Это определение - второй спорный вопрос после вопроса образования цены - и основание для споров м. подрядчиками и заказчиками.

Для определения сбережений достаточно вычесть потребление энергии после внедрения из потребления энергии до внедрения (базисного периода), а полученную разницу умножить на договорную цену энергии.

Звучит предельно просто, пока измерения базисного потребления и потребления после внедрения производятся при тождественных условиях погоды, занятости, производительности и других переменных, влияющих на потребление энергии.

Поскольку условия на предприятии редко когда бывают постоянными, то требуется корректировка базиса для учета всех значимых изменений, которые произошли после модернизации.

Такое регулирование базиса разрушает простоту операции вычитания показаний счетчиков после внедрения из базисных значений энергопотребления.

Вопрос того, что включается в эту корректировку, часто весьма сложен и противоречив. Конечный вывод таков:

Несмотря на использование датчиков и сложной математики, точное ”измерение сбережений невозможно, а оценка сбережений является искусством, а не наукой.

А самое главное в оценке сбережений это то, что любая получаемая цифра является приблизительной, а не точной, даже если используются предельно точные датчики.

Инженеры рассматривают M&V как техническую проблему, которую нужно решить с помощью сбора данных и анализа.

Подрядчики и покупатели, вовлеченные в перфоманс-контракт,, часто считают M&V необходимым злом, и одной из многочисленных статей договора, которую они вынуждены принять.

Для покупателей и продавцов проектов по перфоманс-контракту M&V является по определению просто риском. Если нет рисков, связанных с определением сбережений, то нет нужды проводить какие-то действия по M&V. И чем больше проект или чем больше неопределенность, связанная со сбережениями, тем больше нужда соблюдать требования M&V.

Главное в M&V это сбалансировать затраты и точность M&V со значимостью оцениваемых энергоэффективных мероприятий (ЭЭМ).

Следует отметить также, что M&V используется не только для определения сбережений в перфоманс-контракте. Информация M&V может использоваться для корректировки энергетического проекта или обеспечения долгосрочной обратной связи в целях улучшения работы системы. Регулярные отчеты о том, как много энергии потребляется и сберегается, могут указывать то, где возможно появление проблем.

M&V используется для оценки преимуществ проектов и владелец может внедрять аналогичные проекты на другом своем предприятии.

И, наконец, M&V используется в исследовательских проектах, когда определяются преимущества новых ЭЭМ и оборудования.

M&V 101: сбережения не могут быть точно измерены

Сбережения энергии определяются при сравнении энергоиспользования предприятия, систем на предприятии и отдельных участков до и после внедрения ЭЭМ. но сбережения не могут быть точно измерены!

Самое главное то, что измерения не могут быть точно измерены. Любое определение сбережений является приблизительным, оценочным. крайне не желательно точно измерить потребление энергии до внедрения, крайне не желательно точно измерить потребление энергии после внедрения. крайне не желательно измерить неизмеримое - сбережения энергии.

Сбережения энергии оцениваются как разница м. измеренным потреблением и управляемым базисом. Управляемый базис - это предсказание того, сколько бы энергии потреблялось, в отсутствие ЭЭМ, если бы показатели управления (погода, занятость в здании, нормы производительности и т.д.) были бы неизменными.

Общее уравнение (или правило) для определения сбережений таково:

Из этого уравнения или правила могут быть исключения. Эти исключения относятся к проектам, где базиса не есть и его нужно создать. Другими исключениями могут быть методы M&V при:

(а) сравнении энергопотребления одной группы с энергопотреблением контрольной группы,

(б) использовании тестирования вкл. / выкл. измерений после установки.

При тестировании вкл/выкл, ЭЭМ устанавливается (например, система энергоменеджмента), затем эта система включается и выключается (циклами по 2 недели), и энергопотребление сравнивается по циклам.

9 -1 и 9 - 5 показывают графики энергопотребления во время базисного периода, монтажного периода и периода выполнимости. 9 - 2 демонстрирует (заштрихованно) оценочные сбережения. Требуется сравнение м. измеряемым потреблением и управляемым базисом (т.е. сколько энергии потреблялось бы, если бы ЭЭМ не было внедрено).

9-4 демонстрирует случай модели базисного потребления энергии для определения регулируемого базиса. На этом рисунке пунктирная линия является регулируемым базисом. 9-3 и 9-5 показывают различные сценарии того, как использование энергии может изменяться*.

*мы благодарны Роберту Сондреггеру из SRC Systems за разрешение использовать эти графики.

Регулировка базиса во время фазы выполнимости контракта, является важной задачей. Даже если в определении сбережений энергии используются счета энергокомпаний, необходимо проведение полного и подробного (инвестиционного) аудита. Примерами таких ситуаций, могут быть:

(а) изменения в площади кондиционируемого пространства,

(б) изменения вспомогательных систем (башни, насосы и т.д.),

(в) изменения в занятости или расписании работ.

Имеются два ряда вопросов, связанных с M&V ЭЭМ в проектах на основании перфоманс-контрактов:

1.Верификация потенциала генерации сбережений, формулирующая и подтверждающая, что:

(а) базисные условия определены правильно,

(б) соответствующее оборудование/системы установлено, оно соответствует техническим условиям и имеет потенциал для генерации предсказанных сбережений.

2.Оценка текущих сбережений энергии, ожидаемых от внедренных ЭЭМ.

Верификация потенциала генерации сбережений ЭЭМ включает ряд действий. Вначале (перед установкой ЭЭМ) все стороны должны подтвердить, что базис (существующие условия) определен правильно, что базисное потребление энергии можно оценить.

Базисные условия документируются так, что если базисные условия изменятся, то будет достаточно информации для того, чтобы провести регулировку базиса.

