В широком смысле бенчмаркинг энергоэффективности применяют как к политике и стратегии, так и к отдельным операциям, процессам, продуктам и организационным структурам. В европейском стандарте EN 16001 и международном ISO 50001:2011 на системы энергоменеджмента, применение компанией бенчмаркинга не рассматривается как требование стандарта [6,7]. Однако, в Приложении А к ISO 50001:2011, которое носит информативный характер, подчеркивается, что бенчмаркинг - это один из инструментов поддержки и непрерывного улучшения деятельности в сфере энергосбережения. Бенчмаркинг используется как составляющая системы энергоменеджмента при планировании [8]. Результаты бенчмаркинга предоставляют ценную информацию для выполнения объективного энергетического анализа и формулировки энергетических целей и задач.
Различают два типа бенчмаркинга энергоэффективности - внешний и внутренний:
- внешний направлен на установлении такой энергоэффективной установки, оборудования, продукции, услуги, которая является «лучшей» в отрасли;
- внутренний бенчмаркинг энергоэффективности направлен на поиск объектов промышленного предприятия с различным уровнем энергоэффективности внутри организации, с целью распространения лучшей практики внедрения энергоэффективных мероприятий подразделения предприятия.
В процессе функционирования бенчмаркинга энергоэффективности могут быть получены ответы на такие важные вопросы как: «Насколько мои показатели потребления сырья на единицу продукции низкие или высокие, чем на аналогичных предприятиях отрасли? Сколько энергии тратят на производство единицы продукции лидеры отрасли, и на каком уровне находится мое предприятие по сравнению с ними?»
Применение и распространение бенчмаркинга энергоэффективности в Украине является актуальной проблемой, для решения которой необходимо:
- внести изменения в закон Украины «Об энергоэффективности»;
- учесть эту проблему в Программе энергосбережения в Украине;
- разработать Концепцию внедрения бенчмаркинга в Украине;
- разработать ряд национальных стандартов Украины по бенчмаркингу;
- разработать программную поддержку обработки потоков данных при проведении бенчмаркинга.
При разработке национального стандарта по бенчмаркингу нужно учесть опыт разработки европейского проекта стандарта EN 16231 «Energy efficiency benchmarking methodology» (Методология бенчмаркинга энергоэффективности) [4]. Его разработку в рамках Европейского комитета по стандартизации (CEN) и Европейского комитета по электротехнической стандартизации (CLC) осуществляла 3-я Совместная рабочая группа (CEN/CLC/JWG3). Ожидалось, что его публикация состоится в начале 2012 года, после чего в течение года он получит национальный статус во всех 30 странах-членах CEN. В части терминологии этот стандарт будет опираться на принятый ранее европейский словарь в сфере энергоменеджмента (CEN / CLC / TR 16103:2010), который уже получил статус национального в 11 странах Европы.
Обсуждение стандарта EN 16231 началось в феврале 2011 г., но было очевидно, что стандарт будет включать требования и обеспечивать рекомендации для реализации методологии бенчмаркинга энергоэффективности на промышленных предприятиях. Он позволит обосновать установление границ тех объектов, подлежащих бенчмаркингу энергопотребления: установки; деятельность; процессы; продукция; услуги и организации в целом. Вместе с этим, стандарт будет обеспечивать руководство организации информацией в отношении критериев по выбору соответствующего уровня обобщенности для сбора сопоставимых и соизмеримых данных, их последующей обработки и анализа.
Основная цель европейского стандарта - предоставить организациям методологию сбора и анализа данных по энергопотреблению для сравнения уровней энергетической эффективности между объектами или в пределах одного объекта. Это позволит определить пути применения методов управления энергоиспользованием по сокращению потребления энергии и, в свою очередь, сокращение выбросов углекислого газа. Этот стандарт рассматривает только общие аспекты бенчмаркинга энергоэффективности которые характерны для всех или большинства отраслей и секторов промышленности, и не содержит определения и установления показателей для конкретной отрасли.
Бенчмаркинг энергоэффективности имеет различные цели, среди которых:
- повышение уровня информированности об уровне энергоэффективности объектов в одном классе для стимулирования процессов по внедрению энергосберегающих мероприятий;
- определение целей по повышению уровня энергоэффективности;
- определение и наблюдение за динамикой изменения уровня энергетической эффективности объектов в классе, и связанные с этим лучшие практические меры.
