năng lượng một cách bền vững, giảm lượng tiêu thụ và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng tại các doanh nghiệp trọng điểm sử dụng NL

Mục tiêu tổng quát của Chương trình thông qua các hoạt động là nhằm thu được

tổng mức tiết kiệm năng lượng cụ thể, giảm một phần đầu tư phát triển hệ thống cung ứng năng lượng, mang lại lợi ích về kinh tế - xã hội; đồng thời góp phần bảo vệ môi trường, khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng, thực hiện phát triển kinh tế -

xã hội bền vững

Mục tiêu cụ thể là “Phấn đấu tiết kiệm từ 3% đến 5% tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn quốc trong giai đoạn 2006  2010 và từ 5% đến 8% tổng mức tiêu thụ năng lượng trong giai đoạn 2011  2015 so với dự báo hiện nay về phát triển năng lượng và phát triển kinh tế - xã hội theo phương án phát triển bình thường”

Theo nghị định số 102/2003/NĐ – CP của Chính phủ về Sủ dụng năng lượng tiết

kiệm và hiệu quả, khoản 3 điều 3 quy định “Cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm là cơ

sở có mức tiêu thụ nhiên liệu và nhiệt năng tổng cộng hàng năm quy đổi ra tấn dầu tương đương từ một nghìn tấn (1.000) TOE trở lên hoặc công suất sử dụng điện trung bình từ năm trăm (500)KW trở lên, hoặc tiêu thụ điện năng hàng năm từ ba triệu (3.000.000) KWh trở lên” Và khoản 1 điều 6 thì “Hàng năm, cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm phải báo cáo Sở Công nghiệp và Bộ Công nghiệp tình hình, điều kiện và hiệu suất sử dụng nhiên liệu, sử dụng nhiệt, sử dụng điện; tình hình dỡ bỏ, cải tiến, thay thế, lắp đặt mới các máy móc, thiết bị sử dụng nhiên liệu, sử dụng nhiệt, sử dụng điện; các máy móc, thiết bị được lắp đặt cho mục đích sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”

Hiện tại, Việt Nam chưa có nhiều doanh nghiệp sử dụng năng lượng trọng điểm

có nhân sự riêng cho quản lý và đề ra các chính sách về năng lượng Theo kết quả khảo sát 260 doanh nghiệp sản xuất công nghiệp của Viện Năng lượng, thì thấy rằng việc quản lý năng lượng chưa được chú trọng mà chủ yếu chỉ là quản lý về thiết bị, sửa chữa, bảo dưỡng bảo trì thiết bị chứ chưa có những biện pháp để quản lý năng lượng

Trong đó, các doanh nghiệp sản xuất thuộc ngành Y tế cũng không phải là ngoại lệ

mà điển hình là các Công ty sản xuất vắc-xin, sinh phẩm và các cơ sở có PXN ATSH cấp 3 Đó đều là những hệ thống phải duy trì môi trường, nhiệt độ, độ ẩm theo tiêu

chuẩn và như vậy một lượng điện rất lớn được sử dụng để chạy các máy làm lạnh nước (Water Chiller), các hệ thống bơm nước làm mát, các quạt gió cưỡng bức của hệ thống

xử lý không khí (AHU)… Ngoài ra còn cần một số lượng lớn nhiên liệu đốt cho hệ thống nồi hơi cấp nhiệt cho các thiết bị khử trùng, các hệ thống chưng cất nước, hệ thống sưởi…Ước tính hằng năm các cơ sở sản xuất này tiêu thụ hàng triệu kWh điện cùng hàng trăm ngàn lít dầu nhiên liệu và thải hàng chục ngàn tấn CO2 ra môi trường

1.2 Sự cần thiết của các PXN ATSH cấp 3 và giới thiệu đối tượng nghiên cứu

1.2.1 Tình hình ATSH trên thế giới và Việt Nam

Trong những năm gần đây, tại Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, có tỉ lệ tử vong cao và có khả năng lan truyền thành đại dịch như SARS, cúm A/H5N1, HIV/AIDS, viêm não Nhật Bản, sốt xuất huyết, tả và thương hàn diễn biến hết sức phức tạp Để kiểm soát các bệnh dịch này, các phòng xét nghiệm chẩn đoán, nghiên cứu tác nhân gây bệnh và vấn đề an toàn sinh học có vai trò hết sức quan trọng

