ГОСТ Р 57912-2017 (ИСО 50006:2014). Национальный стандарт Российской Федерации. Системы энергетического менеджмента. Измерение энергетических результатов на основе использования энергетических базовых линий и показателей энергетических результатов. Общие принципы и руководство

4.2 Получение соответствующей информации об энергетических результатах на основе энергетического анализа

4.2.1 Общие положения

Энергетический анализ позволяет получить информацию об энергетических результатах, полезную для разработки показателей энергетических результатов и энергетических базовых линий. В приложении A показана связь между энергетическим анализом и информацией, необходимой для идентификации показателей энергетических результатов и определения энергетических базовых линий. Определение надлежащих показателей энергетических результатов и соответствующих энергетических базовых линий требует доступности к имеющимся энергетическим данным организации, анализу данных и обработке энергетической информации.

4.2.2 Определение границ показателей энергетических результатов

Область применения и граница системы энергетического менеджмента включает область или деятельность, в пределах которых организация управляет энергетическими результатами.

Чтобы измерить энергетические результаты, следует определить подходящие границы измерений для каждого показателя энергетических результатов. Указанные границы называются границами показателя энергетических результатов, и они могут частично совпадать.

Примечание - Сначала определяют пользователей показателя энергетических результатов и их потребности (см. 4.3.2), а затем определяют границу соответствующего показателя энергетических результатов.

 

При определении границы показателя энергетических результатов следует рассмотреть:

- должностные обязанности по отношению к энергетическому менеджменту;

- простоту выделения границы показателя энергетических результатов при измерении энергии и переменных факторов;

- границу системы энергетического менеджмента;

- значительное использование энергии или группу областей значительного использования энергии, которые организация определяет в качестве приоритетных для управления и улучшения;

- конкретное оборудование, процессы и подпроцессы, которые организация намерена выделить и которыми намерена управлять.

Тремя основными уровнями границы показателя энергетических результатов являются индивидуальный, системный и организационный в соответствии с описанием, приведенным в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Три уровня границы показателя энергетических результатов

 

Уровень границы показателя энергетических результатов	Описание и примеры
Индивидуальный производственный объект/оборудование/процесс	Граница показателя энергетических результатов может быть установлена по физическому периметру одного производственного объекта/оборудования/процесса, которые организация намерена контролировать и улучшать. Пример - Установка по генерации пара.
Система	Граница показателя энергетических результатов может быть установлена по физическому периметру группы взаимодействующих друг с другом производственных объектов/оборудования/процессов, которые организация намерена контролировать и улучшать. Пример - Оборудование для генерации и использования пара, такое как промышленные сушилки.
Организационный уровень	Граница показателя энергетических результатов может быть установлена по физическому периметру производственных объектов/оборудования/процессов с учетом установленного организацией распределения ответственности по энергетическому менеджменту между отдельными лицами, бригадами, группами или подразделениями. Пример - Закупка пара для предприятия/производственного объекта или подразделение организации.

 

Дополнительная информация о границах показателя энергетических результатов производственных процессов приведена в приложении B.

4.2.3 Определение и количественная оценка энергетических потоков

После определения границы показателя энергетических результатов организации следует идентифицировать энергетические потоки, пересекающие указанную границу. Организация может использовать схему, подобную приведенной на рисунке 4, для того, чтобы определить энергетическую информацию, необходимую для установления показателей энергетических результатов. Указанные схемы границ или энергетические карты визуально показывают энергетические потоки, протекающие в пределах или через границу показателя энергетических результатов. Указанные схемы также могут включать дополнительную информацию, такую как точки измерения и потоки продукции, являющиеся важными для энергетического анализа и установления показателей энергетических результатов.

 

 

Обозначение:

M - измерение

 

Рисунок 4 - Схема границ

 

Организации следует измерять энергетические потоки, пересекающие границу показателя энергетических результатов, изменения в уровнях запасов топлива, а также объем запасов любой иной энергии.

Для количественной оценки энергетических потоков требуется четкое определение границ показателей энергетических результатов и энергетических базовых линий для области значительного использования энергии. Важным аспектом каждой области значительного использования энергии является подходящий способ измерения потребления энергии, пересекающей границу области значительного использования энергии, а также доступность данных о переменных факторах.

