تهیه کننده: میعاد احمری کارشناس اندازه گیری و صحه گذاریM&V
- تعیین رده مصرف انرژی در فروشگاه های هند:
روند رو به رشد ساخت و سازها در کشور هند به خصوص در حوزه فروشگاهها و ساختمان های تجاری، امروزه یکی از مهمترین بخشهای مصرف انرژی در این کشور را تشکیل میدهد. بر اساس آمار بدست آمده در این کشور سالانه حدود 6-4 درصد به تعداد فروشگاهها در هند اضافه میشود. با توجه به کمبود منابع انرژی و جمعیت بالای این کشور وزارت نیرو دولت هند طرح هایی درجهت بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی در بخشهای مختلف پرمصرف آغاز کرده است. از جمله یکی از مهمترین این طرحها شرکت Bureau[1] میباشد که با یک سیستم جمع آوری داده و همچنین رتبه بندی به صورت 5 ستاره ای[2] در بخش های مختلف اداری، هتل داری، فروشگاه و ... در حال حاضر جزء معتبرترین شاخصها در حوزه رده بندی مصرف انرژی در کشور هند میباشد.
این موسسه با درنظر گرفتن مصرف انرژی واقعی فروشگاه ها و همچنین انرژی تولیدی توسط موتورهای دیزل و گازی در قالب شاخص عملکرد انرژی EPI[3] (KWh/m2) در یک تقسیم بندی چهارگانه اقلیمی ( گرم و مرطوب-گرم وخشک-معتدل-تلفیقی) اقدام به رتبه بندی انرژی ساختمان فروشگاهها می کند. لازم به ذکر است که دیتاهای مورد نیاز این موسسه، توسط بازرسیها کارشناسان این واحد و بدون هماهنگی با صاحبان فروشگاه صورت میگیرد. جزئیات اطلاعات جمع آوری شده وهمچنین تنوع آنها در جدول 14 مشخص شده است. درنهایت براساس EPIبه دست آمده و همچنین اقلیم فروشگاه مورد نظر، اقدام به رتبه بندی مصرف انرژی بر طبق مقادیر جدول 15 میکنند.
لازم به ذکر است تمامی فروشگاههای کشور هند ملزم به همکاری در تمامی سطوح با موسسه Bureau میباشند و وزارت نیرو میتواند در صورت عدم همکاری در ارائه داده، نقشه ساختمان و سایر موارد مورد نیاز و یا تخلف در مصرف انرژی که توسط بازرسهای شرکت بعد از برچسب گذاری ثبت میشود، اقدام به پلمپ کردن فروشگاه مورد نظر کند.
جدول 14: اطلاعات دریافتی موسسه BEE جهت رتبه بندی فروشگاههای هند
شماره |
نوع داده |
1 |
توان مصرفی فروشگاه (KW) یا قرارداد تقاضای انرژی (KVA) |
2 |
مصرف سالیانه انرژی شامل برق خریداری شده از شبکه (KWh) و همچنین گاز و گازوئیل مصرفی در موتورهای دیزل |
3 |
هزینه سالانه خرید برق از شبکه و همچنین برق تولیدی از موتورهای دیزل |
4 |
مساحت ساختمان به غیر از پارکینگ و به تفکیک بخش با دمای کاری مطبوع و غیر از آن
|
5 |
مقدار ساعت کاری در روز |
6 |
تعداد روز کاری در هفته |
7 |
تعداد کل کارکنان وهمچنین متوسط تعداد افراد در هر بخش از فروشگاه |
8 |
مقدار ظرفیت تجهیزات نصب شده تهویه مطبوع (KW) |
9 |
مقدار ظرفیت تجهیزات مربوط به روشنایی (KW) |