Проектируемые сбережения ЭЭМ определяются энергоаудитом и инженерным обследованием. Базисные физические условия (условия работы оборудования, занятость, данные паспортных таблиц, нормы потребления энергии и так далее) определяются подробно документированными аудитами, инспекциями и специальными или краткосрочными измерительными действиями. Целью документирования является:

(а) определение базиса для расчета сбережений

(б) документирование базисных условий на случай будущих изменений после установки ЭЭМ, вызывающих регулировку базисного потребления энергии.

Базисные условия могут определяться владельцем или ЭСКО. Если базис определен владельцем, то ЭСКО верифицирует базис. Если же базис определен ЭСКО, то такую же принцип. возможность верификации имеет владелец.

После внедрения проекта переопределить базис уже крайне не желательно - он уже определен и его уже нет! Так что крайне важно правильное определение и документирование базисных условий. Для фиксации базиса при расчете сбережений большинство методов M&V требуют как инспекций и обзоров, так и измерений и мониторинга.

Важно то, что подвергается мониторингу (контролю) и насколько важны такие требования, как стабильность базиса (при освещении склада) или базис постоянно изменяется (системы HVAC больницы) или имеется переменная нагрузка (система вентиляции с приводами переменной частоты) и т. д., и то, как влияют эти требования на нагрузку, подвергаемую мониторингу. весьма важен и срок контракта.

Если контракт краткосрочен, например, 2 года, сбор достаточного количества данных для регулировки базиса в будущем не весьма важен. Измерения проводятся в загодя определенные периоды времени. Эти измерения затем можно экстраполировать для определения, как ежегодного потребления энергии, так и текущего потребления энергии.

После внедрения ЭЭМ, стороны должны подтвердить подписями то, что оборудование, которое необходимо установить, установлено и что все оборудование/системы работают согласно техническим условиям. Все это делается для того, чтобы подтвердить, что ЭЭМ имеет потенциал генерации сбережений.

Верификация базисных производится инспекциями, специальными измерениями и/или действиями по комиссионингу (сдаче-приемке). Действия по комиссионингу включают*:

*больше информации по комиссионингу смотри ASHRAE GPC-1

документирование проектных предположений ЭЭМ; документирование разработки ЭЭМ для использования подрядчиками, владельцами и операторами; функциональное тестирование выполнимости и документацию, необходимую для определения пригодности ЭЭМ для приемки; корректировку ЭЭМ для обеспечения заданной цели в пределах действия договора.

Базисное потребление энергии, потребление энергии после внедрения и сбережения энергии (и затрат) могут быть определены при использовании одного или большего количества следующих методов M&V:

инженерных расчетов; измерений и мониторинга; анализа счетов (за энергию) энергокомпании компьютерного моделирования (например, программой DOE- ; согласованных соглашений м. владельцем и ЭСКО.

Имеется ряд факторов, влияющих на сбережения энергии в течение срока

контракта, такие как погода, часы работы (для проектов освещения), работа при частичной нагрузке, загрязнение теплообменника (для проектов замены холодильной установки). В любом анализе сбережений принимается ряд предположений или соглашений.

Их количество и вес определят точность оценки сбережений. В общем, но не всегда, целью контракта должно быть освобождение ЭСКО от ответственности за факторы, лежащие вне ее контроля, например, занятость здания и погода. Но ЭСКО отвечает за контролируемые факторы, такие как поддержание эфф. работы оборудования.

Тем не менее, для оценки сбережений энергии владелец может, при некоторых обстоятельствах, оговаривать значение факторов, влияющих на расчеты сбережений энергии.

Например, для проекта освещения ЭСКО (или владелец) измеряют мощность арматуры освещения до установки и после установки, а затем договаривается о часах работы предприятия.

Другой пример, для проекта замены холодильной установки - ЭСКО (или владелец) верифицирует показатели работы холодильной установки до установки и после установки (например, кВт/тонна, процент номинальной нагрузки, паразитная нагрузка и т.д.) и потом договаривается о тонно-часах охлаждения для предприятия при расчете ежегодных сбережений энергии.

Для других проектов, непрерывные / дискретные измерения в течение срока контракта сравниваются с базисными измерениями для определения сбережений энергии. Например, в проекте замены двигателя на двигатель с приводом переменной частоты, потребление энергии двигателя может непрерывно измеряться и сравниваться с базисными измерениями потребления энергии. Если договариваются о важных параметрах, то стороны должны понять, что оценка сбережений менее точна, если договоренность отсутствует. Источниками договоренностей могут быть:

исторические данные для оборудования, систем или предприятия в целом; инженерные анализы и/или компьютерное моделирование; специальные или краткосрочные измерения, проводимые за конкретный период времени и затем распространяемые на весь срок контракта;

Договорные величины должны документироваться, согласовываться и реально контролироваться как в случае сравнения предсказанных сбережений с данными счетов от энергокомпании.

Для проектов платы за выполнение, каждое ЭЭМ имеет отдельный цикл верификации для определения сбережений. Действия по M&V могут проводиться ЭСКО, владельцем здания или третьей стороной, нанятой какой-то или обеими сторонами контракта.

После завершения каждого проекта, ЭСКО составляет отчет о сбережениях энергии за 1-й год. Этот отчет утверждается владельцем.

На оставшийся срок контракта, ЭСКО обеспечивает ежегодные периодические (или выпускаемые по расписанию) отчеты. Эти отчеты включают инспекции (или наблюдения), документацию, относящуюся к установленному оборудованию/системам и, самое главное, обновленные значения сбережений, полученные в результате ежегодных анализируемых сборов данных в течение срока контракта.

Предыдущие платежи корректируются и проводится регулирование, основанное на результатах периодических отчетов и соглашении о гарантиях сбережений м. заказчиком и ЭСКО.

