مديريت مصرف انرژی

   مدیریت مصرف انرژی به مجموعه روشها و اقداماتی گفته می شود كه برای بهینه سازی مصرف به كار گرفته میشود. این روشها معمولا به سه گروه تقسیم می شوند :

  1. روشهایی هستند كه هزینه ای نداشته باشند. مثلا استفاده درست از وسایل و دستگاهها و مراقبت و نگهداری از آنها .
  2. روشهایی هستند كه هزینه دارند اما این هزینه ها چندان زیاد نیست (روشهای كم هزینه ) مانند تعمیر و نگهداری وسایل ، اندازه گیری میزان مصرف انرژی در دستگاههای مختلف یك كارخانه و نظارت بر تغییر مصرف هر دستگاه ، عایق كاری لوله ها و كانالها ، اجرای برنامه های آموزشی در خصوص روشهای كاهش انرژی .
  3. روشهای پر هزینه هستند . در این روشها باید تغییرات اساسی جهت بهبود مصرف انرژی در دستگاه ها ، تاسیسات و ساختمان ها بوجود آورد؛ مثلا اگر كارخانه ای كهنه و قدیمی باشد باید در صورت نیاز و امكان صرفه جویی انرژی ، دستگاههای آنرا با دستگاههای نو تعویض كرد یا دستگاههای تكمیلی در جهت جلوگیری از اتلاف انرژی نصب نمود یا اگر ساختمانی كهنه شده باشد باید تمام تاسیسات گرمایش و سرمایش آنرا تعویض كرد .

   همه ما مصرف كننده انرژی هستیم و در خانه ، خیابان ، محل كار و رفت و آمدهای خود از یكی ازانواع انرژی استفاده می كنیم . برای آنكه بتوانیم مدیریت مصرف انرژی را بهتر انجام دهیم لازم است بین این مصرف كننده های خانگی، تجاری، صثنعتی و ... گوناگون تقسیم بندی بوجود آوریم و آنان را به چند بخش تقسیم كنیم . این بخشها عبارتند از :

بخشهای خانگی و تجاری:

   این بخش به وسایل و مصرف كننده های انرژی كه در خانه و یا در مغازه ها و فروشگاههای خانگی مثل یخچال ، فریزر ، تلویزیون ، ماشین لباسشویی ، جاروبرقی ، اجاق ، روشنایی و دستگاههای گرمایش و سرمایش ، جزءمصرف كننده های این بخش هستند . در این بخش ، بیشتر از انرژی برق استفاده می شود و مهمترین مصرف آن برای گرمایش و سرمایش و روشنایی است . در كشور ما 34% از انرژی تقریبا یك سوم انرژی ، در این بخش مصرف می شود . بنابراین ، اعمال مدیریت انرژی در این بخش بسیار مهم است .اقدامات مدیریت مصرف در این بخش شامل موارد مختلفی میشود . آگاه سازی و آموزش مصرف كنندگان اولین اقدام مهم به شمار میرود . همانطور كه گفتیم همه افراد در هر موقیتی كه باشند مصرف كننده انرژی در بخشهای خانگی و تجاری هستند . هم خود از وسایل انرژی بر استفاده می كنند و هم خدمات مراكز تجاری و شبكه حمل و نقل بهره می برند . به همین دلیل آگاه سازی و آموزش مصرف كنندگان باید در همه سنین و همه اقشار اجتماعی انجام بگیرد . آموزش راههای درست استفاده از وسایل خانگی به وسیله معلمان و دبیران به دانش آموزان ، انتشار كتاب و جزوه برای كودكان و نوجوانان ، انتشار دفترچه های راهنمای استفاده صحیح از دستگاه ها و پخش برنامه های رادیو و تلویزیونی ، روشهایی هستند كه می توان برای مصرف بهینه انرژی از آنها استفاده كرد .روش دیگر مدیریت انرژی در این بخش آن است كه از تولید كنندگان بخواهیم دستگاههاو ساختمانهایی با مصرف بهینه انرژی بسازند . می دانیم كه یخچالها و فریزرهای ما ، بیشتر از استاندارد جهانی انرژی مصرف می كنند . همینطور ساختمانها ، فروشگاهها و مغازه ها را می توان طوری طراحی كرد كه مصرف انرژی كمتر بشود ، مثلا میِ توان برای روشنایی ساختمان ، بیشتر از نور خورشید استفاده كرد یا ساختمان را خوب عایقكاری كرد تا سرما از بیرون به داخل ساختمان نفوذ نكند و گرما از داخل بیرون نرود .

