Tìm hiểu cách thiết lập và giám sát chỉ số hiệu suất năng lượng (EnPI) theo ISO 50001 và ISO 50006 cho hệ thống khí nén – nền tảng giúp doanh nghiệp quản lý năng lượng hiệu quả và bền vững.
Trong bối cảnh chi phí năng lượng ngày càng gia tăng và yêu cầu giảm phát thải carbon trở thành tiêu chuẩn toàn cầu, việc quản lý năng lượng một cách có hệ thống đang trở thành yếu tố sống còn đối với các nhà máy sản xuất.
Hai tiêu chuẩn ISO 50001 và ISO 50006 đóng vai trò quan trọng trong việc giúp doanh nghiệp xây dựng và duy trì Hệ thống quản lý năng lượng (EnMS), hướng đến hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn và hoạt động bền vững hơn.
Trong đó, chỉ số hiệu suất năng lượng (Energy Performance Indicator – EnPI) là công cụ trung tâm để đo lường, giám sát và cải thiện hiệu suất năng lượng thực tế. Với các hệ thống tiêu thụ lớn như khí nén, việc xây dựng EnPI chính xác là yếu tố quyết định trong việc đạt chứng nhận ISO và tối ưu hóa vận hành.
Hiểu đúng về ISO 50001 và ISO 50006 trong quản lý năng lượng
ISO 50001 là tiêu chuẩn quốc tế quy định các yêu cầu để xây dựng Hệ thống quản lý năng lượng (Energy Management System – EnMS).
Mục tiêu của tiêu chuẩn này là giúp doanh nghiệp xác định các khu vực tiêu thụ năng lượng đáng kể (SEU), đặt ra mục tiêu cải tiến và theo dõi kết quả một cách định lượng.
ISO 50006 lại đóng vai trò “hướng dẫn thực thi” – giúp tổ chức thiết lập Đường cơ sở năng lượng (Energy Baseline – EnB) và Chỉ số hiệu suất năng lượng (EnPI). Hai yếu tố này giúp theo dõi và đánh giá sự thay đổi trong hiệu quả sử dụng năng lượng theo thời gian.
Mối quan hệ giữa EnB – EnPI – SEU có thể hiểu đơn giản như sau:
- EnB: Mức tiêu thụ năng lượng trung bình ở giai đoạn ban đầu (baseline).
- EnPI: Thước đo thể hiện hiệu suất năng lượng thực tế (kWh/m³, kWh/CFM…).
- SEU: Khu vực tiêu thụ năng lượng đáng kể (như hệ thống khí nén, lò hơi, HVAC…).
Hệ thống khí nén – SEU cần giám sát đặc biệt
Trong hầu hết các nhà máy, hệ thống khí nén là một trong những SEU lớn nhất, chiếm 10–30% tổng điện năng tiêu thụ.
Tuy nhiên, khí nén lại là dạng năng lượng có hiệu suất chuyển đổi thấp, vì tổn thất có thể xảy ra ở nhiều giai đoạn: nén, xử lý, lưu trữ và phân phối.
Các nguyên nhân phổ biến gây giảm hiệu suất gồm:
- Rò rỉ khí (thường chiếm 15–25% tổng lưu lượng).
- Điều khiển tải/dỡ không tối ưu, khiến máy nén chạy không tải nhiều giờ.
- Áp suất vận hành cao hơn cần thiết, làm tăng tiêu thụ điện năng.
- Bộ sấy khí hoặc lọc khí hoạt động sai thông số, gây sụt áp hệ thống.
Chính vì vậy, việc thiết lập chỉ số hiệu suất năng lượng (EnPI) riêng cho hệ thống khí nén là bước thiết yếu để đo lường chính xác và cải thiện liên tục.
Các chỉ số hiệu suất năng lượng (EnPI) phổ biến trong khí nén
Để đánh giá hiệu quả vận hành, có thể sử dụng nhiều loại EnPI khác nhau, tùy theo mục tiêu quản lý và dữ liệu sẵn có. Dưới đây là các chỉ số được áp dụng phổ biến:
- Công suất riêng của hệ thống (Specific System Power – SSP):
Đo năng lượng tiêu thụ để tạo ra 1 đơn vị khí nén.