В результате, действия по M&V можно подразделить по следующим задачам:

определение общего подхода M&V в соглашении м. покупателем и продавцом энергетического сервиса (т.е. собственником и ЭСКО); определение целенаправленного плана M&V для конкретного проекта, составленного до того, как проект будет полностью внедрен (обычно после подписания соглашения). Все аналогично действиям по O&M, которые также требуют плана и договоренности м. владельцем и ЭСКО; определение базиса до внедрения ЭЭМ, включая: оборудование/системы; базисное потребление энергии и факторы, влияющие на базисное потребление энергии.

Сюда можно включить обзоры оборудования узла предприятия, рабочие условия (специальные, краткосрочные и долгосрочные измерения) и/или анализ платежных данных;

определение послеустановочных условий, включая: оборудование /системы; послеустановочное потребление энергии и факторы, влияющие на послеустановочное потребление энергии.

Сюда можно включить обзоры оборудования узла предприятия и рабочие условия (специальные, краткосрочные и долгосрочные измерения) и/или анализ платежных данных;

расчет сбережений энергии за 1-й год или все остающиеся годы контракта; расчет платежей за 1-й год (для соглашений совместных сбережений); проведение ежегодных действий M&V по верификации работы установленного оборудования/систем и/или расчет сбережений энергии текущего года (если он требуется по контракту); расчет ежегодных платежей (для соглашения совместных сбережений) или корректировок уже проведенных платежей (для соглашения гарантированных сбережений).

Шаги (могут быть итерационными) для определения плана M&V включают:

определение целей и средств: определение характеристик предприятия и ЭЭМ; определение режима M&V, метода и используемых средств определение процедур анализа данных, алгоритмов, предположений, требований к данным и расчетам по данным; определение точек измерений, периода измерений, анализов и протоколов измерений; определение процедур гарантий точности и качества; определение того, какова отчетность и документация по результатам; определение требований к бюджету и ресурсам.

Важно реально оценивать затраты и усилия по завершению измерений и анализа данных. Требования к времени и бюджет этих действий часто недооцениваются. Лучше завершить менее точный и менее дорогой анализ M&V, чем проводить незавершенный и неполный анализ, хотя теоретически и более точный, поскольку это может потребовать существенно больше ресурсов, опыта и бюджетных затрат, чем это допустимо.

Начиная с 1970-х годов, ряд организаций разрабатывал руководящие принципы или протоколы Измерений и Верификации (M&V). В 1980-е годы Национальная Ассоциация ЭСКО США (NAESCO) разработала первое руководство по M&V для промышленности и энергокомпаний. Этот протокол, с некоторыми модификациями, использовался энергетическими программами в Нью-Джерси.

Спустя несколько лет, руководство NAESCO стало промышленным стандартом. Имеются другие документы, улучшающие протокол NAESCO, такие как руководство по M&V PG&E, разработанное для программ управления потреблением со стороны пользователя (DSM), но они не так широко известны. 9.6 дает перечень различных протоколов M&V.

Обе стороны в перфоманс-контракте должны выбрать режим и метод M&V каждого проекта и затем подготовить привязанный к узлу план M&V, в котором содержатся конкретные детали проекта.

затраты на M&V находятся в пределах, указанных в таблице 9-2 выше. Тем не менее, нет общедоступных данных, указывающих точные затраты на различные методы M&V, применимые для различных типов проектов ЭЭМ. Так что в таблице приведены приблизительные цифры.

И все же эти цифры достаточны для сравнения различных режимов M&V. Отметим только то, что точность анализа M&V прямо зависит от его стоимости.

Режим А разработан для проектов, в которых потенциал генерируемых сбережений требуется верифицировать, а текущие сбережения могут быть получены на основании верификации потенциала генерируемых сбережений и инженерных расчетов (и возможного краткосрочного сбора данных). Потребление энергии в течение срока контракта не измеряется.

Послеустановочное и (вероятно) базисное потребление энергии предсказываются на основании инженерного или статистического анализа информации, которая не требует проведения долгосрочных измерений. Данными для оценки могут быть исторические данные, информация от аналогичных проектов и/или специальных или краткосрочных измерений до и после установки ЭЭМ во время первого года работы.

Договоренность является самым легким и дешевым методом определения сбережений. Она может быть основой наиболее точной оценки сбережений и, одновременно, давать наибольшую неопределенность.

Согласно режиму А, сбережения определяются умножением разницы м. измеренными величинами до и после модернизации на некоторый договорной фактор, такой как часы работы или часы нагрузки системы.

Режим А лучше всего применять к отдельным нагрузкам или системам внутри здания, таким как система освещения или холодильная установка. Этот режим применим для проектов, в которых обе стороны договорились о потоке платежей, который не является субъектом флуктуаций вследствие изменения в работе оборудования. Платежи могут быть субъектом изменений, основанных на периодических измерениях системы.

Режим А включает процедуры для верификации того, что:

базисные условия правильно определены; оборудование и/или системы, устанавливаемые по контракту, установлены; установленное оборудование / системы соответствуют спецификациям контракта по части количества, качества и номинала; установленное оборудование функционирует в соответствии с спецификациями контракта и прошло все необходимые функциональные тесты; установленное оборудование / системы продолжают в течение срока контракта соответствовать спецификациям контракта по части количества, качества, номинала, работы и функциональной выполнимости.

Такой уровень верификации требуется по контракту только для определенных типов перфоманс-контрактов. Базисные и послеустановочные условия (т.е. количество оборудования и его номиналы, такие как кВт/тонна холодильной установки или кВт двигателя) вносят значительную часть неопределенности, связанной со многими проектами. Все технологии конечного пользователя могут быть верифицированы по режиму А.

Однако, точность этого режима обратно пропорциональна сложности мероприятия. Сбережения, оцененные для простого проекта освещения, обычно более точно оценены по режиму А, чем сбережения от модернизации холодильной установки. Поэтому там, где требуется большая точность, более пригодны режимы В, С и D.

