Енергетичний аудит як системна та систематична процедура отримання об’єктивної інформації про споживання енергії

                                                            Директор «НВЦ Теплокомплект»  С. Парасочка

За визначенням Директиви Європейського Союзу  (2012/27/ЄС) «Енергетичний аудит – це систематична процедура, що проводиться з метою отримання належного розуміння стану споживання енергії та виявлення кількісної оцінки економічно доцільних можливостей енергозбереження». У цьому визначенні звертають на себе увагу слова СИСТЕМАТИЧНА ПРОЦЕДУРА. На мій погляд – це дуже важливе і вірне визначення енергетичного аудиту – саме систематична процедура. В певній групі фахівців з енергетичного аудиту існує думка, що слова систематична процедура – це результат некоректного перекладу Директиви з оригіналу. Вони стверджують, що за варіантом «більш точного перекладу» ці слова мають трактуватись, як системна процедура.
Безперечно, прихильники цієї версії  перекладу мають право на таке твердження. Впевнений, що більшість енергоаудиторів може підтримати саме такий варіант перекладу. Але  навіть, якщо це так, буду стверджувати, що нам пощастило з перекладом,  бо такий варіант перекладу звертає увагу на дуже важливий момент, пов’язаний з енергетичним аудитом.
Абсолютно вірним є і те, що енергоаудит має бути СИСТЕМНИМ, але він має бути і СИСТЕМАТИЧНИМ.
Що я розумію під словами систематичний та системний.
Системний енергоаудит – це енергоаудит, побудований за певною системою або виконується у відповідності до певного системного підходу.
Систематичний енергоаудит – це той енергоаудит, виконання якого постійно повторюється, виконується регулярно.

В термінах систематичний та системний легко заплутатись. Класичні словники частіше розглядають ці слова, як слова синоніми, наприклад:
 систематичний – побудований за певною системою;
систематизований – приведений до системи;
системний
– той, що входить до системи.
В останні періоди з’явилось визначення: систематичний – той, що постійно повторюється, регулярний. Визначення систематичності, як діяльності, що здійснюється не випадково, а постійно в Україні з’явилось відносно недавно і пов’язане із визначенням підприємницької діяльності.