Tác nhân gây bệnh được phân loại theo 4 nhóm nguy cơ từ 1 đến 4 PXN ATSH cấp 3 được thiết kế để xét nghiệm, nghiên cứu các tác nhân gây bệnh thuộc nhóm nguy

cơ 3 như H5N1, SARS, Mycobacterium tuberculosis … và tùy theo loại kỹ thuật cụ thể của nhóm nguy cơ 2 Ngoài việc đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn của PXN ATSH cấp 1 và

2, PXN ATSH cấp 3 đòi hỏi các điều kiện nghiêm ngặt về thiết kế, thiết bị, quản lý và

sử dụng

Một số tài liệu phổ biến có giới thiệu các tiêu chuẩn của các phòng thí nghiệm này gồm “Cẩm nang An toàn sinh học” của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), “An toàn sinh học phòng xét nghiệm vi sinh và y sinh học” của CDC, “Laboratory Biosafety Guidelines” của Canada, “Safety in Laboratories” của Australia

Trên thế giới, từ những năm 1940 các biện pháp đảm bảo an toàn sinh học như ban hành các quy định, hướng dẫn, đào tạo, đảm bảo các điều kiện về cơ sở vật chất, trang

thiết bị và bảo hộ cỏ nhõn đó được nhiều nước thực hiện Tài liệu “Cẩm nang an toàn sinh học” đó được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) xuất bản lần đầu tiờn vào năm 1983 và

đó được tỏi bản lần thứ 3 vào năm 2004 Năm 2003, cựng với sự xuất hiện của bệnh SARS và hai trường hợp nhiễm SARS từ cỏc PXN ở Trung Quốc và Singapore thỡ cụng tỏc ATSH tại PXN càng được cỏc nước trờn thế giới quan tõm nhiều hơn

Nghiên cứu về an toàn sinh học môi trường không khí của PXN y sinh học đã được thực hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới Nhiều nghiên cứu cho thấy môi trường không khí trong phòng thí nghiệm chưa đạt tiêu chuẩn cho phép và những người làm việc trong PXN y sinh học có nguy cơ mắc các bệnh lây truyền cao hơn so với cộng đồng

Năm 1941, Meyner và Eddie điều tra 74 trường hợp mắc bệnh than có liên quan đến PXN

y sinh học ở Mỹ, kết quả cho thấy nguyên nhân mắc bệnh là do hít phải bụi có chứa vi khuẩn than hoặc do tiếp xúc trực tiếp với mẫu xét nghiệm hoặc mẫu nuôi cấy vi khuẩn Tại Việt Nam, ATSH cũng đó được chỳ trọng trong vài năm gần đõy Điều 24, Luật Phũng chống cỏc bệnh truyền nhiễm (số 03/2007/QH12 ngày 21 thỏng 11 năm 2007) quy định: “Phũng xột nghiệm phải bảo đảm cỏc điều kiện ATSH phự hợp với từng cấp độ và chỉ được tiến hành xột nghiệm trong phạm vi chuyờn mụn sau khi được

cơ quan nhà nước cú thẩm quyền về y tế cấp giấy chứng nhận đạt tiờu chuẩn ATSH” Theo Nghị định 92/2010/NĐ-CP quy định chi tiết thi hành Luật Phũng, chống bệnh truyền nhiễm về bảo đảm an toàn sinh học tại phũng xột nghiệm, PXN ATSH cấp

3 phải cú hệ thống thụng khớ đảm bảo cỏc điều kiện sau:

 Phải thiết kế theo nguyờn tắc một chiều; khụng khớ ra khỏi phũng xột nghiệm ATSH cấp 3 phải qua hệ thống lọc đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia trước khi thải ra mụi trường;

 Cú hệ thống kiểm soỏt hướng của luồng khớ cung cấp vào phũng xột nghiệm;

 Cú hệ thống bỏo động khi nhiệt độ, ỏp suất của phũng xột nghiệm khụng đạt chuẩn Ngoài ra, phũng xột nghiệm phải đảm bảo kớn để tiệt trựng; ỏp suất khụng khớ trong

phòng xét nghiệm phải thấp hơn áp suất không khí trong phòng đệm Phòng đệm phải

có áp suất thấp hơn so với bên ngoài

Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương là đơn vị đầu tiên có PXN ATSH cấp 3 do Nhật Bản tài trợ từ năm 2008 trong khuôn khổ Dự án viÖn trî kh«ng hoµn l¹i X©y dùng c¸c phßng thÝ nghiÖm ATSH cÊp 3 t¹i tÇng 3 toµ nhµ C«ng NghÖ Cao Các PXN ATSH cấp