Потенциал сбережений может быть количественно определен, используя любое количество методов, каждый из которых зависит от требований к точности контракта. Выполнимость оборудования может быть получена или прямо (текущее измерение) или косвенно (использование данных производителя). Могут быть значительные различия м. публикуемой информацией и текущими рабочими данными. Когда существуют расхождения, или хотя бы есть принцип. возможность их существования, должныбыть получены рабочие данные. Они могут включать специальные измерения для случая постоянной нагрузки. Могут использоваться краткосрочные M&V, если имеет место случай непостоянной нагрузки.

Базисное и послеустановочное оборудование должно быть верифицировано при одном уровне точности. Формально или неформально, но базисы оборудования должныбыть верифицированы на точность и на совпадение с текущими рабочими условиями. фактически требуются текущие производственные аудиты.

В режиме В сбережения определяются после завершения проекта посредством краткосрочных или непрерывных измерений в течение срока контракта на уровне устройства или системы. Подвергаются контролю показатели выполнимости и рабочие условия. Режим В используется для проектов, где:

(а) требуется верифицировать потенциал генерируемых сбережений и

(б) требуется сравнение текущего потребления энергии в течение контракта и базисной модели для вычисления сбережений.

Режим В включает определение сбережений энергии во время срока контракта посредством использования измерений конечного потребителя, дополнительно к верификации всех элементов, что и в режиме А.

Техника верификации для режима В разработана для проектов, где требуются долгосрочные непрерывные измерения выполнимости. Для режима В отдельные нагрузки контролируются непрерывно и измеренная выполнимость сравнивается с базисной для определения сбережений. Техника M&V режима В обеспечивает долгосрочные устойчивые данные работы и выполнимости ЭЭМ.

Эти данные могут использоваться для улучшения или оптимизации работы оборудования в режиме реального времени, повышая выгоды модернизации. Режим В также полагается на прямое измерение работающих конечных пользователей.

Режим В:

подтверждает, что требуемое оборудование / системы установлено и что они имеют потенциал генерации предсказанных сбережений. определяет величину сбережений энергии (и затрат), используя данные измерений, снятых в течение срока контракта.

В режиме В могут быть верифицированы фактически все технологии конечного потребления. Тем не менее, степень сложности и затрат, связанных с верификацией, увеличивается пропорционально увеличению сложности измерений. Точность сбережений энергии определяется собственником или в результате переговоров с ЭСКО.

Задача измерения или определения сбережений энергии в режиме В может быть более сложной и дорогостоящей по сравнению с режимом А. Результаты же обычно более точны.

Методы включают использование послеустановочных измерений одной или большего количества переменных. Использование периодических или долгосрочных измерений учитывается для операционных изменений и дает лучшее приближение к фактическим сбережениям энергии, чем использование соглашений режима А.

Тем не менее, для некоторых ЭЭМ, таких как модернизация постоянной нагрузки, может не быть никакого соответствующего увеличения точности. Измерения всех рабочих систем конечного пользователя может не требоваться; вместо этого может быть использована статистическая выборка.

Примером может быть случай измерения времени работы выбранной группы арматуры освещения или мощности определенного количества двигателей с постоянной нагрузкой, которые должныбыть определены загодя.

В режиме С, после завершения проекта, сбережения определяются для всего здания или предприятия, используя текущие ежегодные или исторические данные счетчиков энергокомпании. Режим С используется для проектов, где:

(а) требуется верифицировать потенциал генерируемых сбережений

(б) требуется сравнение текущего потребления энергии в течение контракта и при базисной модели для вычисления сбережений.

Режим С определяет сбережения энергии во время всего контракта, используя измерения всего здания, дополнительно к верификации всех элементов режима А.

В режиме С сбережения определяются при исследовании всего потребления энергии предприятием и оцениваются эффекты от изменений в потреблении энергии.

Требуются методы Режима С, когда желательны измерения взаимодействий м. энергетическими системами и когда измеряется влияние проектов, которые не могут быть измерены прямо, таких как изоляция или другие мероприятия.

Режим С:

подтверждает, что требуемое оборудование / системы установлено и что они имеют потенциал для генерации предсказанных сбережений. определяет величину сбережений энергии (и затрат), используя данные измерений, снятых в течение срока контракта.

Все технологии конечного потребителя могут быть верифицированы в режиме С.

Этот режим используется в случаях, где имеется высокая степень взаимодействия м. установленными системами сбережения энергии и/или измерение отдельных сбережений затруднительно.

Учет изменений (отличающихся от вызванных внедрением ЭЭМ) является базовой особенностью, связанной с режимом С - в частности, для долгосрочных контрактов.

При проведении анализа счетов энергокомпании для M&V должныбыть учтены следующие вопросы:

Все переменные, воздействующие на потребление энергии, так же как и возможные интерактивные условия (т.е., комбинация переменных) должныбыть определены, независимо от того, учтены они или нет в модели. Критические переменные могут включать погоду, занятость, ключевые точки и графики работы.

Данные независимых переменных должны соответствовать датам и интервалам счетов за энергию.

Если модель сбережений энергии включает погоду в виде градусо-дней отопления и градусо-дней охлаждения, должно учитываться следующее:

использование точки температурного баланса здания для определения градусо-дней; отношение м. температурой и потреблением энергии, которое изменяется в зависимости от времени года. Например, температура окружающего воздуха 55° F (» 13° С) в январе имеет отличающийся смысл для потребления энергии, чем та же температура в августе. Так что в модели должны учитываться сезоны; нелинейный отклик на погоду. Например, изменение в температуре на 10° F (» 5.5° С) вызывает разные изменения в потреблении энергии м. 75-85° F (» 24-29.5° C) и 35-45° F (» 2-7.3° C); согласование данных градусо-дней в начальных и конечных данных счетов за энергию.

Критерии, используемые для оценки и исключения выбросов должныбыть документированы. Выбросы - это данные, выходящие за ожидаемый диапазон значений (в 2-3 раза отличающиеся от среднего по данным, критерий Шовене). Выбросы определяются как в общем смысле, так и в статистическом смысле.

