Advertisement

Συστήματα υποστήριξης αποφάσεων διαχείρισης ενέργειας στον κτιριακό τομέα

energy
Advertisement


Δούκας Χάρης, Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ
Μαρινάκης Ευάγγελος, Δρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΕΜΠ
Παπασταματίου Ηλίας, Διπλ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΕΜΠ
[1] Εργαστήριο Συστημάτων Αποφάσεων & Διοίκησης (ΕΣΑΔ), Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ)

 

Ι. Εισαγωγή. Σήμερα, ο κτιριακός τομέας είναι υπεύθυνος για το 40% περίπου της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας, τόσο σε εθνικό όσο και σε ευρωπαϊκό επίπεδο [1]. Η κατανάλωση αυτή διακρίνεται είτε σε ηλεκτρική, είτε σε θερμική ενέργεια (κυρίως πετρέλαιο και φυσικό αέριο) και ευθύνεται για την επιβάρυνση της ατμόσφαιρας με εκπομπές CO2. Για το σκοπό αυτό, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει υιοθετήσει μια σειρά Οδηγιών (2012/27/ΕΕ, 31/2010/ΕΕ και 2002/91/ΕΚ) προωθώντας κατευθυντήριες γραμμές για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων [1-3].

Προκειμένου να εναρμονιστεί με τις ευρωπαϊκές οδηγίες και δεσμεύσεις, η Ελλάδα έχει ενσωματώσει στην ελληνική νομοθεσία τους Νόμους 3661/2008 και 4122/2013 [4, 5]. Επιπλέον, από το 2010 η Ελλάδα έχει θέσει σε εφαρμογή τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ) [6]. Ο ΚΕΝΑΚ θέτει τις βάσεις για µια κοινή μεθοδολογία αξιολόγησης της ενεργειακής συμπεριφοράς των κτιρίων, χρησιμοποιώντας δεδομένα που αφορούν στο σχεδιασμό του κτιρίου, στο κτιριακό κέλυφος και στις ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις («asset rating”). Ουσιαστικά, με τον ΚΕΝΑΚ πραγματοποιείται η ενεργειακή προσομοίωση των κτιρίων και η κατηγοριοποίησή τους σε ενεργειακές κλάσεις.

Το ερώτημα όμως που τίθεται πλέον, είναι πώς ακριβώς αξιολογείται ένα κτίριο σήμερα με βάση τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας του και την πραγματική τελική κατανάλωση ενέργειας (“operational rating”);

Υπάρχουν Νόμοι και Υπ. Αποφάσεις, που προσδιορίζουν τα εργαλεία για την αποτύπωση των συνθηκών λειτουργίας και για τη μείωση της πραγματικής κατανάλωσης στους μεγάλους καταναλωτές, τα μεγάλα δημόσια κτήρια και τον τριτογενή τομέα.

Ένα τέτοιο εργαλείο είναι οι ενεργειακοί έλεγχοι κατά την τελική χρήση που είναι ήδη σε εφαρμογή από το 1999 (ΕΝ16247 – ΦΕΚ1526/1999). Επιπλέον, ο ρόλος του Ενεργειακού Υπεύθυνου με συγκεκριμένα καθήκοντα σε δημόσιες τεχνικές υπηρεσίες προδιαγράφεται ήδη από το 2008 (ΚΥΑ 1122/2008). Σύμφωνα με το Nόμο 3855/2010 ορίζεται επίσης, η σταδιακή εφαρμογή συστήματος ενεργειακής διαχείρισης σε όλους τους οργανισμούς του δημόσιου και ευρύτερου δημόσιου τομέα, ώστε να επιτυγχάνεται συστηματική και συνεχής βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης. Οι αρχές, απαιτήσεις και κατευθυντήριες οδηγίες του συστήματος ενεργειακής διαχείρισης καθορίζονται βάσει αντίστοιχου Προτύπου (ΕΝ 16001).