9 |
مقدار مصرف سالیانه هر حامل انرژی دیگر در فروشگاه |
10 |
مقدار مصرف سالیانه سوخت جهت تولید بخار یا تهیه آب گرم |
11 |
محاسبه شاخص عملکرد سالانه انرژی EPI (KWh/m2) |
جدول 15: نحوه برچسب گذاری انرژی موسسه BEE برای فروشگاههای هند
اقلیم گرم و مرطوب |
|
EPI (KWh/m2/Year) |
تعداد ستاره دریافتی |
400-450 |
1 ستاره |
350-400 |
2 ستاره |
300-350 |
3 ستاره |
250-300 |
4 ستاره |
کمتر از 250 |
5 ستاره |
اقلیم گرم و خشک |
|
EPI (KWh/m2/Year) |
تعداد ستاره دریافتی |
250-300 |
1 ستاره |
200-250 |
2 ستاره |
150-200 |
3 ستاره |
100-150 |
4 ستاره |
کمتر از 100 |
5 ستاره |
اقلیم معتدل |
|
EPI (KWh/m2/Year) |
تعداد ستاره دریافتی |
250-275 |
1 ستاره |
225-250 |
2 ستاره |
200-225 |
3 ستاره |
175-200 |
4 ستاره |
کمتر از 175 |
5 ستاره |
اقلیم تلفیقی |
|
EPI (KWh/m2/Year) |
تعداد ستاره دریافتی |
300-350 |
1 ستاره |
250-300 |
2 ستاره |
200-250 |
3 ستاره |
150-200 |
4 ستاره |
کمتر از 150 |
5 ستاره |
شکل 2: نمونه ای برچسب انرژی فروشگاه در هند
- تعیین رده مصرف انرژی در کشور ایالات متحده امریکا:
در کشور امریکا فرایند دریافت دادههای مصرف انرژی در فروشگاهها و همچنین برچسب گذاری آنها دارای سابقه تقریباً چهل ساله است. این پروسه در قالب دو طرح کلان یکی تحت نظر دولت مرکزی فدرال و دیگری در سطح یک ایالت پیریزی شده است. ذکر این نکته الزامی است که فرایند برچسب گذاری انرژی در این کشور از دو مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول فروشگاهها تحت یکی از دو طرح نامبرده ارزیابی شده و ریز دادههای مربوط به مصرف انرژی آنها دراختیار یک شرکت برچسب گذاری انرژی گذاشته میشود. در مرحله دوم آن شرکت براساس روشها و محاسبات اختصاصی خود اقدام به برچسب گذاری انرژی برای فروشگاه مربوطه میکند.
1-7. CBECS[4]:
طرح CBECS یا ارزیابی مصرف انرژی بخش تجاری امریکا، توسط سازمان اطلاعات انرژی امریکا EIA[5] اجرا شده و هدف از توسعه آن دریافت و طبقه بندی اطلاعات مربوط به مصرف انرژی در بخش تجاری و فروشگاههای این کشور میباشد. این طرح هر چهار سال یک بار انجام شده و از سال 1972 تاکنون ده ارزیابی کامل شده تدوین شده است. این طرح امروزه از مهمترین طرحهای ارزیابی انرژی در این حوزه محسوب شده و ابعاد آن به سرعت درحال افزایش است. در گزارش سال 2012 این طرح، 6700 فروشگاه ارزیابی شده و نسب به گزارش 2004 آن 28 درصد افزایش در دامنه رخ داده است. لازم به ذکر اطلاعات مربوط به گزارشات این طرح مستقیبا وارد پروسه برچسب گذاری انرژی شرکت Energy Star میشود. نوع اطلاعات و شاخصهای مورد استفاده این طرح در جدول 16 گردآوری شده است.