Статистическая обоснованность конечной регрессионной модели должна быть продемонстрирована, обоснования включают контроль, чтобы удостовериться в следующем:

модель имеет интуитивный смысл, т.е. переменные приемлемы и коэффициенты имеют ожидаемый знак (+ или - ), а их абсолютные величины находятся в ожидаемом диапазоне; смоделированные данные представительны форма модели отражает стандартную статистическую практику; количество коэффициентов соответствует количеству наблюдений (примерно не более 1 переменной для каждых 5 показаний); все данные модели щепетильно документированы и определены границы модели (количество независимых переменных, для которых модель пригодна).

Режим С обычно требует 9-12 месяцев непрерывных измерений перед модернизацией и после модернизации, причем подразумевается, что данные измерений могут быть почасовыми и помесячными (для всего здания).

Режим D разработан для энергетических модернизаций, для которых при измерении сбережений от модернизации требуется калибровочное моделирование базисного потребления энергии и калибровочное моделирование потребления энергии после внедрения ЭЭМ.

Режим D для калибровки моделирования может включать измерения потребления энергии для конкретного оборудования / систем или всего здания в целом до и после модернизации.

Режим D используется для проектов, где:

(а) требуется верифицировать потенциал генерируемых сбережений

(б) требуется сравнение текущего потребления энергии в течение контракта и базисной модели для вычисления сбережений.

Режим D включает верификацию тех же элементов, что и режим А, плюс определение сбережения энергии во время срока контракта посредством использования калиброванного моделирования здания.

Режим D:

подтверждает, что необходимое оборудование / системы установлено и что оно имеет потенциал генерации предсказанных сбережений; определяет величину сбережений энергии, используя измеренные данные счетчика энергокомпании, взятые во время срока контракта и/или документацию компьютерного моделирования.

Все технологии конечного потребителя могут быть верифицированы режимом D, обеспечивая размер снижения в потреблении больший, чем появляющаяся ошибка моделирования. Этот режим может быть использован в случаях высокой степени взаимодействия м. системами сбережения энергии и/или когда измерение отдельных компонент сбережений затруднительно. Точное моделирование и калибровка являются основными особенностями режима D.

Модель здания может включать сложные программы (DOE- , электронные таблицы, программы оценки продавца (например, VSD) и так далее. Калибровка связана с подгонкой к текущим рабочим условиям и сравнением результатов моделирования с данными конечного потребителя или всего здания. Моделирование может касаться всего предприятия и выбранного конечного потребителя ЭЭМ. Для завершения моделирования M&V должныбыть учтены следующие вопросы:

1.Анализ моделирования должен проводиться обученным и опытным персоналом, знакомым с используемым ПО;

2.Входные данные должны представлять самую надежную доступную информацию, включая, если возможно, такие же или аналогичные данные и предсказания, какие нужны для анализа счетов за энергию.

3.Моделирование должно быть калибровано для его способности отражать реальные платежные данные энергокомпании и/или данные подсчетчиков в пределах границы допустимости.

4.Анализ моделирования должен быть щепетильно документирован на бумаге и в электронном виде. В документацию должны входить данные измерений / мониторинга, используемые для определения и калибровки модели.

Важно так же раз отметить, что все методы определения сбережений являются оценочными. Выполнимость можно измерить, сбережения точно измерить невозможно. Не забудьте, что затраты на M&V зависят от множественных факторов, таких как:

выбранный метод режима M&V сложность ЭЭМ количество внешних факторов, влияющих на его выполнимость; количество аналогичных ЭЭМ в одном проекте или программе требования к точности длительность контракта требования к отчетности опыт и профессиональная квалификация проводящих M&V

Надежная разработка M&V требует тщательного планирования. цикл планирования должен включать обсуждение того, как ЭЭМ работает и как оно влияет на генерацию сбережений. Следует оценивать не только потребление энергии, но и независимые переменные (т.е. погоду, занятость и т.д.), определяющие потребление энергии. Планирование должно рассмотреть баланс м. размером проекта и объемом информации, вовлеченной в цикл M&V.

Глава 39 Справочника по HVAC-применениям, ASHRAE 1999, Энергетический Мониторинг Здания описывает, как составить план для определения сбережений от энергетического проекта. Она носит скорее исследовательский характер, но может быть полезной для организации плана M&V.

Как и в любом проекте, первое, что должно быть ясно определено - это цель усилий M&V. Определение того, какая генерируемая информация будет использоваться и зачем. Информация должна быть приспособлена к аудитории, которая ее использует. Затем (очень важно) определяется, насколько должен быть точен требуемый результат. Это может быть сделано посредством оценки стоимости проекта и его сбережений так же как и неопределенности, связанной со сбережениями - эта информация может использоваться для оценки того, сколько требуется потратить на определение сбережений или на управление рисками.

Общей проблемой для M&V является тщательный анализ затрат и ресурсов, требуемых для выполнения плана.

Если адекватные ресурсы недоступны, то главные элементы плана будут или не закончены, или не проделаны с требуемой точностью. Следовательно, каждый шаг в цикле M&V должен быть последовательным и учитывать:

(а) требуемую информацию;

(б) анализ и ресурсы, требуемые для расчета сбережений,

(в) поддержку (финансирование) от тех, кто финансирует проект.

Привязанные к узлу планы M&V должны учитывать требования к точности действий M&V и важность стоимости сбережений ЭЭМ. Для определенных типов проектов, в контракт должно быть включено статистическое определение точности. Для других типов проектов, можно определить только субъективный диапазон точности или процент платежей за M&V.

Понимание того, как проект сберегает энергию (и затраты) также является важным элементом разработки плана M&V.

Это понимание определяет:

(а) какая информация должна собираться по проекту (т.е. погодные данные, температурные критические точки или занятость здания) для расчета потребления эн асщ и будущих регулировок базиса;

(б) какой анализ должен использоваться для расчета текущих сбережений затрат на предприятии (т.е., какая информация требуется для того, чтобы рассчитать счет за энергию энергокомпании).