بخش صنایع:

   منظور از این بخش ، مصارفی از انرژی است كه در كارخانجات به مصرف می رسد تا انواع كالا ها تولید شود و در اختیار مصرف كنندگان قرار گیرد . تمامی كارخانجات ، مصرف كنندگان بزرگ انرژی هستند ، اما بعضی از آنها بیشتر از دیگران انرژی مصرف می كنند . به این گروه كارخانجات بسیار انرژی بر می گویند . كارخانجات تولید سیمان ، فولاد و فلزات و همچنین نیرو گاهها یعنی كارخانجات تولید برق ، انرژی زیادی به صورت برق یا مواد سوختنی مصرف می كنند . نوع انرژی مصرف شده در صنایع یكسان نیست و به نوع صنعت وابسته است . در صنایع شیمیایی بیشتر از انرژی فسیلی (نفت و گاز)و در صنایع فلزی (با كوره های الكتریكی نظیر صنایع فولاد ، آلومنیوم ، آهن ، مس) بیشتر از انرژی برق استفاده میشود.در بعضی از صنایع هم مثل صنایع ساخت سیمان ، كاغذ سازی و صنایع غذایی (نظیر صنایع قند و شكر) از هر دو نوع انرژی به میزان تقریبا یكسانی استفاده می شود . در كشور ما تقریبا 27% یعنی حدود یك سوم از كل انرژی در این بخش مصرف می شود . اما باید توجه داشت كه مصرف انرژی در این بخش - كه در حال حاضر كمتر از بخش خانگی و تجاری است -به سرعت افزایش می یابد ، زیرا كشورمان در حال سازندگی است و تعداد كارخانجات روز به روز بیشتر می شوند . بنابراین ، اعمال مدیریت مصرف در این بخش نیز حایز اهمیت است . اقدامات مدیریت مصرف در بخش صنایع شامل چند رده مهم می شود كه عبارتند از

ممیزی انرژی:

   ممیزی انرژی به روشهایی گفته می شود كه وضعیت یك كارخانه را از لحاظ مصرف انرژی مشخص میكند. در این روشها ، چند مرحله اساسی وجود دارد .

مرحله اول آن فعالیتهای كارخانه و محصولات آن ، نوع انرژیهایی كه بكار می برد ، روشهایی كه برای تولید از آنها استفاده می كند و همچنین دستگاهها و ماشینهایی كه در آن كارخانه مشغول بكار هستند ، مشخص می شود كه چه مقدار انرژی با چه هزینه ای در كجای كارخانه به مصرف می رسد ، آیا بخشی از این انرژی تلف می شود ؟ اگر چنین است ، دلیل تلف شدن انرژی چیست ؟ در كجای كارخانه یا در كدام دستگاهها و ماشینها این اتلاف انرژی وجود دارد ؟ میزان اتلاف چقدر است ؟

   دومین مرحله ، اندازه گیریهای مختلف است . ساده ترین روش اندازه گیری آن است كه صورتحسابهای برق و مواد سوختی كارخانه را بررسی كنیم و ببینیم در یك دوره زمانی مشخص چقدر انرژی مصرف شده است ، سپس باید حجم تولیدات كارخانه را محاسبه كنیم و ببینیم در همان مدت ، چه مقدار محصول تولید شده و برای هر محصول چقدر انرژی مصرف كرده ایم ؟ نتیجه این محاسبه ، یعنی میزان مصرف انرژی برای هر واحد تولید را شدت انرژی می نامیم . مطالعات نشان داده است كه میزان شدت انرژی در كشور ما تقریبا سه برابر بیشتر از سایر كشور هاست ، یعنی ما برای آن كه محصول مشخصی را در مقایسه با سایر كشورها تولید كنیم سه برابر بیشتر از انرژی استفاده می كنیم .