3 của Viện đang được sử dụng để nghiêm cứu các TNGB nhóm nguy cơ 3 như vi rút H5N1, dại, vi khuẩn lao, than và cũng là những PXN ATSH cấp 3 đầu tiên đạt chứng nhận của Văn phòng công nhận chất lượng (BoA)

Một số đơn vị khác cũng đang triển khai xây dựng PXN ATSH cấp 3 như Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh, Bệnh viện Phổi Trung ương nhưng cho đến nay vẫn chưa hoàn thành và đi vào hoạt động Do đó tại Việt Nam hiện nay, vẫn chưa có nhiều kinh nghiệm vận hành PXN ATSH cấp 3 được chia sẻ giữa các đơn vị khác nhau

Bên cạnh đó, mới chỉ có các nghiên cứu liên quan đến chất lượng không khí phòng thí nghiệm, chưa có nghiên cứu nào về chất lượng không khí của PXN ATSH cấp 3 1.2.2 Giới thiệu cơ sở vật chất và tiêu thụ năng lượng

Các phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp 3 (PXN ATSH cấp 3) do Nhật Bản tài trợ được đưa vào vận hành và sử dụng từ năm 2008 Theo thiết kế của phía Nhật Bản, việc vận hành các PXN ATSH cấp 3 tại nhà Công nghệ cao phải duy trì liên tục 24h/ngày tất cả các ngày trong năm (trừ thời gian bảo dưỡng, sửa chữa) Chi phí cho điện và dầu (tính theo giá năm 2009) để duy trì các PXN ATSH cấp 3 tại nhà Công nghệ cao ước tính khoảng 2,88 tỉ đồng/năm

ATSH cấp 3 số 1 đến 4 được ngăn cách bằng tấm ngăn, tạo thành các phòng kín

Các PXN ATSH cấp 3 số 1 đến 3 được thiết kế cho việc nghiên cứu, xét nghiệm và đào tạo Mỗi phòng được trang bị 2 tủ an toàn sinh học Hiện nay, PXN số 1 được Trung tâm Cúm Quốc gia sử dụng để nghiên cứu, PXN số 2 và 3 được các PXN Vi khuẩn hiếm, Lao, Dự án Nagasaki sử dụng chung

PXN ATSH cấp 3 số 4 là PXN động vật và tủ an toàn sinh học khác loại với tủ an toàn sinh học của các PXN ATSH cấp 3 số 1, 2 và 3

Hình 1.8: Sơ đồ mặt bằng khu vực an toàn sinh học cấp 3

(sơ đồ chi tiết trong Phụ lục A)

壁を設置

P3-Lab(3)

P3-Lab(4)

340 C MH 17 00 CM H 17 00 CM H 1320 C M H 1 320 CM H 6 00 CM H 600 CM H VD

P ass Ro om B S L-3 La b(1 )-(3 )

CD CD VD VD

Pre F ilter

O AG

CD CD VD VD

C AV CAV

Tủ an toàn sinh học trang bị trong các PXN này là tủ an toàn sinh học cấp II-B (thải 100% khí ra bên ngoài qua bộ lọc HEPA) đảm bảo an toàn khi thực hiện các thao tác có nguy cơ lây nhiễm cao như văng bắn, đổ vỡ Hệ thống thông khí có bộ lọc HEPA làm không khí lưu thông trong PXN và thải ra từ các PXN ATSH cấp 3 an toàn cho người làm việc và môi trường

Điều hòa thông khí

- Điều hòa là loại chỉ dùng bộ điều khiển lượng gió cố định để duy trì độ chênh áp được cài đặt nhiệt độ và độ ẩm theo điều kiện:

o Nhiệt độ: 23  2C

o Độ ẩm: 65-70%

- Mỗi PXN có một hệ thống điều hòa riêng

- Lượng gió cấp, thải ≈3840 CMH (ACH ≈ 37 lần/h)

Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống điều hòa của một PXN ATSH cấp 3

(sơ đồ chi tiết trong Phụ lục B)

- 01 quạt cấp (AHU)