Имеется ряд других факторов, ведущих к определению того, насколько точен цикл M&V. Это не абсолютные величины сбережений энергии, а только оценки. К сожалению, не есть формулы для определения точности оценки. Но какие-то части оценки, например, ошибка выборки или ошибка измерения, могут быть вычислены, а полная точность оценки, соответственно, определена.

Для множественных энергетических проектов, имеется ряд факторов, которые определяют потребление энергии и сбережения. Вопрос только в том, какие факторы являются значимыми. В режиме С, для определения значимости факторов может использоваться статистическое тестирование. В других режимах, и даже в режиме С для целей контроля затрат, важно ограничить количество оцениваемых факторов наиболее важными.

Выбор факторов априори требует понимания мероприятий и того, как они генерируют сбережения. Простое создание графика зависимости значений различных факторов от потребления энергии, может помочь выбрать ключевые факторы.

4 режима M&V пригодны фактически для каждого типа ЭЭМ.

Режим А, в частности, может применяться там, где потенциал генерируемых сбережений является наиболее спорным вопросом M&V.

Режим В обычно используется:

для простых проектов замены/модернизации оборудования; где предсказанные сбережения относительно малы (менее 10%) в сравнении с потреблением энергии, подтвержденным соответствующим счетчиком энергокомпании или подсчетчиком предприятия; где требуется определение сбережений энергии от отдельного ЭЭМ; где эффекты взаимодействия игнорируются или договариваются использовать методы оценки, не требующие долгосрочных измерений; где независимые переменные, влияющие на потребление энергии, не сложны и/или их излишне трудно /дорого контролировать, и/или где подсчетчики, записывающие потребление энергии подсистемами, уже существуют (например, цепь освещения на 277 В или отдельный подсчетчик для HVAC систем).

Режимы С и D обычно используются:

в случае проектов сложной замены оборудования; где предсказанные сбережения относительно велики (больше 10-20%) при сравнении с потреблением энергии, подтвержденным соответствующим счетчиком энергокомпании или подсчетчиком предприятия; где не требуется определение энергии от отдельного ЭЭМ; где учитываются эффекты взаимодействия; и/или где независимые переменные, влияющие на потребление энергии не сложны и/или их излишне трудно/дорого контролировать.

Уровень определенности, требуемой для верификации потенциала энергосберегающего ЭЭМ и текущих сбережений, изменяется от проекта к проекту. Доверительность, используемая при определении сбережений, является функцией стоимости проекта и эфф. затрат увеличения или уменьшения доверительности в сбережениях. Факторы, которые влияют на уровень и затраты усилий, таковы:

стоимость ЭЭМ в единицах проектируемых сбережений; сложность ЭЭМ; количество ЭЭМ на 1-м предприятии и степень взаимосвязи сбережений; количество взаимосвязанных ЭЭМ; неопределенность сбережений и точности результата; длительность контракта или анализа M&V; распределение риска м. ЭСКО и собственником для достижения сбережений; другое использование данных и систем M&V.

Предположим, что ожидаемые сбережения проекта составляют 100000 долларов в год, и отклонение составит плюс-минус 25% или 25000 долларов в год.

Предположим, что затраты в 5000 долларов в год на M&V дают фактическое определение сбережений в пределах точности плюс-минус 10%. Тем не менее, не принято платить 30000 долларов ежегодно на M&V, поскольку стоимость информации, приводящей к изменениям в платежах и/или в реализованных сбережениях, не настолько велика.

Если платежи ЭСКО не привязаны к текущим сбережениям, то M&V обычно не требуется (но все так же требуется собственнику). И наоборот, если ЭСКО не отвечает за определенные аспекты выполнимости проекта, то эти аспекты не требуют измерений или верификации.

Контракт должен уточнять, как определяются платежи и ясно указывать, какие нужды должныбыть верифицированы. Например, изменения в рабочих часах предприятия во время срока контракта могут быть риском сбережений по мнению собственника. Следовательно, рабочие часы не нужно непрерывно измерять для определения платежей. В этом примере, может быть применен подход режима А.

План M&V должен последовательно и логично демонстрировать, как проводятся любые измерения и мониторинг; и уровень точности, приемлемый для всех сторон. Отчеты по измерениям и мониторингу должны точно указывать, что измеряется, как, каким счетчиком, когда и кем. Калибровка счетчиков и датчиков должна проводиться в соответствии с известными стандартами (например, NIST).

Информация проекта и данные измерений должны предоставляться в понятных форматах. Как сырые, так и обработанные данные, должны подтверждаться собственником после внедрения и выдаваться в виде регулярных отчетов.

Длительность измерений и мониторинга должна быть достаточной для точного определения потребления энергии измеряемым оборудованием до и после установки проекта. Показания должны сниматься в течение определенного (и представительного) временного периода. Эти измерения могут затем экстраполироваться для определения ежегодного и текущего потребления энергии. Временной период измерений должен быть представителен для долгосрочной (т.е. ежегодной) выполнимости ЭЭМ.

Например, модернизация освещения на бакалейном складе, работающем 24 часа в течение всего года, может требовать лишь нескольких дней для измерений. И наоборот, модернизация холодильной установки может требовать измерений в течение всего летнего сезона или хотя бы 1 месяц в каждый сезон года.

Требуемаядлительность периода измерения зависит от типа ЭЭМ. Если, например, проектом является система, работающая по точно определенному расписанию при постоянной нагрузке (например, двигатель с постоянной нагрузкой вентилятора подачи воздуха), то период, требуемый для определения ежегодных сбережений, может быть достаточно короток. Но если потребление энергии изменяется в течение дня и сезона (например, оборудование охлаждения воздуха), для определения системы требуется намного более длительный период измерения или мониторинга. В этом случае, для определения ежегодных сбережений энергии требуются долгосрочные данные.