جدول 16: نوع اطلاعات و شاخصهای طرح CBECS برای فروشگاههای امریکا
ویژگی های ساختمان |
|
نوع اطلاعات/شاخص |
توضیحات |
جدول کلی |
شامل اندازه های مربوط به ابعاد و زیربنای ساختمان، تعداد کارکنان، ساعات کاری و حامل انرژی اصلی |
منطقه جغرافیایی |
شامل اطلاعات مربوط به منطقه مورد نظر و شرایط آب وهوایی |
منشاء انرژی |
شامل اطلاعات مربوط به حامل انرژی مورد مصرف در بخشهای گرمایش، سرمایش، آب گرم و تهیه غذا |
اطلاعات ساختمان |
شامل اطلاعات مربوط به تعداد طبقات، راه پله و آسانسورها |
دیوارها و سقف |
شامل اطلاعات مربوط به جنس مواد بکار رفته در ساخت دیوارها و سقف فروشگاه |
تجهیزات |
شامل اطلاعات مربوط به تجهیزات بکار رفته در بخش گرمایش، سرمایش، روشنایی، آب گرم، آشپزخانه، یخچالها و سایر تجهیزات الکترونیکی |
منطقه جغرافیایی |
شامل اطلاعات مربوط به منطقه مورد نظر و شرایط آب وهوایی |
دادههای کاربری |
|
نوع کاربری |
شامل اطلاعات مربوط به نوع کاربری هر بخش فروشگاه مانند آموزشی، اداری، تجاری، تهیه غذا و ... |
ساعات کاری |
شامل اطلاعات مربوط به مجموع ساعات کاری در هفته |
تعداد کارکنان |
شامل اطلاعات مربوط به تعداد کارکنان در هر بخش از فروشگاه |
نوع مالکیت |
شامل اطلاعات مربوط به نوع ماکیت فروشگاه شمال دولتی، خصوصی و ... |
درصد کاربری |
شامل اطلاعات مربوط به مقدار درصدی از هر بخش از فروشگاه که نیاز به تهویه مطبوع دارد |
دادههای شاخص انرژی |
|
مصرف انرژی |
شامل اطلاعات مربوط به مصرف تمامی حاملهای انرژی در یک فروشگاه |
هزینه انرژی |
شامل اطلاعات مربوط به هزینه تمامی حاملهای انرژی در یک فروشگاه |
شدت انرژی |
شامل اطلاعات مربوط به شدت مصرف انرژی در تمامی بخشهای فروشگاه (KWh/m2 or ft2) |
میکرو داده |
شامل اطلاعات مربوط به ریز مصرف انرژی در بخشهای مختلف فروشگاه و شامل 6720 نوع میباشد. |
شکل 3: نمونه ای برچسب انرژی فروشگاه در امریکا با استفاده از دادههای CBECS
2-7. CEUS[6]:
طرح CEUS یا ارزیابی مصرف انرژی نهایی بخش تجاری کالیفرنیا، در جهت پیشبینی مصرف انرژی در بخش تجاری و فروشگاهها توسط کمیسیون انرژی کالیفرنیا CES[7] تدوین شده است. این طرح از سال 1996 اجرایی شده و با تمرکز بر تحلیل شدت مصرف منابع ، جزئیات بیشتر در بازرسیها و استفاده از مدل سازی انرژی دارای تفاوت قابل توجهی با طرح CBECS میباشد. اطلاعات مربوط به نوع داده و شاخصهای این طرح در جدول 17 مشخص شده است.
جدول 17: نوع اطلاعات و شاخصهای طرح CEUS برای فروشگاههای امریکا
فیلترهای نتایج گزارش |
|
نوع اطلاعات/شاخص |
توضیحات |
فیلتر بخش |
با استفاده از این فیلتر، داده های تجمعی به تفکیک هر یوتیلیتی مرتب سازی میشوند |
فیلتر نوع ساختمان |
با استفاده از این فیلتر، داده های تجمعی به تفکیک نوع ساختمان مانند تجاری، تفریحی، غذایی و... مرتب سازی میشوند. |
فیلتر سوخت |
با استفاده از این فیلتر، داده های تجمعی به تفکیک نوع حامل انرژی مصرفی ( برق یا گاز) مرتب سازی میشوند |
فیلتر کلی نتایج |
با استفاده از این فیلتر، داده های کلی به تفکیک دوره گزارش گیری ماندد ماهیانه، فصل و سالیانه مرتب سازی میشوند |
