CHƯƠNG II: TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA TRUNG TÂM KHUYẾN CÔNG VÀ TƯ VẤN PHÁT TRIỂN CÔNG NGHIỆP
2.5. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng
2.5.3. Nhóm giải pháp khuyển nghị
2.5.3.1. Giải pháp lắp hệ thống quản lý, giám sát điện năng tự động a) Hiện trạng
Do khu vực tổ hợp của Công ty được phân bổ tại nhiều địa điểm khác nhau nên hệ thống điện được lấy điện từ nhiều nguồn khác nhau. Hiện tại công tơ được lắp đặt theo dõi tiêu thụ cho tổng trạm biến áp, Công ty chưa triển khai lắp đặt các công tơ theo dõi tiêu thụ điện năng cho từng hộ tiêu thụ, vì vậy tính toán tiêu thụ điện năng được tính theo công suất đặt và thời gian hoạt động.
Cách tính toán như trên có mức chính xác không cao, không có khả năng lưu trữ và theo dõi được sự diễn biến tiêu thụ điện năng. Từ hiện trạng trên, đề xuất lắp đặt hệ thống quản lý giám sát điện năng tự động.
b) Giải pháp kỹ thuật và ước tính tiết kiệm
Từ kết quả phân tích và nghiên cứu kỹ lưỡng hiện trạng hoạt động các thiết bị tại Công ty, chúng tôi đề xuất giải pháp lắp đặt hệ thống tự động quản lý giám sát điện năng cho Công ty, chức năng của hệ thống như sau:
- Có khả năng theo dõi, giám sát nguồn điện và tải của hệ thống cung cấp điện trong toàn công ty.
- Tính toán điện năng tiêu thụ cho từng bộ phận, từng khu vực theo hình thức 3 giá (bình thường – cao điểm – thấp điểm).
- Có khả năng theo dõi trực tuyến các thông số về tiêu thụ điện năng như: điện năng tiêu thụ (kWh), điện áp (V), dòng điện (I), công suất hoạt động (P, Q, S), hệ số công suất Cosφ trên từng pha và thiết bị. Từ việc theo dõi trực tuyến giúp người vận hành dễ dàng kiểm soát, theo dõi, phát hiện những vị trí tiêu thụ bất thường (như quá áp, thấp áp, quá tải...), từ đó thông tin tới người vận hành thiết bị tránh việc cháy hỏng thiết bị.
- Có khả năng xem lại kết quả đo lường, theo dõi trong quá khứ các thông số về tiêu thụ điện năng như: điện năng tiêu thụ, điện áp, dòng điện, công suất hoạt động (P, Q, S), hệ số công suất Cosφ.. trên từng pha, từng thiết bị.
- Phát hiện, chuẩn đoán sớm và thủ tiêu kịp thời tình trạng tiêu thụ điện bất hợp lý và các nguyên nhân gây sự cố trong hệ thống, hỗ trợ tối đa trong quản lý đưa ra các biện pháp khắc phục hợp lý.
- Khi mở rộng công suất sử dụng, lắp đặt thêm các trạm biến áp mới thì phần mềm có thể mở rộng tương ứng bằng cách đấu nối thêm các thiết bị tương ứng như bộ truyền tín hiệu và các công tơ đo lường.
- Hệ thống tiện dụng, hiệu quả và tiết kiệm tối thiểu chi phí quản lý so với các giải pháp quản lý hệ thống điện bằng tay. Cụ thể như sau:
+ Các giao diện của phần mềm giám sát bao gồm: giám sát, cảnh báo, phân tích, tạo bảng giá, xuất hoá đơn, gửi thư điện tử và theo dõi thông qua trang web trên internet có thể truy cập theo dõi ở bất kỳ đâu.
+ Hệ thống đảm bảo tính mở có thể phát triển giám sát quản lý đến cụm thiết bị, từng thiết bị tiêu thụ điện cụ thể của từng phân xưởng. Qua đó can thiệp kịp thời khi nhận thấy tình trạng tiêu thụ điện của thiết bị đó bất thường, nhanh chóng tìm ra nguyên nhân bất thường đó. Nguyên lý hệ thống tự động giám sát, quản lý tiêu thụ điện năng đề xuất.
Nguyên lý hệ thống tự động giám sát, quản lý điện năng Trong đó:
- Đo lường:
+ Bộ đệm tín hiệu: biến dòng, biến áp, cảm biến dòng điện, tín hiện xung, tín hiệu dòng 0-20mA;
+ Thiết bị đo: các đồng hồ đo lường điện đa năng có kết nối truyền thông (RS485, kết nối không dây,…).
- Truyền thông: Bộ đệm truyền thông: Các bộ đệm truyền thông thu thập các thông số đo lường từ các thiết bị về trung tâm.
