[INFOGRAPHIC] Nguy cơ thiếu hụt điện năm 2025 – Hệ thống HVAC có thể tích hợp giải pháp năng lượng nào trong tòa nhà và nhà máy

Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã ước tính sản lượng điện thiếu hụt có thể lên tới 27,7 tỷ kWh vào năm 2025. VietinBank Securities đã dự báo về nguy cơ thiếu điện giai đoạn 2023-2025 do nhu cầu tiêu thụ điện tại Việt Nam tăng mạnh, trong đó lĩnh vực sản xuất công nghiệp và xây dựng luôn chiếm tỷ trọng cao nhất, đạt gần 96% tổng sản lượng tiêu thụ toàn hệ thống.

Con số thống kê của Trung tâm Tiết kiệm năng lượng TP. Hồ Chí Minh cho biết: đối với tòa nhà là trụ sở cơ quan hành chính, thiết bị sử dụng nhiều năng lượng là điều hòa không khí chiếm trên 70% tổng năng lượng sử dụng; đèn chiếu sáng chiếm 10%; các thiết bị khác như máy móc văn phòng, thang máy, máy bơm nước chiếm khoảng 20%. Bởi vậy, tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà sẽ mang lại lợi ích to lớn về kinh tế, chính trị và cải thiện đời sống xã hội…

Qua thực tế nghiên cứu, một cao ốc, tòa nhà nếu được thiết kế khoa học, hợp lý thì không chỉ tiết kiệm được 30% điện năng tiêu thụ, 30 – 50% lượng nước sử dụng của tòa nhà mà còn giảm được 35% khí thải CO2 và giảm được 50 – 90% các loại rác thải khác.

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng hiệu quả, các doanh nghiệp và tổ chức đã tìm cách tối ưu hóa các hệ thống HVAC thông minh trong quản lý sử dụng năng lượng.

Để tiết kiệm năng lượng trong tòa nhà, nhà máy, nhà quản lý có thể thể tích hợp những phương pháp nào cùng HVAC?

Internet vạn vật: Tiết kiệm năng lượng một cách thông minh trong tòa nhà và các nhà máy

IoT và AI đang là giải pháp đi đầu được tích hợp trong các hệ thống HVAC nhằm quản lý và tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà và nhà máy. Cụ thể, các cảm biến thông minh được sử dụng để đo lường nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và chất lượng không khí, giúp hệ thống HVAC tự động điều chỉnh các thông số này một cách hiệu quả hơn, từ đó ưu hóa hoạt động của các thiết bị HVAC, giảm thiểu sự lãng phí năng lượng và nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống.

Hệ thống IoT vừa theo dõi mức tiêu thụ năng lượng tại các điểm phân phối trong nhà máy thông minh vừa theo dõi được mức tiêu thụ năng lượng từ điểm nguồn đến điểm tiêu thụ. “Thời gian thực” chính là một lợi ích khi áp dụng IoT trong HVAC, giúp việc phân tích dữ liệu trở nên nhanh chóng, chính xác hơn. IoT đưa ra những cảnh báo thời gian thực về nhu cầu sử dụng năng lượng và tìm cách tối ưu hóa nguồn năng lượng tiêu thụ ngay lập tức.

Hệ thống giám sát nhờ IoT còn có thể đưa ra những cảnh báo sớm về tình trạng giật rung hay nhiệt độ của động cơ điện. Nhờ vậy mà sẽ hạn chế được tình trạng hư hỏng dẫn đến ngừng sản xuất ngoài kế hoạch và có thể sửa chữa khẩn cấp.

Nguồn năng lượng tái tạo được khuyến khích sử dụng

Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo là một giải pháp hiệu quả để giảm tiêu thụ năng lượng và tiết kiệm chi phí cho tòa nhà hoặc nhà máy. Các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, gió và năng lượng thủy điện có khả năng cung cấp nguồn điện sạch và rẻ hơn so với nguồn năng lượng từ lưới điện chính.