Η Ευρωπαϊκή Οδηγία 2012/27/ΕΕ περιλαμβάνει ακόμα πιο φιλόδοξες δράσεις. Μεταξύ άλλων σημειώνονται τα ακόλουθα:

  • Η ποσότητα νέων εξοικονομήσεων ενέργειας που πραγματοποιείται ετησίως από την 1η Ιανουαρίου 2014 έως τις 31 Δεκεμβρίου 2020 θα πρέπει να ισοδυναμεί τουλάχιστον με το 1,5% των κατ’ όγκο ετήσιων πωλήσεων ενέργειας στους τελικούς καταναλωτές όλων των διανομέων ενέργειας είτε όλων των επιχειρήσεων λιανικής πώλησης ενέργειας, του μέσου όρου των τριών (3) τελευταίων ετών πριν από την 1η Ιανουαρίου 2013.
  • Από την 1η Ιανουαρίου 2014, το 3% του συνολικού εμβαδού δαπέδου θερμαινόμενων ή / και ψυχόμενων κτιρίων που είναι ιδιόκτητα και καταλαμβανόμενα από την κεντρική δημόσια διοίκησή τους, ανακαινίζεται κάθε χρόνο προκειμένου να εκπληρωθούν τουλάχιστον οι ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης που έχουν τεθεί κατ’ εφαρμογή του άρθρου 4 της Οδηγίας 2010/31/ΕΕ.
    Το θεσμικό πλαίσιο και οι φιλόδοξοι στόχοι, λοιπόν, υπάρχουν. Παράλληλα, συνεχώς διατυπώνεται η ανάγκη επίτευξης πραγματικής εξοικονόμησης ενέργειας στην τελική χρήση στον κτιριακό τομέα, καθώς μπορεί να συμβάλει στον εξορθολογισμό του λειτουργικού κόστους (ιδιαίτερα στους μεγάλους καταναλωτές του τριτογενούς τομέα). Γιατί όμως δεν μπορούν να προχωρήσουν στο βαθμό που επιθυμούμε οι σχετικές δράσεις;

Οι Μηχανικοί που δραστηριοποιούνται στον χώρο χρειάζονται σύγχρονα Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων (ΣΥΑ), που να επιτρέπουν τη διαφάνεια και την αυτοματοποίηση των διαδικασιών, μέσα από έξυπνες Τεχνολογίες Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΤΠΕ), έτσι ώστε να τους υποβοηθούν στην προσπάθειά τους για ενεργειακή διαχείριση. Η σύγκλιση των ΤΠΕ και της ενέργειας είναι το «κλειδί» για την ανάπτυξη ολοκληρωμένων ΣΥΑ ενεργειακής διαχείρισης (Εικ. 1).

Εικ. 1 - Ολοκληρωμένη Προσέγγιση
Εικ. 1 – Ολοκληρωμένη Προσέγγιση

Οι κατηγορίες ΣΥΑ για εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε 2 κατηγορίες [8, 9]:

  • 1η κατηγορία – ΣΥΑ για Διαχείριση Λειτουργιών του Κτιρίου: Υποστηρίζουν την καθημερινή λειτουργία του κτιρίου, μέσω της βελτιστοποίησης των κτιριακών λειτουργιών, στο πλαίσιο της εξοικονόμησης ενέργειας και της διαμόρφωσης άνετου εσωτερικού κλίματος.
  • 2η κατηγορία – ΣΥΑ για δράσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΕΞΕΝ): Βασίζονται στα ΣΥΑ της 1ης κατηγορίας, και είναι στρατηγικού χαρακτήρα. Στοχεύουν στη υπόδειξη κατάλληλων δράσεων ενεργειακής βελτίωσης, επιτυγχάνοντας την οικονομικότερη λειτουργία της κτιριακής εγκατάστασης, συμβάλλοντας ταυτόχρονα στην προστασία του περιβάλλοντος.

Στόχος του συγκεκριμένου άρθρου είναι να παρουσιάσει σύγχρονες κατευθύνσεις για το ρόλο των ΣΥΑ διαχείρισης ενέργειας στον κτιριακό τομέα, καθώς και εργαστηριακό παράδειγμα ενός τέτοιου εργαλείου της δεύτερης κατηγορίας, που χρησιμοποιείται από τους σπουδαστές της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.