   سومین مرحله آن است كه اولویتها را برای انجام دادن اصلاحات تعیین كنیم ، یعنی به مسئولان كارخانه نشان دهیم كه از كجا و از چه بخشهایی بهینه سازی مصرف انرژی را آغاز كنیم.

   چهارمین مرحله آن است كه هزینه های لازم برای انجام اصلاحات را بر آورد كنیم و تعیین كنیم كه اگر كارخانه در این كار سرمایه گذاری كند چقدر در هزینه انرژی خود صرفه جویی خواهد كرد و در چه مدت سرمایه اش باز خواهد گشت . مجموعه این موارد به صورت یك گزارش و دستورالعمل مشخص به مسئول كارخانه ارائه می شود تا اصلاحات لازم را انجام دهد

مدیریت بار :

   منظور از بار ، بار الكتریكی است . یعنی میزان الكتریسیته ای كه هر مصرف كننده در هر زمان از شبكه برق مصرف می كند . هر گونه مصرف برقی هر قدر هم كم باشد به همان نسبت بر شبكه برق فشار می آورد ، این فشار را بار الكتریكی می گوییم . در همه بخشهای انرژی بر ، زمانهایی در طول روز یا سال وجود دارد كه مصرف برق وارد می شود یا اگر در كارخانه ، همه دستگاههای برق با هم شروع به كار كنند فشار بر شبكه برق زیاد می شود . این لحظه را اوج مصرف یا پیك می گویند . مثلا می دانیم كه در كشورمان بین ساعات 5 تا 9 بعد از ظهر ، یك اوج مصرف وجود دارد و فشار زیادی به شبكه وارد می آید ، چون همه مردم به خانه هایشان بر می گردند و از وسایل برقی متعددی استفاده می كنند . این اوج مصرف را اوج مصرف شب می گویند و به همه مردم سفارش می كنند كه در این ساعتها تا آنجا كه ممكن است از وسایل خانگی پر مصرف مثل جاروبرقی ، اتو و ماشین لباس شویی استفاده نكنند یك اوج مصرف هم در طول سال داریم ، مثلا در وسط تابستان ، یعنی گرمترین فصل ، چون همه مردم كولرهایشان را روشن می كنند ، یك اوج مصرف فصل تابستان بوجود میآید . در این زمان گاه شاهدیم كه خاموشیهایی هم اتفاق می افتد . این خاموشیها به آن دلیل صورت می گیرد كه فشار مصرف بر شبكه برق بسیارزیاد می شود و این شبكه قدرت تامین برق كافی را ندارد . در كارخانجات ، مدیریت بار هم مثل ممیزی انرژی با همان اقدامات یعنی شناخت كارخانه و محصولات آن شناخت منابع انرژی ، اندازه گیریها ، تعیین كردن اولویتها و ارزیابی اقتصادی انجام می شود با این تفاوت كه این كار با استفاده از ابزارهای دیگری انجام می شود و هدف پیدا كردن راههایی است كه نه تولید كارخانه كم شود و كار آن دچار توقف و اخلال و نه فشار زیادی به شبكه برق وارد شود .