Енергетичний аудит – це лише окрема ланка у складному ланцюга досягнення енергетичної ефективності. Енергоаудит має дати енергетичну оцінку об’єкту, що споживає енергію, визначити потенціал енергозбереження (можливі заощадження) та окреслити шляхи досягнення енергоефективності. За матеріалами енергоаудиту має розроблятись технічне завдання на розробку робочого проекту, розробка робочого проекту, комплектація енергоефективним обладнанням та матеріалами, виконання монтажних та пусконалагоджувальних робіт, розробка режимів експлуатації, сервісне обслуговування.
Весь комплекс, згаданих вище робіт, має назву ЕНЕРГОСЕРВІСНІ РОБОТИ або просто ЕНЕРГЕТИЧНИЙ СЕРВІС.
В європейській законодавчій та нормативні базі енергосервіс іменується енергетичною послугою. Директива 2015/27/ЄС дає таке визначення енергетичної послуги:  «Енергетична послуга — це матеріальна вигода, послуга або товар, що походять з комбінації енергії з енергоефективною технологією та (або) заходом, що надається на підставі договору та за звичайних умов має підтвердити покращення енергоефективності або економію первинної енергії, які можуть бути перевірені або оцінені». Трохи незвично звучить, але дуже вірно передає суть: кінцевим товаром має бути економія. Не змонтоване обладнання чи звіт про енергетичний аудит, а досягнена та підтверджена ЕКОНОМІЯ.
Енергосервіс – це комплексний механізм досягнення енергоефективності.
Енергетичний аудит відіграє важливу роль на кожному етапі впровадження заходів з енергетичної ефективності. Після первинного проведення енергетичного аудиту необхідно постійно здійснювати його коригування. Ці коригування можуть мати різні назви: передпроектні пропозиції, внесення змін до проекту, звіт про проведення пусконалагоджувальних робіт, звіт про впровадження енергоефективного заходу та інше – все це продовження робіт по досягненню енергетичної ефективності та заощадження енергії.
Схематичне зображення принципу реалізації енергосервісу приведене на рисунку 1
Із сказаного вище та рисунку видно, що є підстави процес енергетичного аудиту вважати процедурою систематичною (регулярною). Саме енергетичний аудит забезпечує функціонування окремих складових, як єдиного комплексу, що має назву енергосервіс. Але це ще не всі функції енергетичного аудиту.
Проведенню первинного енергоаудиту на конкретному об’єкті має передувати етап ідентифікації проблеми, постановки задачі, прийняття рішення про реалізацію проекту та формування програми щодо його реалізації. Тобто повинна існувати система управління процесами підвищення енергетичної ефективності. Ця система має назву – енергетичний менеджмент. Енергоменеджмент має здійснювати управління діяльністю забезпечення енергоефективності на всіх етапах реалізації проектів, включаючи і етап експлуатації об’єктів підвищеної енергоефективності після їх здачі в експлуатацію. Підвищення енергоефективності має бути постійно діючим процесом і управління цим процесом (енергоменеджмент) має бути теж постійно діючим.
В основу енергоменеджменту покладений цикл ДЕМІНГА – концепція реалізації безперервного процесу вдосконалення, який складається з чотирьох кроків: ПЛАН – ВИКОНАННЯ – КОНТРОЛЬ РЕЗУЛЬТАТІВ – КОРИГУЮЧІ ДІЇ.
Системи менеджменту (управління) використовують цей цикл із постійним зворотнім зв’язком, що дає змогу виявляти і змінювати ті складові процесу, які потребують удосконалення. Принцип циклу Демінга приведений на рисунку 2.
Виявлення необхідності проведення коригуючих дій та розробка цих коригуючих дій – це теж енергетичний аудит. В системі енергоменеджменту при реалізації послуг енергетичного сервісу енергетичний аудит є систематичною (регулярною) процедурою.
Енергоаудит покладений в основу енергетичного сервісу, але в той же час він є лише однією із його складових. Окремо від енергосервісу існування енергоаудиту важко вважати доцільним. Але функціонування енергосервісу без енергетичного аудиту неможливе. Енергоаудитор, що працює у складі енергосервісної компанії, має нести найбільшу відповідальність за досягнення кінцевого результату.
Енергоаудит без енергетичного сервісу може бути не лише не ефективним, а певним чином і шкідливим. Відірваність «енергоаудиторських компаній» від реальної діяльності по впровадженню енергозберігаючого обладнання та відсутність відповідальності за кінцевий результат досить часто є причиною необ’єктивної техніко-економічної оцінки (заниження оцінки капітальних витрат та завищення ефективності впровадження заходів, що пропонуються).
Але повернемось до системності та систематичності енергетичного аудиту.
Згадана вище необхідність регулярного та оперативного проведення енергетичних аудитів на одному об’єкті передбачає їх проведення на протязі тривалого періоду. Вирішення такої задачі не завжди можливо силами енергоаудитора, який виконував первинний енергоаудит. В умовах існуючої практики неможливо забезпечити дієвість енергетичного аудиту, бо різні виконавці можуть по-різному оцінювати ситуацію. Кожен аудитор починає свій аудит спочатку,  бо в Україні відсутній системний підхід до виконання енергетичних аудитів. Тому ефективність їх виконання надзвичайно низька.
Якість та ефективність енергетичного аудиту має визначати саме системний підхід у його виконанні. Ось визначення одного із поважних словників:
«Системний підхід – напрямок методології, який полягає в дослідженні об’єкта як цілісної множини елементів в сукупності відношень і зв’язків між ними, тобто розгляд об’єкта, як моделі системи».
Сучасна національна нормативна база, що спирається на європейські Директиви та стандарти, забезпечує можливість впровадження такого системного підходу.