→ EnPI = Tổng điện năng tiêu thụ (kWh) / Tổng lưu lượng khí nén (m³) - Tiêu thụ năng lượng riêng (Specific Energy Consumption – SEC):
Cho biết mức năng lượng cần thiết để đáp ứng một đơn vị sản lượng hoặc dịch vụ sản xuất. - Tỷ lệ sử dụng không sản xuất (%):
Biểu thị lượng khí nén thất thoát do rò rỉ hoặc tiêu thụ khi hệ thống không tải. - Hiệu suất tổng thể (System Efficiency):
So sánh công suất đầu ra (áp suất x lưu lượng) với công suất đầu vào (điện năng), thể hiện hiệu quả chuyển đổi năng lượng của toàn hệ thống.
Những chỉ số này là nền tảng để phân tích hiệu suất, xác định điểm bất thường và đánh giá tác động của các cải tiến năng lượng.
Thiết lập và giám sát EnPI hiệu quả trong nhà máy
Việc thiết lập EnPI cần bắt đầu từ xác định ranh giới đo lường, chọn điểm giám sát phù hợp và ghi dữ liệu đầy đủ, chính xác.
Một hệ thống giám sát EnPI khí nén hiệu quả thường gồm:
- Cảm biến lưu lượng, áp suất, điểm sương và công suất điện.
- Thiết bị ghi dữ liệu liên tục để theo dõi biến động năng lượng.
- Phần mềm hoặc biểu đồ phân tích xu hướng, giúp phát hiện tổn thất hoặc thay đổi trong hiệu suất.
Trong giai đoạn này, các doanh nghiệp có thể sử dụng thiết bị ghi dữ liệu di động như DS 500 để thu thập thông tin vận hành thực tế.
Thiết bị này cho phép ghi nhận đồng thời áp suất, lưu lượng, điểm sương và điện năng tiêu thụ, giúp hình thành cơ sở dữ liệu cho việc thiết lập EnPI khí nén và đánh giá chính xác tác động của các cải tiến năng lượng.
Ứng dụng thực tế: Từ dữ liệu đến cải tiến hiệu suất
Một ví dụ điển hình là một nhà máy thực phẩm sử dụng 4 máy nén khí công suất 90 kW.
Sau khi ghi dữ liệu 30 ngày, kỹ sư phát hiện:
- Tỷ lệ tải thực tế chỉ đạt 60%.
- Máy nén hoạt động ở áp suất cao hơn mức yêu cầu 1 bar.
- Mức rò rỉ trung bình khoảng 18% tổng lưu lượng.
Dựa trên dữ liệu này, nhóm năng lượng đã điều chỉnh hệ thống điều khiển trung tâm và giảm áp suất vận hành từ 7,5 xuống 6,5 bar. Kết quả, mức tiết kiệm năng lượng đạt 12%, đồng thời cải thiện độ ổn định của áp suất đầu ra.
Đây chính là ví dụ cho thấy EnPI không chỉ là con số báo cáo ISO, mà là công cụ kỹ thuật thực tế giúp nâng cao hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Hỗ trợ thiết lập EnPI và kiểm toán năng lượng – Giải pháp từ FIL Việt Nam
Với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực hệ thống khí nén và đo lường năng lượng, FIL Việt Nam cung cấp các giải pháp:
- Thiết bị đo, cảm biến và bộ ghi dữ liệu chuyên dụng.
- Tư vấn triển khai giám sát EnPI khí nén phù hợp tiêu chuẩn ISO 50001/50006.
- Đánh giá hiệu suất thực tế và đề xuất các biện pháp tiết kiệm năng lượng.
Ngoài ra, FIL phối hợp cùng NB Engineering cung cấp dịch vụ kiểm toán khí nén chuyên sâu, giúp doanh nghiệp xác định rò rỉ, đánh giá tổn thất năng lượng và xây dựng chiến lược cải tiến hiệu quả, tuân thủ tiêu chuẩn ISO quốc tế.
Chỉ số hiệu suất năng lượng (EnPI) là nền tảng để đo lường và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong mọi lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt là với hệ thống khí nén – một SEU quan trọng trong nhà máy.
Khi được thiết lập và giám sát đúng cách, EnPI không chỉ giúp doanh nghiệp đạt chứng nhận ISO 50001/50006, mà còn mang lại lợi ích thiết thực: giảm tiêu thụ điện, tăng độ tin cậy thiết bị và hướng đến sản xuất bền vững.