   اطلاعات و آمار انرژى كشور گویاى آن است كه مصرف انرژى در بخشهاى مختلف كشور طى سالیان گذشته همواره روند رو به رشد داشته است . آمارها نشان مى دهد كه ارزش مصرف نهایى انرژى كشور در سال ١٣٧١ بالغ بر٤/١٢ میلیارد دلار بوده ، این رقم در سال ١٣٧٩ به ٥/١٥ میلیارد دلار رسیده است. محاسبات انجام شده نشان مى دهد كه در صورت ادامة همین روند ، ارزش مصرف نهایى انرژى در كشورمان در سال ١٤٠٠ به حدود ٢/٣٥ میلیارد دلار خواهد رسید .
این در حالى است كه با مقایسه شاخص شدت مصرف انرژى در ایران با بسیارى از كشورهاى جهان ، شاهد وضعیت ناهنجار بهره بردارى انرژى مى باشیم . اگرچه مقایس ارقام شدت مصرف انرژى ، گویاى تمام واقعیّات در مقایسه كارایى مصرف حاملهاى انرژى در كشورهاى مختلف نمى باشد اما تفاوت فاحش این رقم در ایران با سایر كشورهاى جهان ، ناظر بر وجود مشكلات جدى و ساختارى در مصرف سوخت و بهره بردارى از انرژى در اقتصاد ملّى ایران است .
    مشكلات ساختارى در مصرف سوخت و بهره بردارى نامطلوب از حاملهاى انرژى در كشور ، متاسفانه در تمامى زیر بخشهاى اقتصاد ملى سریان دارد . بطور مثال ، در بخش حمل و نقل متوسّط مصرف سوخت خودروهاى بنزینى در كشور مان حدود ١١ لیتر در روز مى باشد كه این میزان مصرف در مقایسه با سایر كشورها نشان دهند وضعیّت بسیار نامطلوب مصرف سوخت در بخش حمل و نقل است . این رقم بعنوان نمونه در كشورهاى آلمان و ژاپن ٥/٢ ، در انگلیس ٥/٣ ، در فرانسه ٩/١ ، در كانادا ٥/٦ و در كشور امریكا ٣/٧ لیتر در روز است . علاوه بر این طبق اندازه گیریهاى انجام شده ، متوسّط مصرف بنزین و گازوییل در پیمایش ١٠٠ كیلومتر در اتومبیلهاى جدید داخلى بیش از دو برابر اتومبیلهاى مشابه در سایر كشورهاست .

   همچنین در بخش ساختمان و مسكن ایران بر اساس آمار و ارقام منتشره , متوسط مصرف انرژى به ازاء هر متر مربع در ایران ٦/٢ برابر متوسط مصرف در كشورهاى صنعتى است كه در بعضى از شهرهاى كشورمان, این رقم به حدود ٤ برابر مى رسد . در حال حاضر ، بدلیل غیر استاندارد و قدیمى بودن تكنولوژى تجهیزات خانگى از قبیل بخارى ها و آبگرمكنهاى نفتى و گازى همچنین سیستم هاى گرمایش مركزى , این تجهیزات بطور متوسط بیش از ٥٠% اتلاف انرژى حرارتى دارند كه از طریق سرمایه گذارى مناسب در صنایع و مدیریت انرژى ، بازدهى این تجهیزات افزایش قابل ملاحظه اى خواهد یافت. مطالعات اولیه در بخشهاى خانگى و تجارى نشان مى دهد كه پتانسیل صرفه جویى در بخش ساختمان ایران و در سیستمهاى گرمایشى كه ٧٠ درصد مصرف انرژى در این بخش را تشكیل مى دهد نزدیك به ١٥ تا ٤٠ درصد است ، بدین معنا كه با مدیریـت انرژى مـى توان بدون كاهش سطح رفاه جامعه ، از منابع سوخت و انرژى , بهره بردارى مطلوبترى داشت و سالانه تا ٣/٢ میلیارد دلار از اتلاف منابع جلوگیرى كرد.

   رقم شدت مصرف انرژى در بخش صنعت و معدن ایران نیز دلیل دیگرى بر غیر كارآمد بودن ساختار مصرف سوخت در كشورمان است . محاسبات اقتصادى حاكى از آن است كه طى سالهاى ١٣٦٠ تا ١٣٧٤ ، وضعیت كارایى مصرف انرژى در بخش صنعت، بشكل بارزى نامطلوب بوده است بطوریكه در سال ١٣٦٠ براى ایجاد یك میلیون ریال ارزش افزوده به قیمتهاى ثابت سال ١٣٦١، ٥٦ بشكه معادل نفت خام ، انرژى مصرف مى شده اما در سال ١٣٧٤ براى ایجاد یك میلیون ریال ارزش افزوده به قیمتهاى ثابت سال ١٣٦١ ، معادل ٦٩ بشكه معادل نفت خام انرژى مصرف شده است. همین محاسبات نشان میدهد كه رقم شدت مصرف انرژى در بخش صنعت و معدن ایران در سال ١٩٩٩ حداقل به میزان ٦١/٠ تن معادل نفت خام به ازاء هر ١٠٠٠ دلار ارزش افزوده در این بخش بوده است. این رقم براى كشورهاى ژاپن ١٤/٠ ، چین ١٦/٠ ، اندونزى ١١/٠ ، مالزى ١١/٠ ، مكزیك ١٣/٠ و كانادا ٣٢/٠ مى باشد .