Середовище енергоаудиторів в Україні умовно розділене на дві групи.
Перша група – це група сформована донорськими міжнародними структурами. Вузьке коло аудиторів цієї групи переходить із однієї міжнародної програми в іншу Ця група досить закрита. Енергоаудити, що виконуються в рамках цих програм розробляються за допомогою спеціальних комп’ютерних програм, які надаються лише наближеним до цієї групи аудиторам. Енергоаудити, виконані за допомогою цих програм, не дають повної уяви про об’єкти обстеження. Порушується один із головних принципів енергоаудиту (ДСТУ ISO 50002:2016): «процес збирання, перевірки та аналізування даних має бути простежуваним».
Використання цих програм дає можливість дилетантам, заповнюючи таблиці типових форм, вважати себе енергоаудиторами. Такі аудити працюють виключно на грантонадавачів та грантоїдів.  Але хто платить – той і музику замовляє.
Друга група – це група фахівців, які мають кваліфікацію, досвід та бажання чесно працювати у цій сфері, але для цього мають дуже мало можливостей через те, що не входять до кола причетних до грантів та через відсутність ринку енергетичного сервісу в Україні.

Енергоаудити, що причетні до першої групи, виконуються за певною системою, напевно ця система відповідає європейській нормативні базі, але вона непрозора та вирішуючи задачі грантодавців, не надає достатньої кількості інформації про об’єкти та не сприяє накопиченню досвіду та створенню національної школи енергетичного аудиту.
Для енергоаудиторів другої групи з 2017 року відкривається можливість відкрити нову сторінку у проведенні енергоаудитів. Наявність можливості системного підходу дасть змогу зробити національні українські енергоаудити СИСТЕМНИМИ та СИСТЕМАТИЧНИМИ та сприяти розвиту енергосервісу в Україні.
Дієвість принципів системності та систематичності при проведенні енергетичних аудитів фахівці нашого підприємства добре відчули при проведенні енергетичних аудитів у відповідності до вимог, нещодавно прийнятих в Україні, нормативних документів.
Прийнятий до виконання величезний пакет нормативів, який системність проведення енергетичного аудиту розглядає, як єдиний можливий варіант. Неповний перелік основних нових національних стандартів,  що забезпечують системність проведення енергоаудитів, приведений нижче:
ДБН В.2.6-31:2016;             ДСТУ Б EN ISO 13790:2011;      ДСТУ Б EN 15603:2013; 
ДСТУ Б А.2.2-12:2015;       ДСТУ Н Б А.2.2-13:2013;           ДСТУ Б EN 15217:2013; 
ДСТУ ISO 50002:2016;      ДСТУ ISO 50004:2016;              ДСТУ Д В.2.2-39:2016;
ДСТУ Б EN 15251:2011;     ДСТУ Б EN 15232:2011.

Ці стандарти досить непрості для сприйняття, але для енергоаудиторів опанування новою методологією є доброю нагодою підтвердити свою кваліфікацію.
Для будівель, як основних споживачів енергії, передбачається розроблення розрахункової енергетичної (математичної) моделі. У відповідності до вимог ДСТУ-Н Б А.2.2-13:2015 енергетична модель має розроблятись за алгоритмом, приведеним на рисунку 3.
На рисунку 3 приведений приблизний алгоритм розрахункової енергетичної моделі будівлі, що стосується системи обігріву будівлі.
Розроблення розрахункової енергетичної моделі для будівель відкриває нову сторінку у проведенні енергетичних аудитів будівель. Теплоізоляційна оболонка та інженерні мережі існуючої будівлі за допомогою математичного апарату піддаються ґрунтовному аналізу. Така математична модель дає змогу прогнозувати показники енергоефективності при зміні товщини стіни чи площі вікон, зміні режиму експлуатації будівлі чи підвищенні рівня автоматизації інженерних систем.
Енергетичні (математичні) моделі будівель мають супроводжувати об’єкт на протязі всього періоду життя проекту. Енергетичний менеджмент будівлі теж має базуватись на цій енергетичній моделі. Якщо забезпечується системний підхід, підтверджений розрахунковою енергетичною моделлю будівлі, то ефективний аудиторський супровід впровадження заходів з енергоефективності може ефективно здійснюватись навіть при зміні енергоаудиторів. У всякому випадку тепер такі передумови існують.
Принципи енергетичної моделі можна і необхідно застосовувати не лише для будівель, а і для будь-якого об’єкту, що є споживачем енергії.