4.2.4 Определение и количественная оценка переменных факторов

В зависимости от потребностей организации и ее системы энергетического менеджмента для каждой границы показателя энергетических результатов должны быть определены и количественно оценены переменные факторы, которые могут оказывать влияние на энергетические результаты. Важно отделить переменные факторы, являющиеся существенными с точки зрения энергетических результатов, от переменных факторов, оказывающих незначительное влияние или не оказывающих влияния вовсе. Для определения значимости переменных факторов часто требуется анализ данных.

Некоторые переменные факторы имеют большее отношение к потреблению энергии, чем другие. Например, при измерении потребления энергии на единицу продукции подсчет количества конечной продукции может привести к вводящему в заблуждение результату, если при производстве конечной продукции образуются промежуточные результаты и эти промежуточные результаты являются отходами, либо создают добавленную стоимость, либо выступают продуктами переработки.

После выделения переменных факторов для определения точного характера связи могут быть применены методы моделирования.

 

Практические рекомендации 1: определение и количественная оценка переменных факторов

Организации часто пытаются понять значимость связи между переменными факторами и потреблением энергии. Ниже приведен метод для определения, оказывает ли переменный фактор существенное влияние на потребление энергии. Во-первых, полезным может быть понимание любых тенденций в потреблении энергии и в возможных переменных факторах. Указанные тенденции могут быть отображены во времени в виде диаграмм тенденций. Это позволит организациям увидеть признаки сезонности или признаки изменения переменных факторов в периодах, одинаковых с периодами потребления энергии. Например, если потребление энергии связано с отоплением, то такое потребление увеличится в течение более холодных зимних месяцев. Если нагрузка связана с охлаждением, то потребление увеличится в течение летних месяцев, как это изображено на рисунке 5. После осуществления наглядной оценки тенденций в потреблении энергии и в переменных факторах организация может оценить значимость их связи. Для осуществления такой оценки организация может отобразить взаимозависимость значений переменной и потребления энергии, используя простую X-Y диаграмму. Если переменная оказывает влияние на потребление энергии, то такое влияние выразится в характере рассеяния точек на диаграмме рассеяния. Если точки распределены около математической функции, представленной в качестве линии тренда, то это указывает на влияние переменной на потребление энергии [см. рисунок 6 а) и 6 б)]. Если точки распределены случайным образом в виде облака без видимого тренда, то, скорее всего, переменная не влияет на потребление энергии [см. рисунок 6 в)]. Во многих случаях простая линейная зависимость достаточна для определения связи. Некоторые переменные факторы могут проявлять нелинейную зависимость, и в этом случае организации необходимо будет определить, каким образом включить указанные переменные факторы в расчет показателя энергетических результатов. Если отдельный переменный фактор не проявляет значимой связи с потреблением энергии, организация может использовать показатель энергетических результатов, основанный на расчетной модели, включающей два и более переменных фактора. В иных случаях граница показателя энергетических результатов может быть разделена таким образом, чтобы выделить потребление энергии, которое обусловлено только одним значимым переменным фактором. Некоторые переменные факторы могут демонстрировать коллинеарность, когда два или более фактора изменяются вместе согласованно. Для определения такого случая организация может отобразить переменные на X-Y диаграмме. Если организация установит наличие коллинеарности, организации следует использовать переменную, обладающую воздействием на потребление энергии, а другую переменную рассматривать как константу.

Если рабочие схемы и значения переменных факторов изменяются значительно, важно быть уверенным в том, что данные проанализированы на предмет корреляции с должной частотой, позволяющей определить точное влияние каждого фактора.

 

 

Рисунок 5 - Диаграмма тенденций, демонстрирующая сезонность

 

 

 

 

а) переменная с сильной связью

 

 

б) переменная с менее сильной связью

 

 

в) переменная со слабой связью

 

Рисунок 6 - Переменные с различным уровнем значимости

 

4.2.5 Определение и количественная оценка постоянных факторов

Факторы, влияющие на энергетические результаты, часто меняют свое значение. Факторы следует проанализировать на предмет рассмотрения их в качестве переменного фактора или постоянного фактора. Например, предприятие-изготовитель может иметь постоянно изменяющийся объем производства, что является переменным фактором, и нерегулярно изменяющийся ассортимент продукции, что является постоянным фактором.