   در این راستا ، با آنكه طی دهه ١٣٧٠ هشدارهاى تصمیم گیران و كارشناسان دربارة مصرف بى رویه انرژى در ایران توجه قرار گرفت اما بدلیل نبود متولّى جهت تصمیم سازى ، رسیدگى و پیگیرى و با توجه به ابعاد وسیع فنى ، مالى ، اجتماعى و فرهنگى این مهم ، در عمل به امر بهینه سازى مصرف حاملهاى انرژى ، توجه بایسته و شایسته اى نشد .
    از اینرو ، وزارت نفت در راستاى اجراى سیاستهاى راهبردى كشور در بخش انرژى و انجام وظایف محوله در قوانین بودجه سنواتى با هدف تحقق اهداف بلندمدت برنامه هاى اقتصادى كشور و برنامه سوم توسعه اقتصادى ، اجتماعى و فرهنگى جمهورى اسلامى ایران ، در سال ١٣٧٩ اقدام به تاسیس شركت بهینه سازى مصرف سوخت كشور كرد تا با متمركز كردن فعالیتهاى خود در زمینه بهینه سازى مصرف انرژى ، تحو لى اساسى را در ابعاد كمّى و كیفى مدیریت انرژى در كلیه زیر بخشهاى اقتصاد ملى بوجود آورد و اهداف مرتبط با مصرف بهینه حاملهاى انرژى در برنامه توسعه پایدار كشور را محقق سازد.

مصرف سوخت :

   سیستم مناسب سرمایش و گرمایش مصرف سوخت را تا 30درصد کم می کندانتخاب صحیح سیستم سرمایش و گرمایش در خانه ها در فصل های مختلف سال مصرف سوخت را تا 30 درصد کاهش می دهد و عامل موثری در کاهش هزینه خانواده ها است.  
با توجه به اینکه 70درصد از هزینه های انرژی در ساختمان برای گرم و خنک کردن آن به کار می رود به همین سبب انتخاب وسایل سرمایش و گرمایش مناسب در کاهش این هزینه ها بسیار موثر است.                                                            
    وسایل گرمایش و سرمایش منازل و ساختمان های مختلف باید براساس موقعیت جغرافیایی، ظرفیت لوازم و بازده آنها و مساحت فضای مورد نظر از میان سیستم های مختلفی مانند گرمایش مرکزی، گرمایش شوفاژ، بخاری، گرمایش از کف، چیلر جذبی، کولر آبی و گازی انتخاب شوند و این انتخاب مناسب مصرف سوخت را تا 30درصد کاهش می دهد.

بهینه سازی مصرف سوخت در کشور:

   به منظور اجرای برنامه های بهینه سازی و در جهت تحقق و دستیابی به اهداف موردنظر برنامه پنج ساله سوم توسعه، سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور(IFCO) وابسته به شرکت ملی نفت ایران (NIOC) تشکیل شد. این سازمان در راستای اجرای سیاست های استراتژیک بخش انرژی کشور و نیز طبق ماده 121 قانون برنامه سوم توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور در بخش انرژی مبنی بر اعمال صرفه جویی، منطقی کردن مصرف انرژی و حفظ محیط زیست و تحقق هر چه بهتر سیاست ها با اهداف جلوگیری از اتلاف منابع تجدیدناپذیر و ارتقای کارایی مدیریت انرژی فعالیت می کند. فعالیت های سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور در زیربخش های خودرو، حمل و نقل ،ساختمان، مسکن و صنعت متمرکز شده است.
  با توجه به موارد فوق الذکر سهم مصرف سوخت در ساختمان ها حدود 38 درصد از سوخت کشور است. چنانچه اقدامات بهینه سازی در ساختمان ها (مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان) انجام نشود و طبق روال کنونی به مصرف ادامه دهیم طی سال های 1381 الی 1390 به میزان 70 میلیارد دلار مصرف سوخت خواهیم داشت. 