В компанії «НВЦ Теплокомплект» прийняття нової нормативної бази сприймається, майже як революційна подія в питаннях організації проведення енергетичного аудиту та впровадження енергетичного сервісу. Нас  дивує мовчання фахівців з енергоефективності щодо цієї події. Є прекрасна нагода створити свою національну школу енергетичного аудиту, енергосервісу та енергоменеджменту і цим необхідно скористатись.

На жаль в Україні продовжуються оголошення тендерів на проведення енергетичних аудитів, де обов’язковою умовою є використання іноземного програмного комплексу ENSIEAB Software. Я зовсім не заперечую проти цього програмного комплексу. Але я категорично проти бездумного користування програмними продуктами, як «калькуляторами з енергетичного аудиту». Доречно згадати слова видатного вченого, засновника Інституту енергозбереження та енергоменеджменту НТУУ «КПІ» Артура Веніаміновича Праховніка, який вважав, що енергоаудит – це одночасно і наука і мистецтво, що енергоаудит вимагає від енергоаудитора безперервної творчості, повної віддачі бо проблеми, які має вирішувати енергоаудитор часто бувають непередбачуваними і типові рішення – це лише верхівка айсбергу потенціалу енергозбереження.
Розробка розрахункових енергетичних моделей об’єктів проведення енергетичного аудиту потребує кваліфікації та значних зусиль. Простіше скористатись готовою програмою, навіть якщо вона не зовсім відповідає нашим національним умовам. На жаль продовжується активний рух саме в цьому напрямку. Але дуже важливо, щоб право на проведення енергетичного аудиту в Україні надавалось виключно фахівцям, які здатні до самостійного кваліфікованого виконання таких складних, але необхідних робіт.
Компанія «НВЦ Теплокомплект» вже має свій перший досвід у виконанні енергетичного аудиту зі складанням розрахункової енергетичної моделі однієї з будівель Національної телекомпанії України.

  

На першому етапі робота виконана із застосуванням програми Microsoft Excel. В перспективі розробка більш досконалого програмного продукту. Але навіть Excel дає можливість відчути всі переваги використання енергетичної моделі будівлі. Всі розрахунки ведуться з урахуванням потреб енергії на обігрів та охолодження будівлі, на гаряче водопостачання та освітлення. Шляхом складання теплового балансу для кожного місяця року та для року в цілому визначається енергопотреба будівлі. Розрахунку та аналізу підлягають:

  • втрати тепла трансмісією (теплопередача через огороджувальні конструкції);
  • втрати тепла вентиляцією та інфільтрацією;
  • внутрішні теплові надходження (від людей, освітлення, обладнання…);
  • теплові надходження від сонячної радіації.

Баланс приведених вище показників отримав нарву ЕНЕРГОПОТРЕБА. Енергопотреба – це та кількість теплової енергії для потреб будівлі, що використовується корисно.
Електронні таблиці спрощують розрахунки, дають змогу оперативного виконання великої кількості варіантів розрахунків та забезпечують можливість аналізу показників з використанням графіків. На рисунку 4 наведений приклад графіка структури енергопотреби існуючої будівлі для обігріву. На рисунку 5 приведений графік структури енергопотреби будівлі в разі проведення її комплексної термомодернізації.