В соответствии с европейским стандартом, бенчмаркинг энергоэффективности применяется для оценки удельного энергопотребления и, в случае внедрения энергосберегающих мероприятий, может измениться технология и менеджмент, что потребует новых оценок. Бенчмаркинг энергоэффективности жестко связан с энергоменеджментом, энергоаудитом и методами вычисления уровня энергоэффективности.
Модель методологии бенчмаркинга энергоэффективности стандарта EN 16231 приведена на рис. 2.
Рис. 2. Модель методологии бенчмаркинга энергоэффективности
Основные этапы могут быть кратко описаны следующим образом:
1. Цель и планирование:
- определение объектов бенчмаркинга;
- определение типа бенчмаркинга;
- разработка плана проведения;
- определение ресурсов.
2. Сбор и проверка данных:
- согласование методики сбора и верификации;
- сопоставление полученных данных.
3. Анализ и результаты:
- оценка динамики уровней эффективности;
- представление информации в табличной и графической формах для анализа и поиска несоответствий в результатах деятельности объектов.
4. Отчетность:
- описание результатов бенчмаркинга энергоэффективности, включая лучший практический опыт.
Визуализация последствий использования бенчмаркинга энергоэффективности в качестве инструментария энергетического менеджмента приведена на рис. 3 и охватывает следующие элементы:
1. Определение различий в производительности и возможностях для улучшения (разрывы).
2. Улучшение производительности посредством изучения и использования «лучшей практической деятельности».
3. Измерения, которые закрывают разрывы.
4. Стимулирования для постоянного улучшения.
Рис. 3. Роль бенчмаркинга как инструмента энергетического менеджмента
Бенчмаркинг энергоэффективности может быть использован как элемент в цикле Деминга - PDCA «Plan-Do-Check-Act» (Планирование-Выполнение-Проверка-Коррекция), который является основой энергетического менеджмента организации.
Бенчмаркинг энергоэффективности позволяет установить различия в удельном потреблении энергии и оценить разрыв между сравниваемой компанией и компанией эталоном. Определение причин изменения удельного потребления позволяет определить и принять меры по его снижению.
Мероприятия по результатам проведения бенчмаркинга энергоэффективности могут стать частью длительного цикла повышения уровня энергоэффективности. Европейский стандарт не устанавливает конкретные требования к уровню энергоэффективности. Для всех видов деятельности, связанных с циклом PDCA, учет требований стандарта должен быть сделан в системе энергоменеджмента организации. Использование энергии в промышленности может оцениваться согласно функциональной схеме, приведенной на рис. 4.
Информация, поступающая на объект бенчмаркинга энергоэффективности и используется:
- на всех этапах технологического процесса выработки продукта по вышеназванным пределам бенчмаркинга энергоэффективности;
- по периоду времени, в течение которого будут собраны входные данные;
- с учетом поступления сырья / материалов (тонн / год) вместе с их количеством тепла ГДж / т, если энергопотребления определяется для баланса теплоемкости;
- с учетом поступления сырья (тонн / год), если эта информация необходима для определения корректирующих действий;
Рис. 4. Пример функциональной схемы бенчмаркинга энергоэффективности процесса с отмеченными пределами
- энергия / получение энергии от внешних поставщиков (источников);
- топливно-энергетический ресурс - природный газ, мазут и т.д., в абсолютных единицах вместе с их теплотворной способностью (ГДжмтв/Нм3 (GJlhv/Nm3), ГДж / литр и т.п.). Виды топлива, если они будут приняты в расчет в бенчмаркинге энергоэффективности, должны также учитывать внутреннее производство и потребление топлива или переработку газа;
- электроэнергия в МВт * ч. / год;
- пар в тонах / год вместе с температурой пара (C °) и давлением (бар.избыточн.), Горячей водой тонн / год с температурой пара (C °),
- другие теплоносители (т.е. горячие газы), с теплотворной способностью ГДж / год;
- энергоносители в ГДж / год, получение энергии от внешних поставщиков, т.е. горячая вода и сжатый воздух, когда они используются;
- энергия (передача энергии к внешним потребителям);
- пар, который произведен и не использован в процессе бенчмаркинга энергоэффективности продукта (ов) в тонах / год вместе с температурой пара (C °) и давлением (бар. избыточн.)