موارد بهینه سازی در ساختمان ها به طور اختصار عبارتند از ؛

  1. عایق کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان
  2. مواد و مصالح مورد استفاده برای عایق کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان
  3. پنجره ها
  4. درزگیری
  5. عایق کاری حرارتی پوسته ساختمان
  6. جزئیات اجرایی؛ عایق کاری دیوارها، عایق کاری سقف ها، عایق کاری کف ها
  7. مقایسه هزینه های اقدامات بهینه سازی و سایر هزینه های موجود در ساختمان ها

عایق کاری حرارتی پوسته خارجی

   ساختمان به واسطه نوع مصالح مصرفی و چگونگی قرارگیری اجزای پوسته خارجی می تواند دمای داخل خود را تا مدتی حفظ کند به دلیل اینکه همواره ساختمان با محیط اطراف خود مشغول تبادل دمایی است در تابستان گرمای بیرون از طریق سقف، دیوارها و پنجره ها به داخل ساختمان نفوذ می کند و در زمستان هوای داخل ساختمان که با صرف هزینه و مصرف سوخت گرم شده است از طریق پنجره ها و سقف و کف با بیرون تبادل حرارتی کرده و فضای داخل سرد می شود و ما دوباره باید برای گرم کردن آن سوخت مصرف کنیم .اقدامات بهینه سازی سعی بر آن دارند که این تبادل گرمایی بین فضای کنترل شده داخلساختمان و فضای بیرون را به حداقل برسانند .

مواد و مصالح مورد استفاده برای عایق کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان:

   برای عایق کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان اعم از دیوارها، سقف ها و کف ها می توان از انواع عایق های حرارتی شامل موارد ذیل استفاده کرد؛

  1. فوم (پلی یورتان)
  2. یونولیت (پلی استایرن)
  3. پشم سنگ
  4. پشم شیشه

پنجره ها

   حدود 40 درصد از اتلاف انرژی از طریق پنجره ها صورت می گیرد در صورتی که در زمستان به قاب پنجره و یا شیشه آن دست بزنید خواهید دید که سرد است. این دلیل تبادل حرارتی بین قاب پنجره و شیشه با فضای بیرون است.برای رفع این مشکل با استفاده از شیشه های دو جداره تبادل حرارتی از طریق شیشه به حداقل ممکن خواهد رسید. برای کاهش تبادل حرارتی از طریق قاب پنجره دو راه حل وجود دارد؛ استفاده از قاب پنجره که ضریب حرارتی بسیار پایینی دارد . استفاده از نوعی قاب که بخش درونی و خارجی آن به وسیله یک عایق حرارتی از یکدیگر جدا شده اند.

درزگیری

   زمستان ها که جلوی پنجره می ایستید احساس می کنید که هوای سرد از پنجره به داخل ساختمان وارد می شود. این نفوذ هوا باعث سرد شدن فضای داخل شده و مصرف بیشتر سوخت را برای گرمایش به همراه دارد برای رفع این نقیصه دو راه حل وجود دارد .استفاده از پنجره های استاندارد که بین قطعات ثابت و متحرک از نوارهای درزگیر استفاده شده و دور شیشه های دو جداره آن لاستیک و اسفنج استفاده و دور شیشه ها لاستیک مخصوص نصب کنید.

عایق کاری حرارتی پوسته ساختمان

   این نوع عایق کاری ها مشتمل بر موارد ذیل است :    

  1. عایق کاری حرارتی سقف ها
  2. عایق کاری حرارتی دیوارها
  3. عایق کاری حرارتی کف های مجاور فضای باز
  4. استفاده از پنجره های مناسب در پوسته خارجی
  5. جزئیات اجرایی
  6. جزئیات اجرایی مشتمل بر موارد ذیل می شود که جزئیات آن طبق نقشه ضمیمه گویای آن است.
  7. عایق کاری دیوارها
  8. عایق کاری کف ها
  9. عایق کاری سقف ها

مقایسه هزینه های اقدامات بهینه سازی و سایر هزینه های موجود در ساختمان ها

   هزینه های اقدامات بهینه سازی در مقایسه با سایر هزینه های ساختمان از کمیت چندانی برخوردار نیست و علاوه بر آن بخشی از هزینه ها با توجه به کاهش حجم تاسیسات ساختمانی کاهش می یابد.

اطلاعات تکميلي