Аналогічним чином можливе проведення аналізу енергопотреби в разі впровадження не всього комплексу енергозберігаючих заходів, а окремих етапів.
Числові значення графіків приведені як приклад, але вони є реальними для будівлі, що згадана вище.
Іншим важливим показником є ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ будівлі. Енергоспоживання визначається, як сума енергопотреби та втрат енергії, що мають місце при використанні енергії у будівлі. До втрат теплової енергії, що мають місце у системі обігріву будівлі відносяться:

  • втрати в підсистемі тепловіддачі (наявність та якість регулюючої арматури, особливості встановлення нагрівальних приладів та інше);
  • втрати в підсистемі розподілу теплової енергії (наявність та якість теплової ізоляції магістральних трубопроводів та місце їх прокладання та інше);
  • втрати в підсистемі генерування тепла (ефективність теплогенератора, вид палива; при центральному теплопостачанні – наявність та технічний стан ІТП).

На рисунку 6 наведений приклад графіка структури енергоспоживання існуючої будівлі для обігріву будівлі.

Аналогічний графік може бути побудований, як прогноз показників, які може мати будівля після впровадження енергозберігаючих заходів.
Нововведені стандарти регламентують проведення енергетичної оцінки будівель та комплексної енергетичної оцінки.
Енергетична оцінка будівель має проводитись  у відповідності до вимог ДБН В.2.6-31:2016. Загальним показником енергоефективності будівель є питома річна енергопотреба по відношенню до 1 м3 опалювального об’єму або 1 м2 опалювальної площі будівлі.  Енергетична оцінка будівель здійснюється шляхом  порівняння фактичної або розрахункової питомої річної енергопотреби з максимально допустимим значенням питомої річної енергопотреби будівлі. Значення максимально допустимої питомої річної енергопотреби  будівлі встановлюється ДБН В.2.6-31:2016 в залежності від призначення будівлі, її розмірів та поверховості.
На рисунку 7 приведений графік питомих показників енергопотреби будівлі до та після проведення комплексної термомодернізації та нормативний показник енергопотреби. Крім того на графіку приведена шкала класів енергетичної ефективності, яким відповідають розраховані показники енергопотреби будівлі.
Важливим показником енергетичної оцінки є комплексна енергетична оцінка, до складу якої входить оцінка  використання первинної енергії та викидів вуглекислого газу. Первинна енергія – це форма енергії в природі. Для випадку будівлі, що досліджувалась – це природний  газ, що спалюється в котлах комунальної котельні. Первинна енергія – це енергія до якої не були застосовані процеси перетворення або трансформації. Первинну енергію розраховують, як добуток енергоспоживання на фактор первинної енергії, який визначається згідно ДСТУ Б EN 15603. Так для природного газу фактор первинної енергії fр = 1,35.
На рисунку 8 приведений графік енергопотреби, енергоспоживання та первинної енергії для існуючого стану будівлі та прогноз використання енергії в разі проведення комплексної термомодернізації.
Згідно ДСТУ ISO 50002:2016 «Енергетичні аудити. Вимоги та настанови щодо їх проведення» ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ визначається, як співвідношення (коефіцієнт) між енергією на виході та вхідним рівнем енерговитрат. Тому енергоефективність впровадження комплексної термомодернізації можна оцінити наступним чином:

  • енергоефективність будівлі за існуючого стану: КЕЕ = (167339/632491)*100 = 26,5%
  • енергоефективність будівлі після термомодернізації:
                                                                                  КЕЕ = (167339/261978)*100 = 63,9%
    де,  167339 квт*год/рік – енергія на виході або енергія, що використовується корисно (енергопотреба  будівлі в разі її відповідності сучасним вимогам нормативної бази);
           632249 квт*год/рік – первинна енергія для існуючої будівлі;
           261978 квт*год/рік –  прогноз   первинної   енергії   для   будівлі   в   разі   проведенн термомодернізації;

Таким чином проведення термомодернізації може підвищити енергоефективність будівлі на
63,9 — 26,5 = 37,4 % або в 2,4 рази

Вперше енергетична ефективність будівлі може бути оцінена кількісно.