- 02 quạt thải của phòng, 01 quạt chạy và 01 quạt dự phòng

- 02 quạt thải của tủ an toàn sinh học, được khống chế bởi biến tần Mỗi quạt chạy 50% công suất, nếu một quạt gặp sự cố, quạt kia sẽ nâng công suất lên 100%

- Bộ lọc HEPA khí cấp và khí thải của các PXN được lắp đặt ở phần thông qua của vách ngăn

- Tủ an toàn sinh học dùng loại tủ thải khí hoàn toàn, mỗi phòng được trang bị 2 tủ

Hệ thống boilers, chillers

Hình 1.10: Sơ đồ tuần hoàn của Boilers, Chillers

(sơ đồ chi tiết trong Phụ lục C)

- Là 2 hệ thống tiêu thụ năng lượng lớn nhất của các PXN ATSH cấp 3

- Hệ thống chiller:

o Bao gồm 02 chillers công suất 160kW và 02 bơm nước lạnh

o Nhiệt độ nước ra và vào được cài đặt từ 7°C đến 12°C cung cấp cho 05

AHU của hệ thống của PXN và được chảy tuần hoàn

o Hệ thống chiller được bật tắt từ phòng điều khiển trung tâm

- Hệ thống nồi hơi

o Bao gồm 02 nồi hơi công suất 1000kg/h Thông thường chỉ có 01 nồi hơi hoạt động, khi nào không đủ công suất mới vận hành nồi hơi thứ 2

o Áp suất hơi đầu ra là 7 bar

o Hơi nước được cung cấp cho:

 05 AHU (giảm áp xuống 2 bar )

 04 nồi hấp tiệt trùng 2 cửa (giảm áp xuống 4 bar )

o Được bật tắt trực tiếp từ bảng điều khiển của nồi hơi tại nhà năng lượng

1.3 Phương pháp luận về nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các PXN y sinh:

1.3.1 Quản lý năng lượng:

Ở bất kì đơn vị nào, để sử dụng năng lượng hiệu quả cũng cần có biện pháp quản

lý năng lượng tốt, cụ thể:

- Lãnh đạo đơn vị phải cam kết sử dụng hiệu quả năng lượng tại đơn vị

- Ban lãnh đạo phải thành lập một Ban quản lý năng lượng, chịu trách nhiệm tổ chức, lập kế hoạch, thực hiện, theo dõi sử dụng năng lượng tại cơ sở

- Thường xuyên cập nhật các văn bản, quy định về tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng hiệu quả của các Ban, Bộ, Ngành quản lý

- Tổ chức đào tạo, tập huấn liên quan đến tiết kiệm năng lượng, sử dụng năng lượng hiệu quả, cập nhật thông tin, công nghệ cho toàn thể nhân viên, cán bộ trong đơn vị

- Tiến hành kiểm toán năng lượng sơ bộ, xác định hộ tiêu thụ lớn, phân tích, đánh giá các khả năng tiết kiệm năng lượng Thực hiện bởi Ban quản lý năng lượng

- Đầu tư thiết bị để có thể thực hiện kiểm toán năng lượng sơ bộ, theo dõi tiêu hao năng lượng (công tơ điện, đồng hồ cosφ…)

- Phải xây dựng quy định về tiết kiệm năng lượng, sử dụng năng lượng hiệu quả và

phổ biến cho toàn thể nhân viên, cán bộ trong đơn vị

- Xây dựng các kế hoạch quản lý năng lượng (tháng, quý, năm…)

- Xây dựng kế hoạch kiểm toán chi tiết (nếu cần) và đề đạt lên cấp trên

1.3.2 Xây dựng biện pháp nâng cao sử dụng năng lượng hiệu quả

Các bước xây dựng và hoàn thiện giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả:

- Từ kết quả kiểm toán năng lượng sơ bộ và chi tiết, kết hợp với đặc thù của đơn vị

và tư vấn của đơn vị độc lập, xây dựng giải pháp về nâng cao sử dụng hiệu quả năng lượng

- Tính toán kỹ thuật từng giải pháp

- Đánh giá, xây dựng luận chứng kinh tế kỹ thuật của giải pháp (đầu tư bao nhiêu, hiệu quả thế nào)

- Tiến hành xây dựng luận chứng kinh tế tài chính của giải pháp (khả năng hoàn vốn, nguồn kinh phí, rủi ro tài chính…)