دادههای مربوط به ساختمان |
|
EUFS[8] |
بیانگر مقدار مساحتی از فروشگاه که در آن از یک نوع یوتیلیتی خاص( گرمایش، سرمایش و...) یا سوخت خاص( گاز، الکتریسیته ) استفاده میشود (Kft2) |
توزیع EUFS |
بیانگر نسبت مساحتی که در آن از یک نوع یوتیلیتی استفاده شده بر مساحت کل فروشگاه (%) |
شاخصهای انرژی |
|
EUI[9] |
بیانگر نسبت مصرف نهایی سالیانه یک یوتیلیتی یا حامل انرژی خاص بر هر واحد سطح EUFS آن یوتیلیتی یا حامل (KWh/EUFS/Year) |
EI[10] |
بیانگر نسبت مصرف نهایی سالیانه یک حامل انرژی خاص بر هر واحد سطح فروشگاه (KWh/ ft2/Year) |
توزیع مصرف نهایی |
بیانگر نسبت مصرف نهایی یک یوتیلیتی خاص بر کل مصرف انرژی فروشگاه (%) |
پیک توان |
بیانگر نسبت ماکزیمم توان مصرفی یک یوتیلیتی خاص بر کل مساحت مورد استفاده (Watt/ ft2) |
توان مصرفی |
بیانگر نسبت توان مصرفی فروشگاه بر کل مساحت مورد استفاده (Watt/ ft2) |
مصرف سالیانه انرژی |
بیانگر مصرف نهایی سالیانه یک یوتیلیتی خاص در فروشگاه (GWh) |
شکل 4: نمونه ای از جدول دادههای فروشگاه طرح CEUS
- تعیین رده مصرف انرژی در اروپا:
در اتحادیه اروپا طرحهای مختلفی جهت ارزیابی انرژی ساختمان تحت نظارت موسسه عملکرد ساختمانهای اروپا BPIE[11] تدوین شده است که از ویژگیهای عمومی آنها میتوان به ارزیابی میزان مصرف نهایی و شدت انرژی اشاره کرد. نکته قابل ذکر این است که اکثر طرحهای گردآوری داده و برچسب گذاری انرژی در اروپا مربوط به ساختمان های مسکونی است که در جدول 18 خلاصه از روند اجرای آنها مشخص شده است.
جدول 18: نگاه کلی به طرحهای رده بندی انرژی در اروپا
نوع طرح |
توضیحات |
Tabula |
-شامل اطلاعات انرژی ساختمانهای 13 کشور با کاربری مختلف (تمرکز بر مسکونی) -شامل اطلاعات دقیق فیزیکی ساختمان (نوع دیوارها، سقف و ...) |
Episcope |
- شامل سیستم مانیتورینگ انرژی که روند مصرف انرژی را دنبال میکند -شامل مانیتور کردن روشهای اعمالی صرفه جویی -گزارش نتایج طرحهای مختلف به صورت شاخص انرژی -تبادل اطلاعات با طرح Tabula |
Mure |
-شامل تاثیر سیاستهای کلان اتحادیه اروپا در 28 کشور -شامل جداول طبقه بندی شده تاثیر سیاستها به تفکیک بخش، یوتیلیتی و ... |
Odyssey |
-شامل دیتاهای مصرف انرژی اتحادیه اروپا در 28 کشور و شاخصهای CO2 تولیدی -تبادل اطلاعات با طرح مانیتورینگ Mure |
Entranze |
-شامل دیتاهای آنلاین مصرف انرژی منطبق با سیساتهای اتحادیه -ارائه سناریوهای مختلف صرفه جویی و نتایج آنها به صورت آنلاین -تبادل اطلاعات با تمامی طرحهای قبلی |
- تعیین رده مصرف انرژی در چین:
فرایند رده بندی انرژی در کشور چین نسبت به امریکا و اروپا دارای بخش بندی بیشتری است. به این ترتیب که در دوسطح بخشداری و ملی دنبال میشود. در سطح خرد، رده بندی انرژی توسط طرح مانیتورینگ مصرف انرژیEUMPs[12] انجام شده اما در سطح ملی توسط وزارت مسکن چین MOHURD[13] دنبال میشود. به دلیل عدم دسترسی به اطلاعات دقیق و سری بودن فعالیتهای این کشور خلاصه ای از روند برچسب گذاری انرژی در فروشگاههای این کشور در جدول 19 گرد آوری شده است.