ΙΙ. Ο Σύγχρονος ρόλος των ΣΥΑ για τη διαχείριση ενέργειας

Διαχείριση Πολυδιάστατων Δεδομένων

Η εξέλιξη των ΣΥΑ διαχείρισης ενέργειας επηρεάζεται σημαντικά από την τεχνολογική πρόοδο στον τομέα των ΤΠΕ. Λιγότερο περίπλοκα συστήματα έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν, λειτουργώντας κυρίως ως συστήματα ελέγχου, ενώ ο βαθμός εξάρτησης από τον ανθρώπινο παράγοντα ήταν πολύ υψηλός [7]. Τα τελευταία χρόνια, με την εξέλιξη των ΤΠΕ, ευφυή μοντέλα έχουν αναπτυχθεί για την ενεργειακή κατανάλωση κτιρίων, στοχεύοντας στη διατήρηση των συνθηκών άνεσης και στην ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας [8, 9]. Η γενική τους φιλοσοφία βασίζεται στις αρχές των συστημάτων “Building Energy Management Systems (BEMS)”.

Τα ΣΥΑ είναι ένα επίπεδο πάνω από τα “BEMS”, καθώς στόχο έχουν να αξιοποιήσουν τα δεδομένα από τους αισθητήρες, τους καταγραφείς και τους ενεργοποιητές των επιμέρους συστημάτων για να κατευθύνουν τον ενεργειακό διαχειριστή στην ανάπτυξη βραχυπρόθεσμων σχεδίων δράσης. Αυτό προσδίδει και την ευφυΐα στα συστήματα αυτά, από τη στιγμή που δίνουν τη δυνατότητα στον διαχειριστή να αξιοποιήσει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και να εξισορροπήσουν αναλόγως τις συνθήκες εσωτερικού περιβάλλοντος εξασφαλίζοντας αδιαλείπτως θερμική άνεση και εξοικονόμηση ενέργειας.

Εικ. 2 - Ρόλος ΣΥΑ
Εικ. 2 – Ρόλος ΣΥΑ

Πιο συγκεκριμένα, η καινοτομία τους (Εικ. 2) έγκειται στη δυνατότητα τους να [10]:

  • Συλλέγουν πολυδιάστατα δεδομένα, όπως καιρικών συνθηκών, ενεργειακών προφίλ των υπό εξέταση κτιρίων (από τα “BEMS”), τιμών ενέργειας, δεδομένων παραγωγής ενέργειας (από ανανεώσιμες), ακόμα και δεδομένων από μέσα κοινωνική δικτύωσης.
  • Οργανώνουν τα δεδομένα αυτά μέσω της χρήσης σημασιολογικών τεχνολογιών (“semantic technologies”) για να δημιουργούν τάσεις, πρότυπα κλπ.
  • Ενσωματώνουν ευφυείς κανόνες για να προτείνουν σχέδια ενεργειακής βελτιστοποίησης.

Στο πλαίσιο αυτό, oλοκληρωμένες πλατφόρμες μπορούν να αναπτυχθούν, χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες του διαδικτύου, που να βασίζονται σε αυτές τις τρεις (3) συνιστώσες, όπως φαίνονται και στην ακόλουθη Εικ. 3.

Εικ. 3 - Αρχιτεκτονική
Εικ. 3 – Αρχιτεκτονική
Σύνδεση με το επίπεδο της πόλης

Η χρήση των ΣΥΑ απαιτεί μία βάση αξιολόγησης της χρήσης τους τόσο στα υπό εξέταση κτίρια όσο και στην εν γένει συνεισφορά τους σε επίπεδο πόλης. Η αξιολόγηση πρέπει να γίνεται στην εκ των προτέρων (“ex ante”) και εκ των υστέρων (“ex post”) ενεργειακή κατάσταση, δηλαδή πριν και μετά τη χρήση τους. Η βασική ιδέα ενός τέτοιου πλαισίου αξιολόγησης αποτυπώνεται στο Μεθοδολογικό Πλαίσιο “Smart City Energy Assessment Framework – SCEAF” που παρουσιάζεται παρακάτω, το οποίο χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση των έξυπνων πόλεων, ενσωματώνοντας και τα κτίρια. Το Μεθοδολογικό Πλαίσιο αποτελείται από δείκτες που δομούνται σε τρεις κύριους άξονες:

  • Πεδίο Δράσης: Περιέχει δείκτες που προσπαθούν να αποτυπώσουν πόσο φιλόδοξοι είναι οι στόχοι που τίθενται και οι προσπάθειες προς αυτή την κατεύθυνση.
  • Ενεργειακό και Περιβαλλοντικό Προφίλ: Περιέχει δείκτες που προσπαθούν να αποτυπώσουν πόσο ενεργειακά και περιβαλλοντικά φιλικό είναι το προφίλ του υπό εξέταση κτιρίου.
  • Σχετικές Υποδομές και ΤΠΕ: Περιέχει δείκτες που προσπαθούν να αποτυπώσουν πόσο «Ευφυές» είναι το υπό εξέταση κτίριο, στη βάση των σχετικών υποδομών που διαθέτει.
Εικ. 4 - Άξονες αξιολόγησης
Εικ. 4 – Άξονες αξιολόγησης

Κάθε άξονας αποτελείται από έναν ή περισσότερους δείκτες (Εικ. 4). Οι δείκτες είναι αριθμητικοί (μετρούμενοι σε συγκεκριμένες μονάδες μέτρησης) είτε ποιοτικοί (χρησιμοποιώντας ειδική γλωσσική κλίμακα αξιολόγησης).

Η παραπάνω φιλοσοφία ενσωματώνεται στο ΣΥΑ «OPTIMUS SCEAF» (http://sceaf.optimus-smartcity.eu) [11], που αναπτύχθηκε για τις ανάγκες οπτικοποίησης και καλύτερης κατανόησης των αποτελεσμάτων από τον χρήστη [10]. Τα τελικά αποτελέσματα απεικονίζονται μέσω κλίμακας βαθμονόμησης (Εικ. 5), που βασίζεται στους ακόλουθους γλωσσικούς όρους:

S = {s0 = Ασήμαντο («Insignificant»), S1 = Πολύ Χαμηλό («Very Low»), S2 = Χαμηλό («Low»), S3 = Μέτριο («Medium»), S4 = Υψηλό («High»), S5 = Πολύ Υψηλό («Very High»), S6 = Βέλτιστο («Optimus»)}

Εικ. 5 - Κλίμακας βαθμονόμησης
Εικ. 5 – Κλίμακας βαθμονόμησης

Ουσιαστικά, τα αποτελέσματα είναι μια διπλή αναπαράσταση σύμφωνα με τους Herrera et al. [12]. Αυτό σημαίνει ότι κάθε αποτέλεσμα περιλαμβάνει:

  • Ένα γλωσσικό όρο (π.χ. Χαμηλή, Μεσαία, κλπ) και
  • Μια αριθμητική τιμή στο διάστημα [-0.5, 0.5), που απεικονίζει τη διαφορά μεταξύ της αριθμητικής τιμής και του δείκτη του πλησιέστερου γλωσσικού όρου.

Με τον τρόπο αυτό, τα αποτελέσματα μπορούν να παρουσιάζονται με διαφάνεια και να είναι εύκολα κατανοητά.

ΙΙΙ. Εργαστηριακό Παράδειγμα

Μέσω των ΣΥΑ ενεργειακής διαχείρισης της 2ης κατηγορίας (ΣΥΑ για δράσεις ΕΞΕΝ) καθίσταται εφικτή η αποτελεσματικότερη αξιολόγηση της αποδοτικότητας των δράσεων και μέτρων ενεργειακής αναβάθμισης και κατ’ επέκταση του δυναμικού εξοικονόμησης ενέργειας στα κτίρια. Μία πρωτοβουλία σε αυτή την κατεύθυνση αποτελεί το διαδικτυακό εργαλείο (http://energymanagement.epu.ntua.gr) για την συγκέντρωση πραγματικών δεδομένων στον κτιριακό τομέα, το οποίο αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Συστημάτων Αποφάσεων και Διοίκησης, της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΣΑΔ-ΕΜΠ). Το παρουσιαζόμενο διαδικτυακό εργαλείο χρησιμοποιείται για εκπαιδευτικούς σκοπούς, προκειμένου οι φοιτητές της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ να εξοικειωθούν με θέματα που αφορούν στην ενεργειακή διαχείριση των κτιρίων.