- Lập hồ sơ tài chính, kỹ thuật

- Thầm định hồ sơ, mời thầu…

- Tiến hành áp dụng giải pháp, thực hiện cải tạo

- Nghiệm thu bàn giao, theo dõi, đánh giá hiệu quả của giải pháp

- Báo cáo hiệu quả cho lãnh đạo

- Đề xuất điều chỉnh giải pháp (nếu cần)

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CỦA PXN

2.1 Kiểm toán năng lượng sơ bộ

2.1.1 Thu thập thông tin và đánh giá sơ bộ

Các phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp 3 (PXN ATSH cấp 3) do Nhật Bản tài trợ được đưa vào vận hành và sử dụng từ năm 2008 Theo thiết kế của phía Nhật Bản, việc vận hành các PXN ATSH cấp 3 tại nhà Công nghệ cao phải duy trì liên tục 24h/ngày tất cả các ngày trong năm (trừ thời gian bảo dưỡng, sửa chữa)

Do hiện trạng của cơ sở không thể khảo sát riêng rẽ tiêu thụ năng lượng của các PXN ATSH cấp 3 mà chỉ có công tơ điện cho toàn bộ tầng 3 và 4 nhà Công nghệ cao (bao gồm 6 PXN cấp 2 khác) nên ở đây đoàn kiểm toán sẽ đánh giá tiêu thụ năng lượng của toàn bộ tầng 3 và tầng 4 (từ giờ sẽ gọi chung là các thiết bị khác)

Các thiết bị cần vận hành liên tục bao gồm:

a Nồi hơi

b Máy làm lạnh nước

c Hệ thống thông khí cho cả 4 PXN ATSH cấp 3 và hành lang

d Thiết bị lạnh bảo quản mẫu bệnh phấm và bảo quản hóa chất

e Bình nước nóng

Các thiết bị vận hành không liên tục bao gồm:

f Thiết bị xét nghiệm

g Đèn chiếu sáng

h Điều hòa nhiệt độ cục bộ các PXN khác

Trong quá trình vận hành, lượng điện và dầu diesel để duy trì các thiết bị này được theo dõi, ghi chép liên tục Ở bảng 2.1 sau là tiêu hao năng lượng điện và dầu để vận

hành hệ thống trong năm 2009:

Bảng 2.1: Tiêu hao năng lượng vận hành hệ thống PXN ATSH cấp 3 năm 2009

cho nồi hơi Chillers Các thiết bị khác

Điện tiêu thụ các thiết bị khác 451.479 kWh 1.500 677.218.500

2.1.2 Phân bổ tiêu thụ năng lư

Để xác định các hộ tiêu th

của từng hệ thống, thiết bị Các s

- Theo dõi, ghi chép tiêu hao d

- Theo dõi, ghi chép tiêu hao

bơm tuần hoàn

- Công suất thiết kế, th

PHÂN BỔ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG

năng lượng tại cơ sở tiêu thụ lớn, đoàn kiểm toán cần tính toán tiêu th Các số liệu thu thập được để tính toán bao gTheo dõi, ghi chép tiêu hao dầu vận hành nồi hơi

Theo dõi, ghi chép tiêu hao điện vận hành của hệ thống chiller bao g

, thời gian vận hành của các thiết bị khác (các thi

u trên, đoàn kiểm toán đã tính toán, chuyển đổi sốthành chi phí và kết quả phân bổ tiêu thụ năng lượng của toàn b

i hình 2.1 ở dưới:

Hình 2.1 Phân bổ chi phí tiêu thụ năng lượng tại cơ s

tiêu thụ năng lượng như trên, ta có thể xác định nhóm thi

ồi hơi với 54,1%, sau đó là chiller với 22,1%

Chiller (22,1%) Nồi hơi (54,1%) Khác (6,7%)

n tính toán tiêu thụ năng lượng tính toán bao gồm:

ng chiller bao gồm chiller và

Chiller (22,1%) Nồi hơi (54,1%)

Có thể nói nồi hơi và chiller là hai hệ thống tiêu thụ năng lượng chính với tổng chi phí vận hành chiếm tới 76,2% toàn bộ chi phí vận hành của PXN ATSH cấp 3 Đây là hai đối tượng tiêu thụ năng lượng lớn, phương án tiết kiệm năng lượng sẽ được tính toán thiết kế dựa trên hai thiết bị này là chủ yếu