- передана электроэнергии в МВт * ч. / год;
- конденсат (горячая вода), которая произведена и не использована в процессе бенчмаркинга энергоэффективности продукта (тонн / год) с температурой воды (C °);
- экзотермическое тепло, которое сгенерировано при выработке продукта (ГДж / год).
- выход продукта (ов) тонн / год рассчитывается для баланса теплоемкости так же вместе с теплотворной способностью (ГДж / тонну), в случае если продукция была энергоемкой.
Рекомендуется обработка значительных потоков данных, связанных с бенчмаркингом энергоэффективности только при использовании национальной информационной сети, в частности - Интернет. В европейских странах был разработан специальный проект для обеспечения информационной поддержки бенчмаркинга энергоэффективности для стран Евросоюза. Как часть европейского БСЭ-проекта (Бенчмаркинг и Схемы энергоменеджмента в МСП - малые и средние предприятия, European BESS - project Benchmarking and Energy Management Schemes in SMEs - Small and Medium size Enterprises), Интернет-приложение бенчмаркинга энергоэффективности было успешно протестировано 175 европейскими малыми и средними предприятиями в 19 европейских странах. Дополнительную информацию можно получить в Intelligent Energy Europe report "(Ex) Bess" [9]. В рамках реализации БСЭ-проекта, от каждой из 19 участвовавших стран, был назначен один представитель в качестве национального администратора по БСЭ-проекту, который отвечал за выбор компаний и контролировал качество предоставленных данных в каждой стране. Глобальный администратор по БСЭ-проекту, отвечал за конфигурацию программного приложения по бенчмаркингу энергоэффективности с новыми классификациями, в соответствии с согласованной методологией. Для большинства классификаций по бенчмаркингу энергоэффективности системные границы устанавливались на уровне компании на сайте предприятия.
Взаимодействие пилотных компаний, национальных систем (для отчетности по энергии) и по БСЭ-приложению изображена на рис. 5.
Рис. 5. БСЭ (BESS) Интернет бенчмаркинг энергоэффективности
1. Зарегистрированные пилотные компании сообщают данные по энергии в БСЭ-приложении. Идентификационный ключ GUID (Globally Unique IDentifier - глобальный уникальный идентификатор), который был распространен национальным администратором, дает пилотной компании доступ к Интернет-странице компании. Блоки данных от групп компаний также могут быть непосредственно импортированы глобальным администратором в модуль импорта.
2. Качественный контроль предоставленных данных осуществляется национальным администратором. Как только данные одобрены, временно сохраненные данные будут обновлены за счет текущих данных и, результаты бенчмаркинга энергоэффективности будут доступны в модуле бенчмаркинга. Конфигурация классификаций бенчмаркинга осуществляется глобальным администратором.
3. Зарегистрированные пилотные компании могут получить доступ к БСЭ-приложению с помощью их идентификационного ключа и провести бенчмаркинг использования собственной энергии по сравнению с другими компаниями в том же классе бенчмаркинга энергоэффективности (то есть в том же промышленном секторе).
4. Незарегистрированные пользователи могут использовать демонстрационный модуль бенчмаркинга Ad-hoc (Ad-hoc - децентрализованная сеть которая не требует заранее развернутой инфраструктуры), для сравнения их собственного использования энергии с действительными данными в базе данных. Эти данные не сохраняются в системе и не могут быть использованы или доступны для других пользователей.
Конфиденциальность при выполнении БСЭ-проекта очень важна, и в случае использования уникального идентификационного ключа (GUID) компания уверена в легком доступе к объективной информации и в анонимности. Связь между именем компании и идентификационным ключом известна только национальному администратору проекта. Такая связь является обязательным условием, благодаря качественной защите данных.
Компании, которые принимают участие в БСЭ-проекте, могут осуществлять различные виды интерактивного анализа в модуле бенчмаркинга. Данные по определенной компании представляются в виде зеленого столбика на уникальной Интернет-странице компании, как показано на рис. 6. Определенные данные от других индивидуальных компаний в рамках класса бенчмаркинга энергоэффективности отображаются в виде серых столбиков.