جدول 19: نگاه کلی به طرحهای رده بندی انرژی در اروپا
نوع طرح |
توضیحات |
EUMPs |
-شامل اطلاعات انرژی ساختمانهای بزرگ تجاری و اداری -تمرکز بر روشهای استخراج داده متریک جهت بدست آوردن مصرف ریز تجهیزات -مقایسه مصرف انرژی فروشگاهها با رفرنس استاندارد در نظر گرفته شده
|
MOHURD |
- ایجاد یک سامانه یکپارچه تجمعی آنلاین جهت پیوست دادههای بخشهای کوچک در EUMPs -به دلیل وسعت زیاد این کشور و تعداد زیاد زیربخشها تاکنون سیستم به طور کامل یکپارچه نشده -مانیتورینگ مصرف انرژی و ثبت آن در سامانه یکپارچه |
10- بررسی روند برچسب گذاری Energy Star:
همان طور که در بخشهای قبل به آن پرداخته شد دادههای استخراج شده توسط طرحهای مختلف رده بندی انرژی در اختیار شرکتهای برچسب گذاری قرار گرفته و آنها با انجام محاسباتی خاص اقدام به رده بندی انرژی میکنند. لازم به ذکر است که در صورت عدم اطلاعات کافی و یا وجود نقص در اطلاعات دریافتی، بازرسیهایی توسط خود شرکت انجام میشود. یکی از معروف ترین این شرکتها، شرکت Energy Star میباشد که در اکثر کشورها به عنوان یکی از معتبرترین برچسب های انرژی شناخته میشود. این شرکت با انجام تحلیلهای رگرسیونی و آنالیز داده های دریافتی از طرحهای مختلف ( معمولا طرح CBECS ) اقدام به پیشبینی شدت مصرف انرژی EUI[14] کرده و از مقایسه نسبت آن با مصرف واقعی اقدام به برچسب گذاری انرژی میکند. فروشگاههای قابل ارزیابی در طرح برچسب گذاری انرژی این شرکت در جدول 20 مشخص شده است. پارامترهای زیادی در تحلیلها و ارزیابیهای این شرکت بررسی میشود که بخشی از آنها در جدول 21 گردآوری شده است. برای بررسی اثرات پارامترهای مختلف بر شدت مصرف انرژی معادلات رگرسیونی متعددی توسعه پیدا میکند که در نهایت مهمترین پارامترها تاثیر خود را در یک معادله کلی تلفیقی میگذارد. در جدول 22 این پارامترها مشخص شده است.
جدول 20: مشخصات فروشگاههای قابل ارزیابی توسط شرکت Energy Star
نوع فیلتر |
توضیحات |
متراژ |
متراژ فروشگاهها در دامنه بین 5000 تا 1000000 فوت مربع |
ساعات کاری |
حداقل 30 ساعت در هفته |
تعداد کارکنان |
حداقل 1 کارمند |
تعداد کامپیوتر |
حداقل 1 عدد |
تعداد یخچال |
حداقل 1 عدد |
زمان کاری در سال |
حداقل 10 ماه در سال |
مساحت فروشگاه |
کل مساحت مورد استفاده برای فروشگاه باید حداقل 50 درصد زیربنا کل باشد |
حامل انرژی |
از حاملهای ثانویه مانند چوب و زغال نباید استفاده شود |
یخچال باز |
در هر 1000 فوت مربع حداکثر 3 یخچال یا فریزر درباز میتوان استفاده کرد |
شدت مصرف انرژی |
فروشگاه حداقل دارای شدت مصرف انرژی kBtu/ft220 باشد |
جدول 21: پارامترهای مد نظر شرکت Energy Star
نوع پارامتر |
توضیحات |
SQFT |
متراژ کل فروشگاه به فوت مربع |
NFLOOR |
تعداد طبقات |
NELVTR |
تعداد آسانسور |
NESLTR |
تعداد پلههای برقی |
COURT |
داشتن یا نداشتن فود کرت |
MONUSE |
تعداد ماه کارکرد |
WKHRS |
تعداد ساعت کارکرد در هفته |
NWKER |
تعداد کارمندان در شیفت اصلی |
COOK |
مقدار انرژی مصرفی در بخش آشپزی |
HEATP |
درصدی از فروشگاه که گرم میشود |
COOLP |
درصدی از فروشگاه که سرد میشود |
FASTFD |
داشتن یا نداشتن فست فود |