Приведені графіки та інша інформація лише частково ілюструє можливості використання встановленого порядку проведення енергоаудиту будівель. Повне знайомство з методологією та виконання енергетичного аудиту у відповідності до встановлених вимог залишають відчуття цілісності та об’єктивності виконаних енергетичних оцінок та доцільності впровадження запропонованих енергозберігаючих заходів.


Вперше в Україні енергетичний аудит будівель отримує статус цілком конкретного об’єктивного документу, що містить інформацію, яка підлягає відслідковуванню, перевірці та аналізу. Одночасно енергоаудитор втрачає статус «вільного художника» та отримує конкретні вимоги до кваліфікації виконавців, об’єму та якості робіт, що виконуються.

Закладену в розрахункову енергетичну модель  будівлі інформацію можливо перевіряти та коригувати по мірі впровадження окремих етапів термомодернізації.

Розрахункова енергетична модель будівлі – основа ведення енергоменеджменту та досягнення високих показників енергетичної ефективності.


Кількість об’єктів, на яких мають бути проведені енергетичні аудити та виконана термомодернізація дуже велика. Реалізація таких проектів затягнеться  на значний період. Чи потрібно для всіх будівель виконувати недешеві повні енергетичні аудити зі складанням розрахункових енергетичних моделей ? Переконаний, що цього робити не треба. Недоцільно вкладати значні кошти в енергетичний аудит за умов відсутності достатньої кількості інвестицій на проведення масової комплексної термомодернізації. Але ігнорувати проблему низької енергоефективності та перевитрат енергії теж неможна. За умов обмежених інвестиційних можливостей ефективність використання коштів, що вкладаються в реалізацію проектів модернізації енергоспоживання, має особливе значення. Тому доцільним є проведення енергетичних експрес-обстежень для груп будівель об’єднаних за функціональним призначенням та територіальною ознакою. Такий підхід розглядається, як перший етап, що започатковує процес реалізації програм енергоефективності, впровадження енергосервісу та відповідає принципам системного та систематичного підходу до енергоаудиту.
Підприємство «НВЦ Теплокомплект» має досвід проведення такого енергетичного аудиту. В періоди листопад-грудень 2016 року та січень – лютий 2017 року проведений енергетичний аудит 35-ти шкіл Відділу освіти Києво-Святошинського району Київської області. З презентацією цього енергоаудиту можна ознайомитись тут: ПрезентКиєвоСвятошинськіШколи

Енергетичний аудит виконувався з урахуванням вимог нововведеної нормативної бази. Подальша розробка розрахункової моделі будівель шкіл за наявності матеріалів проведеного енергоаудиту значно спрощується. Для всіх будівель приведені енергетичні оцінки та проведене ранжування по цілому ряду критеріїв.
Приведена оцінка виконаних робіт по термомодернізації окремих будівель шкіл району. Розроблені пропозиції по оптимізації процесу впровадження заходів.
Визначені основні фактори, що впливають на енергоефективність будівель шкіл та забезпечення у приміщеннях допустимих та оптимальних метеорологічних умов.
По результатам проведення енергоаудиту 28.04.2017 року на Колегії Києво-Святошинської РДА була зроблена доповідь «Про енергоефективність загальноосвітніх шкіл району», яка на сайті РДА відзначена, як «надзвичайно інформативна та корисна». Важливим є те, що матеріали проведеного енергоаудиту будуть використані при формуванні «Програми енергоефективності та енергозбереження Києво-Святошинського району Київської області на 2017-2020 роки».