Для некоторых типов проектов, временные периоды измерений могут быть неопределенными. Например, имеется много противоречий в проблеме определения того, как долго должны измеряться рабочие часы освещения в офисных зданиях для получения представительной индикации рабочих часов. Для таких ситуаций, требуется соглашение м. сторонами проекта по определению требуемого периода измерений и уровня точности для ЭЭМ.

Потребление энергии может быть нормализовано как функция некоторых независимых параметров, таких как температура, влажность, тип продукта или количество производства. Как только определены отношения м. потреблением энергии оборудованием и параметрами, значения независимых параметров, измеряемых в послеустановочный период, может быть использовано для управления базисной моделью. Может использоваться экстраполяция для расширения этого отношения на период в 1 год.

план M&V должен оценивать критические переменные, объяснять, как они измеряются или документируются и обсуждать, как они используются в эмпирической модели. Дополнительно, предположения и математические формулы, используемые в плане M&V, должныбыть явно выражены.

Для сбора, хранения и отчетности по данным имеются три категории измерительных приборов. Как и у всего во всем мире, у всех трех категорий имеются свои преимущества и недостатки.

Регистраторы данных собирают данные с 3-30 измерительных преобразователей. Регистраторы данных могут собирать информацию с различных входов, проводить некоторый анализ и вести отчетность, часто они используют модемы для дистанционного сбора данных. Тем не менее, они остаются дорогими и, если стационарны, то не весьма мобильны - вот почему спорным является их применение в случае, когда требуются только краткосрочные измерения.

Портативные регистраторы собирают информацию о состоянии оборудования или потреблении энергии. Они, конечно, недороги, но имеют ограниченную применимость и выгрузка данных из них обычно проводится вручную.

Системы энергоменеджмента (EMS) используются для управления системами и лишь изредка для отчетности. С логической точки зрения, это великолепный инструмент, так как обычно они уже установлены и имеют возможности сбора данных и моделирования. Тем не менее, во множественных системах не разработана принцип. возможность сбора данных и отчетности, а многие из знакомых с EMS, незнакомы с требованиями M&V.

Для некоторых проектов, платежи по контракту основаны на сбережениях энергии или потребления (т.е. кВтч, кВт, термы и т.д.). Для других проектов, платежи основаны на сбережениях затрат на энергию.

Когда требуется, сбережения затрат за энергию могут быть вычислены как произведение сбережений энергии на соответствующую цену энергии. В большинстве случаев, затраты за энергию основаны на тарифах за энергию энергокомпаний.

стоимость энергии, используемая в расчетах сбережений энергии, должна быть предельно подробна расписана в контракте, позволяя осуществлять точный расчет при использовании каждого из факторов, влияющих на сбережения затрат. Эти факторы включают такие элементы: $/кВтч сбереженный, $/кВт сбереженный, показатель мощности, расчет кВт, разбивка энергетических тарифов и так далее.

Когда определенный уровень эфф. требуется по закону (или требованию собственника), сбережения основываются на разнице м. проектным потреблением энергии (благодаря новому оборудованию) и потреблением энергии оборудованием собственника, имеющим минимальные стандарты эффективности.

В таких ситуациях, базисное потребление энергии должно быть равным или меньшим, чем потребление согласно любым применимым энергетическим стандартам.

Все понимают, что различные ЭЭМ влияют друг на друга. Уменьшенная нагрузка освещения может уменьшить потребление энергии кондиционером воздуха, но увеличить потребление тепловой энергии.

В случаях измерений эффектов взаимодействия, должныбыть разработаны планы M&V для потребления электроэнергии, потребления конечным пользователем тепла и охлаждения.

Однако, точное отношение м. несхожими, взаимодействующими ЭЭМ неизвестно, и методы измерения эффектов взаимодействия не будут рентабельны для большинства предприятий.

По этим причинам, платежи за проекты с взаимодействующими ЭЭМ проводятся на основании сбережений, относящихся к определенным ЭЭМ (или, включая некоторые соглашения по факторам взаимодействия, или вычисленных на основании анализов режимов С или D).

Корректировка базиса, требуемая на фазе заключения контракта, является одним из наиболее спорных вопросов перфоманс-контрактов. Если базисные условия для корректировки недостаточно документированы, невозможно правильно ее провести.

Например, если модернизация холодильной установки была проведена в помещении площадью в 100000 кв. футов охлаждаемого пространства, а позже (на фазе сервиса), охлаждаемое пространство помещения уменьшилось до 75000 кв. футов, то послеустановочное потребление энергии стало меньше и рассчитанные сбережения больше, вероятно, неприемлемо, в зависимости от сроков контракта.

Если нигде нет записей о том, какая площадь первоначально охлаждалась, то базис крайне не желательно правильно откорректировать для отражения величины истинных сбережений и крайне не желательно определить, сколько на самом деле нужно платить ЭСКО.

Регулировка базиса в таких случаях, как изменения объема производственных помещений, закрытие участков, добавление новых лифтов или добавление новых нагрузок (например, компьютеров) требует концептуального подхода / соглашения в контракте, относящегося к учету подобных изменений. Ясно, что в случае предсказуемых ежегодных изменений проводятся определенные процедуры для каждого фактора в формулах сбережений.

Изменения, которые можно рассматривать как постоянные, например, изменения в площади, учитываются или статьями соглашения, позволяющими регулирование ожидаемых или предсказанных изменений и / или через статью, позволяющую любой стороне вести переговоры по модели базисного потребления энергии.

Для режима А, методы M&V, позволяющие значимые соглашения по регулировке базиса, маловероятны, поскольку многие из факторов предусмотрены, например, нагрузка охлаждения. Это одна из причин того, что режим А наименее точен из всех других режимов, но легче и дешевле внедряем.