Πιο συγκεκριμένα, οι φοιτητές καλούνται, στο πλαίσιο εργαστηριακής άσκησης του Μαθήματος «Διαχείριση Ενέργειας και Περιβαλλοντική Πολιτική», να κάνουν ενεργειακή επιθεώρηση σε μια κατοικία της επιλογής τους, καταχωρώντας πραγματικά δεδομένα στα επιμέρους πεδία του εργαλείου. Η διαδικτυακή υλοποίηση του εργαλείου έγινε με τη χρήση της γλώσσας “PHP” και την παράλληλη χρήση της “MySQL” για τη δημιουργία της βάσης δεδομένων.

Εισαγωγή δεδομένων

Στις πρώτες φόρμες του εργαλείου εισάγονται γενικές πληροφορίες για το υπό μελέτη κτίριο, όπως το έτος κατασκευής, η επιφάνεια, η τοποθεσία και η χρήση του, εάν το κτίριο διαθέτει μόνωση, αν είναι πιστοποιημένο κατά ΚΕΝΑΚ και η αντίστοιχη ενεργειακή του κλάση (Εικ. 6).

Εικ. 6 - Γενικές πληροφορίες κτιρίου
Εικ. 6 – Γενικές πληροφορίες κτιρίου

Στη συνέχεια, γίνεται ο διαχωρισμός του κτιρίου σε θερμικές ζώνες, επιλέγεται η κλιματική ζώνη στην οποία ανήκει και εισάγονται δεδομένα για την τελική κατανάλωση ενέργειας σε ετήσια βάση (π.χ. ηλεκτρισμός, πετρέλαιο θέρμανσης, φυσικό αέριο, κλπ). Επιπλέον, εισάγονται γενικές πληροφορίες που σχετίζονται με την δόμηση (πυκνοδομημένο, μέτριας πυκνότητας, αστική, ημιαστική και αγροτική περιοχή), το υψόμετρο, τον αριθμό χρηστών και τις ώρες λειτουργίας του κτιρίου, καθώς και με τα συστήματα ψύξης, Ζεστό Νερό Χρήσης (ΖΝΧ) και θέρμανσης, τους ηλιακούς συλλέκτες (π.χ. τύπος συστήματος, ισχύς, έτος κατασκευής, δυνατότητα πρόσβασης, περίοδος συντήρησης).

Εικ. 7 - Κατανομή καταναλώσεων & προσδιορισμός συντελεστή θερμοπερατότητας
Εικ. 7 – Κατανομή καταναλώσεων & προσδιορισμός συντελεστή θερμοπερατότητας

Για κάθε θερμική ζώνη που έχει οριστεί αρχικά, εισάγονται όλα τα φορτία στους επιμέρους χώρους που χρησιμοποιούνται, όπως φωτισμός, κλιματισμός και ηλεκτρικές συσκευές (Εικ. 7). Μέσα από κατάλληλες φόρμες και λίστες, επιλέγεται ο τύπος φορτίου, η ισχύς, το πλήθος και οι ώρες λειτουργίας σε ετήσια βάση, έτσι ώστε να προσδιοριστούν οι αντίστοιχες καταναλώσεις ηλεκτρικής ενέργειας. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν αποτυπώνονται στη συνέχεια σε κατάλληλα διαγράμματα για την αξιολόγηση των επιμέρους καταναλώσεων.