- Quản lý dữ liệu: Là hệ thống máy tính có cài đặt phần mềm quản lý điện năng. Các thông số đo lường điện từ các thiết bị đo lường được truyền thông lên máy tính thông qua bộ đệm truyền thông
Do đặc điểm hệ thống thiết bị của Công ty chỉ bao gồm các thiết bị điện trên mặt bằng vì vậy việc xây dựng hệ thống quản lý giám sát điện năng sẽ lựa chọn phương án sử dụng phương thức truyền thông không dây, dữ liệu tiêu thụ điện năng từ các đồng hồ lắp
đặt được truyền về máy chủ (đặt tại phòng CVT của Công ty). Tại đây phần mềm quản lý giám sát điện năng tự động sẽ thu thập các số liệu từ các đồng hồ và hiển thị số liệu trên màn hình. Người dùng có thể xem lại quá trình biến đổi dòng điện, công suất (P-Q-S), điện áp, dòng điện, điện năng tiêu thụ, hệ số công suất Cosφ...
Vì vậy người quản lý có cái nhìn một cách tổng thể thực trạng hoạt động của các tòa nhà, khu vực từ đó đưa ra biện pháp quản lý thích hợp nhằm giảm lãng phí điện năng.
Các thiết bị dự kiến theo dõi gồm trạm biến áp cấp điện cho các tòa nhà, khu vực sử dụng năng lượng chính. Các phụ tải được lắp đặt một bộ phát không dây và các đồng hồ đo lường tương ứng với số lượng phụ tải cần theo dõi. Đồng hồ sử dụng là loại đo lường đa năng VIMSAT-MASTER 2, các đồng hồ và bộ phát không dây kết nối với nhau bằng cáp RS485. Số liệu từ các đồng hồ đo lường được truyền về máy chủ bằng tín hiệu GPRS hoặc 3G thông qua bộ phát không dây GSM.
Trường hợp có trạm mới xây dựng, để theo dõi điện năng tiêu thụ của phụ tải cần lắp đặt thêm bộ phát không dây GSM, các đồng hồ đo lường và khai báo cấu hình trên máy chủ.
Bảng 14. Thống kê các thiết bị của hệ thống giám sát, quản lý điện năng tự động tại Công ty
ST
T Tên thiết bị ĐVT SL
I Thiết bị tại trạm trung tâm
1
Hệ thống cơ sở hạ tầng mạng
Bộ 1
- Thuê gói dịch vụ mạng doanh nghiệp - Thuê host
- Thuê tên miền - Thuê quản trị server - Quản trị dữ liệu
2 Máy vi tính chủ chuyên dùng có hệ điều hành bản quyền Bộ 1
3 Màn hình vi tính LCD Cái 1
4 Màn hình giám sát theo dõi dạng lớn Bộ 1
5 Phần mềm diệt virus cho máy chủ Bộ 1
6 Phần mềm diệt virus bản quyền Bộ 1
7 Phần mềm văn phòng Microsoft bản quyền Bộ 1
8 Bộ chống sét đường nguồn Bộ 1
9 Bộ lưu điện online Bộ 1
10 Bộ lưu điện offline Bộ 1
11 Phầm mềm thu nhận dữ liệu vào server Bộ 1
12 Phần mềm quản lý giám sát trên máy chủ Bộ 1
13 Phầm mềm nhập khai báo dữ liệu cho hệ thống truyền tín hiệu
không dây Bộ 1
14 Thiết bị truyền thống khai báo dữ liệu hệ thống truyền tín hiệu
không dây Bộ 1
II Thiết bị giám sát điện năng tại các Trạm biến áp
1 Bộ phát tín hiệu không dây truyền dữ liệu có vỏ bảo vệ Bộ 8
2 Bộ công tơ đo lường Bộ 20
3 Biến dòng hạ thế Cái 60
III Cáp tín hiệu
1 Cáp RS 485 m 700
2 Cáp 3x4 m 700
Căn cứ vào các phân tích cụ thể về phương án lắp đặt hệ thống tự động giám sát, quản lý tiêu thụ điện năng, nếu công ty thực hiện giải pháp này thì hiệu quả mang lại là tương đối lớn.
Tiềm năng tiết kiệm điện khi áp dụng giải pháp lắp đặt hệ thống quản lý giám sát điện năng tự động.
Tên giải pháp ĐNTK
(kWh/năm)
CPTK (1.000đ/năm)
CPĐT (1.000đ) Giải pháp lắp đặt hệ thống quản lý
giám sát điện năng tự động 152.680 420.175 1.200.000
2.5.4. Tổng hợp các giải pháp tiết kiệm năng lượng
Việc áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng sẽ giúp giảm cường độ tiêu thụ năng lượng trên sản phẩm. Ngoài ra, còn giảm phát thải CO2 và tương ứng tiết kiệm được lượng TOE (tấn dầu quy đổi) như sau:
Năng lượng tiết kiệm khi áp
dụng giải pháp (kWh) Tổng mức tiết kiệm
NL Qui đổi về TOE Tổng mức tiết giảm NL Qui đổi về Tấn - CO2
Điện (kWh) 550.996 85 466,03
Bảng 15. Tổng hợp năng lượng tiết kiệm quy đổi TOE và giảm phát thải CO2.
Loại năng lượng
Mức tiêu thụ
Mức tiết kiệm
Mức độ tiết kiệm so với lượng tiêu
thụ (%)
Tổng mức tiết kiệm NL Qui đổi về TOE
Tổng mức tiết giảm
NL Qui đổi về Tấn
- CO2
Điện
(kWh) 14.380.400 550.996 3,83 85,02 466,03