Режим В предусматривает измерительные методы. Данные мощности базиса не изменяются (мощность освещения, кВт/тонн холодильной установки, кВт двигателя), но базисные операционные условия могут изменяться на основе послеустановочных данных мониторинга (например, часов работы или тонно-часов).

Для режима С анализ счетов энергокомпании, сравнение временных рядов или регрессионный анализ или типичные данные или послеустаночные данные определяют базисные и послеустановочные независимые переменные, которые влияют на потребление энергии (например, погода и занятость). Здесь важно договориться о том, какие переменные будут использоваться.

Для режима D, калибровочное моделирование, весьма важно решить, какая модель должна калиброваться, и какие изменения требуются при новом запуске моделирования. Для обычных проектов модернизации (новой установки) базисная и послеустановочная модель калибруются и затем программа запускается с обычными данными (например, погодными). Затем модификаций не производится, пока в здании не произойдут значимые изменения. Ожидается ежегодная верификация, но обычно ежегодно моделирование не производится.

Любое измерение сбережений является оценкой, так как сбережения крайне не желательно измерить прямо. Все оценочные методы вносят в отчеты о сбережениях некоторую неопределенность.

Эта неопределенность может мало влиять на собственника, финансирующего модернизации и заинтересованного в результатах. С другой стороны, когда измерения сбережений прямо влияют на платежи ЭСКО, эта неопределенность может иметь большое значение. Некоторые формы контрактов ЭСКО предусматривают больше определенности в определении сбережений, чем в чем-то другом.

Некоторыми из неопределенностей можно управлять посредством более точного определения параметров, требуемых базисными и послеустановочными условиями. Однако, некоторые неопределенности, такие как стоимость энергии, переменны, их крайне не желательно измерить и влияние случайных ошибок крайне не желательно загодя предусмотреть. Более точное определение сможет повлиять на измерения общих сбережений, но съест 1-15% сбережений.

Величина неопределенности, приемлемая владельцем предприятия, должна отражать риск, при минимизации затрат. Некоторые ЭЭМ имеют предсказуемые сбережения (например, уменьшение нагрузки освещения), в то время как другие имеют менее определенное влияние (например, пересмотренная логика управления). Когда текущие сбережения можно определить физически (например, новая арматура освещения) или ограничить внутри узкого диапазона (например, изменение в эфф. двигателей), то не нужны сложные измерения.

Некоторые упрощающие предположения могут быть сделаны для уменьшения затрат на измерения, даже за счет увеличения неопределенности. Такими предположениями могут быть количество ежегодных рабочих часов системы освещения или двигателя, после однократных измерений нагрузки до и после модернизации. Такие упрощения намного более трудны в случае измерений сбережений топлива.

Затратами на систему измерений можно управлять в зависимости от типа модернизируемого оборудования. Когда сложные управление и датчики добавляются с компьютерной системой для оценки сбережений, то эти дополнительные точки измерений могут не повлечь значимых дополнительных издержек. Даже в таком случае, текущая стоимость обработки и манипуляции данных может рассматриваться как часть общих затрат на измерение сбережений.

Обычно важна простота и точность коммерческого учета, даже если существенная часть денежных средств получена из достигнутых сбережений. Сложный математический анализ обычно ничего не гарантирует, или даже невозможен, если ежемесячные счета используются как основа для компьютерных сбережений.

Часто у ЭСКО больше опыта и знаний, чем у владельца в вопросах перфоманс-контрактов. Так что владельцу рентабельнее и выгоднее использовать ЭСКО и профессионалов M&V для составления планов M&V и анализа результатов.

Это помогает обеспечить уровень поля игроков для переговоров и определения сбережений и платежей ЭСКО. Профессионалами M&V обычно являются инженеры-консультанты с опытом и знаниями в верификации сбережений ЭЭМ, технологий ЭЭМ и перфоманс-контрактов.

1.North American Measurement and Verification Protocol. U.S. Department of Energy. DOE/EE-008 March, 199 Северо-Американский протокол Измерений и Верификации. Министерство энергетики США. Март 1996

2.International Performance Measurement and Verification Protocol, U.S. Department of Energy, DE/EE-015 December, 199 Международный протокол измерений и верификации выполнимости. МЭ США, декабрь 1997.

3.Measurement and Verification Guideline for Federal Energy Projects, U.S. Department of Energy, Office of Federal Energy Management Programs, DOE/GO-100096-24 February, 199 Руководство по измерениям и верификации для федеральных энергетических проектов. МЭ США, февраль 1996.

4.NAESCO Standard for Measurement of Energy Savings for Electric Utility Demand Side Management (DSM) Projects, Revision National Association of Energy Service Companies, November 20, 199 Стандарт по измерениям сбережений энергии для проектов управления со стороны потребления энергокомпаний. Выпущен Американской ассоциацией ЭСКО, версия декабрь 1993.

5.G. Kats, A. Rosenfeld, T. McIntosh, and S. McGaraghan. Energy Efficiency as a Commodity: The Emergence of an Efficiency Secondary Market for Savings in Commercial Buildings. ACEEE 1996 Summer Study. Г.Кац, А. Розенфельд, Т. МакИнтош, С. МакГарафан.Энергоэффективность как товар. Появление вторичного рынка эфф. для сбережений в коммерческих зданиях и сооружениях. Летняя школа АСЕЕЕ 1996.

6.Measurement and Verification Protocols - Facts and Fiction, News from the Field, Schiller and Kromer, ACEEE 1996 Summer Study. Протоколы измерений и верификации - факты и выдумки. Новости с поля боя. Шиллер и Кромер. Летняя школа АСЕЕЕ 1996.

7.Schiller, S., Measurement and Verification Protocols for Performance Contracting. E Source Strategic Memo SM-97- November 199 Стив Шиллер. Протоколы измерений и верификации для перфоманс-контрактов. Брошюра, выпущенная E Source Strategic Memo SM-97-8, ноябрь 1997.