Важно отражать в соответствующих записях состояние этих постоянных факторов на момент установления показателей энергетических результатов и энергетических базовых линий. Организации следует периодически анализировать эти статические факторы, чтобы обеспечить уверенность в том, что показатели энергетических результатов и энергетические базовые линии остаются приемлемыми, и отражать в соответствующих записях любые существенные изменения, которые могут оказывать влияние на энергетические результаты.

Несмотря на то что постоянные факторы не меняются существенным образом между отчетным и базовым периодами, в случае изменения условий данные факторы могут измениться, и организации необходимо будет осуществить действия по поддержанию в актуальном состоянии соответствующих показателей энергетических результатов и энергетических базовых линий (см. 4.6).

 

Практические рекомендации 2: изменения постоянных факторов, требующие осуществления действий по поддержанию в актуальном состоянии соответствующих показателей энергетических результатов и энергетических базовых линий

Определение случаев, когда постоянные факторы требуют действий по поддержанию в актуальном состоянии соответствующих показателей энергетических результатов и энергетических базовых линий, может быть трудным для понимания. Ниже описаны несколько полезных сценариев: - изменение вида продукции. Предприятие может иметь установленную номенклатуру производимой продукции. Вид производимой продукции в этом случае будет являться постоянным фактором. Внедрение новой продукции может потребовать для нового вида продукции осуществления действий по поддержанию в актуальном состоянии; - изменение рабочих смен в сутки. Предприятие имеет фиксированное количество рабочих смен в сутки. Увеличение или уменьшение количества рабочих смен может потребовать осуществления действий по поддержанию в актуальном состоянии; - изменение арендаторов здания. Здание имеет относительно постоянное количество арендаторов. Значительное увеличение или уменьшение количества арендаторов согласно новым договорам аренды может потребовать осуществления действий по поддержанию в актуальном состоянии; - изменение площади здания. Здание имеет фиксированный размер площади. Значительное расширение здания может потребовать проведения действий по поддержанию в актуальном состоянии.

4.2.6 Сбор данных

4.2.6.1 Накопление данных

Организации следует определить подлежащие сбору данные по отношению к каждому показателю энергетических результатов и соответствующей энергетической базовой линии. Сбор данных может происходить в любой момент хода процесса. Источники энергии должны быть определены совместно с переменными факторами. Важно осуществлять сбор всех данных, включая постоянные факторы, необходимых для разработки показателей энергетических результатов и соответствующих энергетических базовых линий.

 

Практические рекомендации 3: проблемы при сборе энергетических данных

У организаций могут возникнуть некоторые проблемы при сборе данных. Следующие сценарии описывают возможные решения некоторых из таких проблем: - отсутствие подробных данных, полученных на основе измерений, со стороны поставщиков энергии. Когда организация не обладает подробными данными на основе измерений, полученными от поставщиков энергии, она может изучить дополнительные возможности осуществления измерений, обеспечиваемые самостоятельно или с помощью поставщиков энергии; - отсутствие данных о переменных факторах. Когда организация не располагает данными об энергоемкости производственного процесса, она может добавить датчики для получения этих данных; - несопоставимые формы данных. Когда энергетические данные организации имеют частоту измерения, отличную от частоты измерения иных факторов, она может агрегировать или дробить данные с целью обеспечения их сопоставимости; - отсутствие данных о конкретных областях использования энергии. Когда энергетические данные организации не позволяют увидеть конкретные области использования энергии, она может внедрить средства измерений, предназначенные для конкретных режимов использования энергии.

Организация может определить, что значимость использования энергии в границе показателя энергетических результатов или возможности для улучшения достаточно велики, чтобы оправдать расходы на внедрение новых средств измерений, их составляющих и/или датчиков для измерения иных переменных факторов. В подобных случаях организация указывает такие измерения в своих планах по мониторингу, измерению и анализу.

Когда организации используют оценочные значения для расчета показателей энергетических результатов и соответствующих энергетических базовых линий, им следует документально оформить свои допущения и методы.

Организация может обнаружить, что некоторые из показателей энергетических результатов, определенных изначально в качестве значимых, могут являться неизмеримыми вследствие ограниченности данных или иных препятствий. В этом случае организация должна оценить и затем уточнить показатели энергетических результатов или внедрить дополнительные измерительные приборы или методы измерений.

4.2.6.2 Измерение

Как правило, потребление энергии измеряется постоянно установленными средствами измерения или их составляющими, или временными средствами измерения. Потребление энергии должно быть измерено и рассчитано путем использования данных за определенный интервал времени.