CAF |
داشتن یا نداشتن کافتریا |
RFGOPN |
تعداد یخچالهای باز |
RFGICN |
تعداد یخ سازها |
PCTERMN |
تعداد کامپیوتر |
LAPTPN |
تعداد لپ تاب |
PRTNRN |
تعداد پرینتر |
SERVERN |
تعداد سرور |
TVVIDEON |
تعداد نمایشگر |
RGSTRN |
تعداد صندوق |
HDD65 |
اختلاف درجه محیط با دمای مطلوب برای گرمایش (65 فارنهایت) × تعداد روز |
CDD65 |
اختلاف درجه محیط با دمای مطلوب برای سرمایش (65 فارنهایت) × تعداد روز |
جدول 22: تاثیر گذارترین پارامترها در توسعه مدل رگرسیونی شرکت Energy Star
شماره |
توضیحات |
1 |
ساعت کاری در هفته |
2 |
تعداد کارکنان در 1000 فوت مربع |
3 |
تعداد یخچال و فریزرها در 1000 فوت مربع |
4 |
لگاریتم HDD × درصد مساحت تحت گرمایش نسبت به مساحت کل فروشگاه |
5 |
لگاریتم CDD × درصد مساحت تحت سرمایش نسبت به مساحت کل فروشگاه |
6 |
تعداد یخچال و فریزرها در 1000 فوت مربع |
7 |
آیا ساختمان مورد نظر سوپر مارکت است یا فروشگاه (هرکدام ضرایب خاص خود را در معادله دارد) |
با در نظر گرفتن پارامترهای ذکر شده و همچنین توسعه معادله کلی تلفیقی با استفاده از رگرسیون، میزان شدت انرژی مصرفی پیش بینی میشود. سپس با استفاده از رابطه 3 زیر نسبت بهره وری انرژی محاسبه شده و با مقایسه آن با مقادیر رفرنس جدول 23 برچسب گذاری انرژی صورت میگیرد. لازم به ذکر است بازههای قابل قبول پارامترها، ضرایب و شاخصهای تحلیل رگرسیون معادله کلی این شرکت در قسمت ضمیمه این گزارش گردآوری شده است.
رابطه 3: شدت مصرف انرژی پیشبینی شده / شدت مصرف انرژی واقعی= نسبت بهره وری انرژی[15]
جدول 23: مقادیر رفرنس برچسب گذاری انرژی شرکت Energy Star
رفرنسها:
- استاندارد 14254 سازمان استاندارد ایران مربوط به نحوه برچسب گذاری انرژی ساختمانهای غیر مسکونی
- مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان ایرانE TOWARD
S
-Technical guide towards energy smart retail mall, Department of building national university of Singapore
- Scheme for BEE star rating for shoping malls, Bureau of energy efficiency ministry of power, Govt. of India
- Review of building data frameworks across countries, Maithili Iyer, Hannah Stratton, Sangeeta Mathew, Satish Kumar, Paul Mathew, and Mohini Singh
-ENERGY STAR score for retail stores and supermarkets in the United States
ضمیمه:
ضمیمه 1: بازه های قابل قبول پارامترها در معادله کلی رگرسیون شرکت Energy Star
ضمیمه 2: ضرایب و شاخصهای تحلیل رگرسیون معادله کلی شرکت Energy Star
[1] Bureau of Energy Efficiency (BEE)
[2] BEE Star Rating
[3] Energy Performance Index
[4] The Commercial Building Energy Consumption Survey
[5] Energy Information Administration
[6] The Commercial End Use Survey
[7] California Energy Commission
[8] End-Use Floor Stock
[9] Energy-Use Indices
[10] Energy Intensity
[11] Buildings Performance Institute of Europe
[12] Energy use monitoring platforms
[13] Ministry of Housing and Urban-Rural Development
[14] Energy Use Intensity
[15] Energy Efficiency Ratio