Το διαδικτυακό εργαλείο έχει τη δυνατότητα να υπολογίσει τον μέσο συντελεστή θερμοπερατότητας του υπό εξέταση κτιρίου, με βάση τα δεδομένα για τα δομικά υλικά και στοιχεία του κτιρίου. Σημειώνεται ότι οι υπολογισμοί γίνονται σύμφωνα με την μεθοδολογία που παρουσιάζεται στην ΤΟΤΕΕ 20701−2/2010 «Θερμοφυσικές ιδιότητες δομικών υλικών και έλεγχος της θερμομονωτικής επάρκειας των κτιρίων» (χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι υπολογισμοί των θερμογεφυρών).

Δράσεις εξοικονόμησης ενέργειας & αναμενόμενα αποτελέσματα

Το εργαλείο προτείνει στον τελικό χρήστη μια σειρά από εναλλακτικές δράσεις εξοικονόμησης ενέργειας για το υπό μελέτη κτίριο, όπως εφαρμογή εξωτερικής θερμομόνωσης, εφαρμογή θερμομόνωσης οροφής, αντικατάσταση παλαιών υαλοπινάκων, αντικατάσταση λαμπτήρων πυράκτωσης, αντικατάσταση κλιματιστικών, εγκατάσταση φωτοβολταϊκού συστήματος, αναβάθμιση συστήματος παραγωγής ΖΝΧ, τοποθέτηση εξωτερικών περσίδων, εγκατάσταση αυτόματου συστήματος ελέγχου του τεχνητού φωτισμού, αντικατάσταση λεβήτων και εγκατάσταση δικτύου φυσικού αερίου.

Με την εισαγωγή κάποιων εξωτερικών παραμέτρων (π.χ. ενδεικτικό κόστος δράσεων, διάρκεια, κλπ) γίνονται όλοι οι απαραίτητοι υπολογισμοί για την αξιολόγηση της βιωσιμότητας των προτεινόμενων δράσεων με χρήση οικονομικών κριτηρίων.

Το εργαλείο χρησιμοποιήθηκε για 1η φορά το τρέχον ακαδημαϊκό έτος (2014-2015). Από τη μέχρι σήμερα χρήση του, τα περισσότερα κτίρια που ενσωματώθηκαν στο εργαλείο ήταν παλαιάς κατασκευής και αντιμετωπίζουν θέματα, όπως μερική ή παντελή έλλειψη θερμομόνωσης, παλαιάς τεχνολογίας κουφώματα, μη επαρκή αξιοποίηση του υψηλού ηλιακού δυναμικού και ανεπαρκή συντήρηση των συστημάτων θέρμανσης/κλιματισμού (κάτι το οποίο έρχεται σε συμφωνία με αναλυτικές καταγραφές του κτιριακού αποθέματος [13]). Σκοπός είναι μέσα από αυτή την εκπαιδευτική διαδικασία να δημιουργηθεί ταυτόχρονα μια βάση δεδομένων που θα περιλαμβάνει στατιστικά στοιχεία τόσο για τα τεχνικά χαρακτηριστικά των κτιρίων όσο και για τις πραγματικές καταναλώσεις τους ανά γεωγραφική περιοχή. Στην ακόλουθη Εικόνα 8 απεικονίζεται ένα πρώτο ενδεικτικό παράδειγμα με την κατηγοριοποίηση των μελετών που συγκεντρώθηκαν το 2014 για την περιοχή της Αττικής ανά ζώνη (Κέντρο, Νότια, Δυτική, Βορειοδυτική και Βορειοανατολική ζώνη).

Εικ. 8 - Γεωγραφική κατανομή τελικής κατανάλωσης ενέργειας
Εικ. 8 – Γεωγραφική κατανομή τελικής κατανάλωσης ενέργειας

IV. Μελλοντική πρόκληση

Η ενέργεια που καταναλώνεται εξαρτάται από πλήθος παραγόντων, όπως η συμπεριφορά των χρηστών, η ενεργειακή απόδοση πολύπλοκων συστημάτων και οι καιρικές συνθήκες. Η ακριβής εκτίμηση λοιπόν της «πραγματικής εξοικονόμησης ενέργειας», που τελικά εγγυάται μία Εταιρεία Ενεργειακών Υπηρεσιών (ΕΕΥ), μέσω των Σύμβασης Ενεργειακής Απόδοσης (ΣΕΑ) είναι μία ιδιαίτερα πολύπλοκη διαδικασία.