Đối với các tòa nhà hoặc nhà máy có diện tích lớn và không gian trống phía trên mái, hệ thống điện mặt trời có thể là một giải pháp tốt để sử dụng nguồn năng lượng tái tạo. Hệ thống điện mặt trời cung cấp điện cho các thiết bị trong tòa nhà, giúp tối ưu hóa hoạt động của HVAC và giảm thiểu chi phí tiền điện.

Tối ưu hoá cấu hình và lịch hoạt động của hệ thống HVAC với một số hệ thống điều khiển tự động BMS & EMS

• BMS (Building Management System): Hệ thống quản lý tòa nhà cung cấp các tính năng quản lý cho các thiết bị trong tòa nhà hoặc nhà máy. BMS được sử dụng để quản lý các hệ thống HVAC, ánh sáng, an ninh và các hệ thống khác, đảm bảo cho việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà được chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành. BMS kết hợp các cảm biến thông minh để theo dõi các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí và chất lượng không khí, giúp điều khiển hệ thống HVAC để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

• EMS (Energy Management System): Hệ thống quản lý năng lượng giúp quản lý và giám sát tiêu thụ năng lượng của các thiết bị trong tòa nhà hoặc nhà máy. Hệ thống EMS có thể quản lý năng lượng tòa nhà hiệu quả vì kết hợp được các chức năng quản lý năng lượng tòa nhà thông thường với các chức năng thông minh bổ sung. EMS sẽ thu thập dữ liệu từ các cảm biến, phân tích dữ liệu và đưa ra các đề xuất về cách sử dụng năng lượng hiệu quả hơn.

Việt Nam đang chuyển đổi từ một nền kinh tế nông nghiệp sang một nền kinh tế công nghiệp và dịch vụ. Vì vậy, nhu cầu sử dụng năng lượng đang tăng lên mỗi ngày, đặc biệt là trong các tòa nhà và nhà máy sản xuất. Theo tổng công ty Điện lực thành phố Hà Nội (EVNHANOI) đã kêu gọi các doanh nghiệp cần đồng hành với mục tiêu tiết kiệm tối thiểu 2,2% tổng điện năng năm 2023. Theo đó, nhóm tòa nhà văn phòng kì vọng tiết kiệm từ 5% tổng điện năng tiêu thụ trong năm, các doanh nghiệp sản xuất phải đảm bảo tiết kiệm ít nhất 2% điện năng tiêu thụ trên một đơn vị sản phẩm mỗi năm.

Tuy nhiên, hiện tại, việc áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng và quản lý năng lượng vẫn còn hạn chế tại nhiều tòa nhà và nhà máy ở Việt Nam

Các tòa nhà và nhà máy mới xây dựng thường được thiết kế với các giải pháp tiết kiệm năng lượng và quản lý năng lượng. Tuy nhiên, các tòa nhà và nhà máy cũ thì vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế về hệ thống HVAC và áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng. Việc nâng cấp hệ thống HVAC để sử dụng những thiết bị mới có khả năng tiết kiệm năng lượng và áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng khác vẫn còn chưa được phổ biến rộng rãi.

Các giải pháp quản lý năng lượng, bao gồm các hệ thống BMS và EMS, cũng đang được triển khai tại một số tòa nhà và nhà máy ở Việt Nam, nhưng vẫn còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm của các nhà quản lý tòa nhà và nhà máy.

Trong khi đó, việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời và gió đang được ưu tiên và khuyến khích ở nhiều địa phương trong cả nước, tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cho các hệ thống này vẫn khá cao, dẫn đến việc chưa được áp dụng rộng rãi.

Tóm lại, việc áp dụng các giải pháp và công nghệ tiên tiến trong ngành HVAC thông minh đang là xu thế tất yếu, tuy nhiên ở Việt Nam vẫn còn hạn chế. Dù vậy, với sự quan tâm ngày càng tăng của chính phủ và người dân đối với vấn đề này, hy vọng rằng các giải pháp này sẽ được áp dụng rộng rãi hơn trong tương lai.