При выборе показателей энергетических результатов организациям следует принимать во внимание свои существующие возможности проведения измерений и мониторинга. Организации следует осуществлять измерения для каждой энергетической величины и переменного фактора, необходимых для расчета выбранных показателей энергетических результатов и соответствующих энергетических базовых линий.

Примечание - Во многих случаях измерение количества потребленной энергии требует применения косвенных методов. Указанное измерение может потребовать измерения расхода, объема или массы подаваемого топлива, а результаты измерений могут изменяться в зависимости от факторов, таких как состав топлива, температура наружного воздуха, давление и иных. Для расчета содержащегося в топливе количества энергии, как правило, к фактическим результатам измерения потока газа или жидкого топлива применяются множители или коэффициенты.

 

Измерения могут быть осуществлены на основе точечных измерений (например, используя переносные/портативные средства измерения), на основе периодических измерений (например, используя регистраторы данных) или непрерывно (например, систем диспетчерского управления и сбора данных или систем сбора и обработки данных). Потребление энергии и переменные факторы, используемые для расчета каждого показателя энергетических результатов, следует измерять в один момент времени и с одинаковой частотой. Если непрерывное измерение является невозможным, организации следует обеспечить уверенность в том, что точечные или периодические измерения осуществляют в периоды, являющиеся репрезентативными для обычных режимов эксплуатации.

Все измерения должны быть точными и повторяемыми, а все средства измерения - откалиброванными. Должны существовать возможности для проверки измеренных значений.

4.2.6.3 Выбор частоты сбора данных

Период накопления данных может быть более длительным, чем базовый и отчетный периоды. Сбор данных осуществляется периодически (например, ежечасно, ежедневно, еженедельно). Указанный период называется частотой сбора данных.

Организации следует выбрать частоту сбора данных, адекватную каждому случаю потребления энергии и переменному фактору, относящимся к показателю энергетических результатов и соответствующей энергетической базовой линии. Период и частота сбора данных должны быть достаточными, чтобы выявить условия эксплуатации и обеспечить адекватное количество срезов данных для анализа.

Для определения воздействия переменных факторов на энергетические результаты сбор данных может осуществляться с гораздо более высокой частотой, чем подготовка отчетов. Например, чтобы определить причины значительных отклонений на операционном уровне, может потребоваться ежечасный, ежедневный или еженедельный сбор данных. Подобные энергетические величины и переменные факторы могут быть агрегированы для проведения на организационном уровне ежемесячных анализов.

При внедрении новых систем измерения организации следует учитывать частоту сбора данных, необходимых для удовлетворения потребностей организации в мониторинге ее энергетических результатов.

4.2.6.4 Обеспечение качества данных

До расчета показателей энергетических результатов и соответствующих энергетических базовых линий организации следует осуществить анализ набора измеренных энергетических величин и переменных факторов в целях определения качества указанных данных. Ненадлежащие измерение, сбор данных или необычные условия эксплуатации могут вызвать значительные выбросы, которые могут потребовать проверки.

 

Практические рекомендации 4: определение и анализ выбросов

Определение и анализ выбросов могут представлять собой сложную проблему. Как правило, выбросы могут быть выявлены наглядно с помощью диаграмм рассеяния. Выбросы могут быть охарактеризованы с помощью линии тренда или функции, описывающей значение переменных факторов, путем определения среднего значения, стандартного отклонения или средней квадратической погрешности данных. К выбросам могут быть отнесены данные со стандартным отклонением, превышающим ожидаемое значение линии тренда или функции на предопределенную величину. Например, ежегодная остановка предприятия является причиной значительного изменения потребления энергии, что проявляется как выброс в течение конкретной рабочей недели. До исключения выброса необходимо определить наличие причин для его возникновения, а при исключении выброса указанные причины должны быть задокументированы.

В случае исключения некоторых измерений с отклоняющимися результатами необходимо позаботиться о том, чтобы указанные исключения не вносили систематическую ошибку в расчет показателя энергетических результатов или соответствующей энергетической базовой линии.

Несоответствие измерительных устройств может поставить под сомнение достоверность собираемых данных. Чтобы снизить риск получения ошибочных данных, организации следует периодически отслеживать состояние калибровки оборудования в соответствии с рекомендациями производителей.

При интерпретации и подготовке отчетов о показателях энергетических результатов должны быть учтены точность измерений и уровень погрешности.