2.2 Tỷ lệ thời gian sử dụng PXN

Theo tiêu chuẩn, các PXN ATSH cấp 3 phải vận hành liên tục 24 giờ/ngày và liên tục 50 tuần/năm (2 tuần bảo dưỡng định kì hệ thống) Tuy vậy, việc sử dụng các PXN lại phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Tình hình dịch bệnh trong nước

- Sự xuất hiện của các bệnh mới, cần giải pháp phòng, chống

- Dự án hỗ trợ từ nước ngoài, đề tài nghiên cứu, chương trình tiêm chủng mở rộng quốc gia…

Thực tế, thời gian các nghiên cứu viên sử dụng các PXN ATSH cấp 3 không nhiều Việc vận hành hệ thống liên tục gây lãng phí năng lượng rất lớn

Thống kê sử dụng và tính toán hiệu suất sử dụng các PXN của nghiên cứu viên trong 02 năm 2011, 2012 được thể hiện trong “Phụ lục D” Theo đó, tỷ lệ thời gian sử dụng các PXN trung bình tính theo ngày là 27% (chi tiết trong Phụ lục E) còn tính theo giờ thì chỉ có 3,4 % (chi tiết trong Phụ lục F)

Việc có sai lệch lớn giữa thời gian sử dụng PXN ATSH cấp 3 và thời gian vận hành PXN ATSH cấp 3 là một sự lãng phí lớn khi các PXN ATSH cấp 3 hầu hết thời gian là hoạt động không hiệu quả

Trong thời gian không có dịch bệnh, hầu như các PXN ATSH cấp 3 đều không có người sử dụng Trong thời gian có dịch bệnh, việc sử dụng các PXN ATSH cấp 3 cũng chỉ giới hạn trong 1, 2 PXN Rất ít trường hợp cả 4 PXN đều được sử dụng

Do các yếu tố trên, việc tính toán thời gian vận hành toàn bộ hệ thống hoặc riêng biệt từng PXN ATSH cấp 3 cũng là yếu tố quan trọng trong việc xây dựng quy trình vận hành tiết kiệm năng lượng

Kết luận: Từ chi phí vận hành hệ thống và thời gian sử dụng các PXN ATSH cấp 3, chúng ta có thể thấy đang có sự lãng phí năng lượng lớn khi vận hành hệ thống các PXN ATSH cấp 3 theo thường quy

Việc xây dựng phương án vận hành tiết kiệm năng lượng là cần thiết, tất yếu và phương án tiết kiệm năng lượng sẽ dựa trên các yếu tố chính là hệ thống nồi hơi, chiller

và dựa trên tỉ lệ thời gian sử dụng PXN rất thấp

2.3 Đề xuất các phương án cải tạo, tiết kiệm năng lượng

Từ đặc tính, yêu cầu kĩ thuật của hệ thống, thống kê tiêu hao năng lượng và hiệu suất sử dụng , có thể đưa ra một số phương án giúp tiết kiệm chi phí vận hành như sau: Phương án 1 – thay đổi lưu lượng cấp, thải khí:

- Trong tiêu chuẩn thiết kế các PXN ATSH cấp 3 do tổ chức y tế thế giới WHO đưa ra, PXN ATSH cấp 3 bắt buộc phải có hệ thống thông khí Bội số trao đổi không khí ACH của các PXN ATSH cấp 3 nên từ 6-15 lần/giờ để đảm bảo yếu tố tối ưu về độ ồn, tiêu thụ năng lượng mà vẫn đảm bảo ATSH

- Hiện tại lượng khí cấp và thải khí của PXN là ~3800m3/h, bội số trao đổi không khí ACH là 37 lần/giờ Lưu lượng thông gió này lớn hơn rất nhiều so với yêu cầu của WHO Để đảm bảo được lưu lượng khí như này tiêu tốn rất nhiều chi phí năng lượng, nhất là trong những ngày hè nhiệt độ PXN ATSH cấp 3 phải đạt

230C trong khi nhiệt độ ngoài trời là 35-400C

- Như vậy, việc giảm lưu lượng khí cấp thải có thể giúp giảm thiểu chi phí năng lượng, đây là một hướng phát triển để xây dựng quy trình vận hành tiết kiệm năng lượng

Phương án 2 – bảo ôn lại đường ống dẫn hơi nước, nước lạnh:

- Đoàn kiểm toán năng lượng đã thực hiện một thử nghiệm nhỏ để đánh giá tổn

thất năng lượng trên đường ống dẫn Đoàn kiểm toán đo thời gian vận hành và thời gian nghỉ của nồi hơi khi vận hành và khi dừng tất cả các thiết bị sử dụng hơi nước Từ đó đưa ra kết luận về tổn thất năng lượng trên đường ống Kết quả thử nghiệm cho thấy không có sự khác biệt về thời gian vận hành nồi hơi khi dừng và vận hành toàn bộ thiết bị tiêu thụ hơi Do đó có thể kết luận tổn thất năng lượng trên đường truyền hiện nay là rất lớn Hiệu quả bảo ôn không đáng kể

- Nguyên nhân bảo ôn không tốt là do đường ống dẫn được đặt trong cống ngầm đi phía dưới đường Việc bị ngập khi mưa là không tránh khỏi, điều này đã làm giảm hiệu quả của hệ thống bảo ôn Ngoài ra, đường ống dẫn hơi được đi bên cạnh đường ống dẫn nước lạnh dẫn đến tổn thất nhiệt trên cả đường ống nóng và lạnh

- Hiện nay tổn thất nhiệt trên đường truyền do bảo ôn không tốt là rất lớn do nhiều yếu tố chủ quan và khách quan Điều này có thể khắc phục nếu hệ thống ống dẫn được bọc bảo ôn lại Có thể đây không phải là sáng kiến cải tiến kĩ thuật mà là phương án sửa chữa, khắc phục, tuy vậy phương án này có thể giúp tiết kiệm chi phí năng lượng nên vẫn cần nghiên cứu tính khả thi của nó

Phương án 3 – vận hành theo nhu cầu nghiên cứu:

- Trong phần 2.2 có thể hiện được sự lãng phí khi thời gian sử dụng chỉ chiếm <5% thời gian vận hành hệ thống Do đó nếu vận hành hệ thống theo nhu cầu sử dụng

để nghiên cứu có thể giúp tiết kiệm được rất nhiều chi phí năng lượng

- Theo tiêu chuẩn thiết kế các PXN ATSH cấp 3 của WHO, các PXN ATSH cấp 3 bắt buộc phải duy trì áp suất luôn âm trước khi tiệt trùng toàn bộ PXN Do đó, việc dừng toàn bộ hệ thống là không thể, cần tính toán đưa ra phương án duy trì

áp suất âm khi dừng hầu hết hệ thống PXN ATSH cấp 3

- Ngoài ra, các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, vi sinh thay đổi như thế nào khi chỉ duy trì âm? Sự thay đổi này có tác động gì đến thiết bị trong PXN cũng như ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm như thế nào cũng là vấn đề cần quan tâm

- Như vậy, phương án này có tính khả thi cao về tiết kiệm năng lượng cũng như khả năng thực hiện Nhưng cần đưa ra bằng chứng về các yếu tố, thông số kỹ thuật vẫn đảm bảo an toàn khi sử dụng phương án này

Chúng ta sẽ nghiên cứu tính khả thi của từng phương án trong CHƯƠNG 3

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN

3.1 Phương án 1 - thay đổi lưu lượng cấp, thải khí

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống điều hòa, thông khí PXN (chi tiết xem Phụ lục B)

Trong tiêu chuẩn về PXN ATSH cấp 3, bắt buộc phải có hệ thống thông khí, đây

là hệ thống chính và có thể coi là xương sống duy trì sự tồn tại và hoạt động của PXN ATSH cấp 3

Theo lý thuyết, lưu lượng không khí cấp và thải khỏi PXN càng cao càng tốt, lưu lượng càng cao sẽ giúp các nguy cơ sinh học tồn tại trong không khí PXN nhanh chóng được loại bỏ theo dòng khí thải Tuy nhiên, lưu lượng không khí càng cao thì năng lượng tiêu tốn để vận hành hệ thống cũng càng cao Do đó, để tối ưu hiệu quả sử dụng năng lượng, lưu lượng không khí là bao nhiêu là vấn đề quan trọng cần cân nhắc khi

340 CMH 1700 CMH 1700 CMH 1320 CMH 1320 CMH 600 CMH 600 CMH VD

Pass Room BSL-3Lab(1)-(3)

CD CD VD VD

Pre Filter

OAG

CD CD VD VD

CAV CAV

Hu H/C

Medium Filter

NLD CAV

NLD NLD

EAG EA

Hatch NLD