Συμπεριλαμβάνει την ενσωμάτωση δεδομένων από πλήθος πηγών για την καλύτερη αποτίμηση των πραγματικών συνθηκών λειτουργίας του κτιρίου.

Προς αυτή την κατεύθυνση, η μελλοντική πρόκληση είναι η σύγκλιση των πραγματικών συνθηκών με τα αποτελέσματα πρόβλεψης.

Τα συστήματα αυτά θα πρέπει να αισθάνονται (“sense”), να κατανοούν (“understand”) και να δρουν (“act”) σε πραγματικό χρόνο, ώστε να αλληλεπιδρούν με άλλα συστήματα, κτίρια και χρήστες, με στόχο τη βελτιστοποίηση της χρήσης της ενέργειας και την απόκτηση γνώσης της φύσης και των τάσεων των διακυμάνσεων από τις προβλέψεις της ενεργειακής απόδοσης (Εικ. 9).

Εικ. 9 - Σύγκλιση πραγματικών συνθηκών με αποτελέσματα πρόβλεψης
Εικ. 9 – Σύγκλιση πραγματικών συνθηκών
με αποτελέσματα πρόβλεψης

 

Ευχαριστίες

Μέρος των ΣΥΑ που παρουσιάστηκαν βασίζονται σε σχετική δραστηριότητα που διενεργείται στο ευρωπαϊκό πρόγραμμα “OPTIMUS – OPTIMising the energy USe in cities with smart decision support systems”, το οποίο και συντονίζει το ΕΣΑΔ-ΕΜΠ. Οι συγγραφείς θα ήθελαν επίσης να ευχαριστήσουν την κα Αθηνά Γαγλία (Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ) που με τις γνώσεις και την εμπειρία της συνέφερε στον εμπλουτισμό του εργαστηριακού εργαλείου με επιπλέον παραμέτρους.

 

 Αναφορές
[1] Οδηγία 2012/27/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 25ης Οκτωβρίου 2012 για την ενεργειακή απόδοση, την τροποποίηση των οδηγιών 2009/125/ΕΚ και 2010/30/ΕΕ και την κατάργηση των οδηγιών 2004/8/ΕΚ και 2006/32/ΕΚ.
[2] Οδηγία 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 19ης Μαΐου 2010 για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων (αναδιατύπωση).
[3] Οδηγία 2002/91/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 16ης Δεκεμβρίου 2002 για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων.
[4] Νόμος 3661/2008 «Μέτρα για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτιρίων και άλλες διατάξεις».
[5] Νόμος 4122/2013 «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων – Εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου και λοιπές διατάξεις».
[6] Dascalaki E.G., Balaras C.A., Gaglia A.G., Droutsa K.G., Kontoyiannidis S. 2012. Energy Performance of Buildings – EPBD in Greece. Energy Policy, 45:469–477.
[7] Askounis DT, Psarras J. Information system for monitoring and targeting (M&T) of energy consumption in breweries. Energy 1998, 23(5): 413-419.
[8] Doukas H, Patlitzianas K, Iatropoulos K, Psarras J. Intelligent Building Energy Management System Using Rule Sets. Building and Environment 2007; 42(10): 3562-3569.
[9] Marinakis V., Doukas H., Karakosta C., Psarras J. (2013). An Integrated System for Buildings’ Energy-Efficient Automation: Application in the Tertiary Sector. Applied Energy, 101:6-14.
[10] “OPTIMUS – OPTIMising the energy USe in cities with smart decision support systems” (Project reference: 608703, FP7-ICT), Διαδικτυακός τόπος: http://optimus-smartcity.eu.
[11] Papastamatiou I., Doukas H., Spiliotis E., Psarras J. (2015). How “OPTIMUS” is a city in terms of energy optimization? e-SCEAF: A web based decision support tool for local authorities. Information Fusion (in press).
[12] Herrera F, L. Martınez L., Sanchez P.J. “Managing non-homogeneous information”, European Journal of Operational Research, 2005 166, pp. 115–132.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Advertisement