التدقيق الطاقي للمنشآت: طريقة عملية أخرى -عدا الطاقة المتجددة- لتحسين استخدام الطاقة، تقليل استهلاكها، و تحقيق إستدامة بيئية
التدقيق الطاقي هو مجموعة عمليات منهجية من فحص، تفتيش، مسح، و تحليل لتدفقات الطاقة لتوفير الطاقة في مبنى ما. من الممكن أن يتضمن عملية أو نظام مدروس لتقليل كمية الطاقة المدخلة إلى النظام دون التأثير سلباً على الناتج الطاقي و جودته في العقارات المنزلية، التجارية، الصناعية، الفندقية و غيرها. حيث يعد التدقيق الطاقي الخطوة الأولى في تحديد الفرص لتقليل تكاليف الطاقة و البصمة الكربونية.
Image Source: chateaues.com – ASHRAE Standard 211-2018
تضع (ASHRAE)، الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء، مبادئ توجيهية لمختلف الممارسات داخل مجال (HVAC) (التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد) وغيرها. أحد المجالات المهمة التي طورت فيها ASHRAE المبادئ التوجيهية هو تدقيق الطاقة للمباني التجارية، ولكن سيكون حديث المقال هذا عن التدقيق الطاقي بصورة عامة لكافة قطاعات المباني.
تدقيق الطاقة هو عملية منهجية لتقييم و فحص استخدام الطاقة واستهلاكها لمنشأة أو مبنى أو نظام معين. هدفها الرئيسي هو تحديد الفرص المتاحة للحفاظ على الطاقة، و أوجه القصور، و إقتراح إستراتيجيات لتقليل هدر الطاقة. من خلال تدقيق الطاقة، يمكن للمرء الحصول على نظرة ثاقبة حول كيفية استخدام الطاقة في المنشأة و من ثم تحديد أولويات التحسينات لتعزيز كفاءة الطاقة و تقليل النفقات المتعلقة بالطاقة.
تحدد آشري ثلاثة أنواع مختلفة من عمليات تدقيق الطاقة، يختلف كل منها في شدته والنتائج المتوقعة. من الضروري فهم نطاق كل مستوى من مستويات التدقيق قبل تحديد المستوى الأكثر ملاءمة للمبنى المراد تدقيق الطاقة له.
تعتبر عملية التدقيق الطاقي عملية واسعة جداً، و تتطلب خبرات واسعة بأجهزة القياس و خبرات فنية بكافة مجالات الهندسة تقريبا من هندسة كهربائية و ميكانيكية تبعاً لأنواع الأنظمة المستهلكة للطاقة في المنشأة، و يتطلب أيضا مهارات لها علاقة في تحليل البيانات و ربط القياسات المأخوذة مع بعضها البعض لتحليل طبيعة استهلاك الطاقة و الأمور المؤثرة عليها بناءاً على البيانات المقاسة و الملاحظات المرتبطة بالأنظمة الموجودة.
عند دراسة مبنى مشغول، ينصب التركيز الأساسي على تقليل استهلاك الطاقة مع ضمان الحفاظ على راحة الإنسان و صحته و سلامته أو تعزيزها. تتجاوز عملية تدقيق الطاقة تحديد مصادر الطاقة إلى تحديد أولويات استخدام الطاقة بناءاً على الفرص الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتوفير الطاقة.
و فيما يلي تفصيل لمستويات التدقيق الطاقي الموضوعة من آشري:
مستوى آشري “0” لتدقيق الطاقة: تحديد و تقييم المرجعية أو التدقيق الأولي
(Preliminary audit and Benchmarking):
يتكون من تحليل أولي لاستخدام الطاقة بالكامل في المبنى و تحليل استخدام المرافق التابعة له و تكاليفها و مقارنة أداء المباني مع أداء المباني المماثلة من نفس القطاع استناداً لبيانات تاريخية مجموعة سابقاً. يسمح هذا المعيار المدروس بتحديد ما إذا كان هناك حاجة إلى مزيد من التحليل، يتضمن أيضاً تحليل و دراسة مرجعية الطاقة لمبنى ما حسابات خاصة به و التي تعرف ب (Key Performance Indicators) أو مؤشرات الأداء الرئيسية مثل مؤشر استخدام الطاقة (Energy Use Index) و هو رياضياتياً عبارة عن حاصل قسمة مجموع استهلاك الطاقة السنوي بوحدة (kWh) على مجموع المساحة المشغولة أو المخدومة بالطاقة للمبنى، و له وحدة (kWh/m²) أو أي وحدتي طاقة و مساحة مكافئتين، و هناك أيضاً مؤشر كلفة الطاقة (Energy Cost Index) والذي يتم حسابه بنفس الطريقة لكن بدلاً من المساحة، يتم قسمة استهلاك الطاقة على كمية المدفعوات المفوترة التي يتم دفعها سنوياً مقابل خدمات الطاقة الكلية، و له الوحدة ($/kWh). تعطي هذه الحسابات مؤشراً جيداً جداً عن المنشأة و أين تقع ضمن فئات استهلاك الطاقة إذا ما أردنا مقارناتها مع مثيلاتها من نفس النوع من المنشآت.
مستوى آشري “1” لتدقيق الطاقة: الزيارة الميدانية أو التحليل الإرشادي
(Walk-through Analysis):
إن تدقيق الطاقة من المستوى الأول بحسب آشري، والذي يشار إليه عادةً باسم “التحليل التفصيلي”، هو تقييم أولي و أساسي لأداء الطاقة في المبنى. تم تصميم هذا التدقيق لتحديد الفرص المباشرة لتوفير الطاقة و توفير فهم واضح لأنماط استهلاك الطاقة في المبنى.
يتضمن عادةً مراجعة موجزة لفواتير المرافق وبيانات التشغيل الأخرى للحصول على نظرة عامة على اتجاهات استخدام الطاقة. بعد ذلك، يقوم المدقق بإجراء جولة في المنشأة لفحص أنظمتها و عملياتها بصريًا. و استنادًا إلى هذه النتائج الأولية، يقدم المدقق بعد ذلك تقريرًا يسلط الضوء على مجالات عدم الكفاءة و يوصي بإجراءات منخفضة التكلفة أو بدون تكلفة لتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
يهدف تدقيق المستوى الأول إلى إعطاء أصحاب المنشآت لمحة سريعة عن الفرص المحتملة لتوفير الطاقة دون الخوض في تحليلات مفصلة للنظام أو حسابات هندسية مدققة. لكنها نقطة انطلاق ممتازة لأولئك الذين يسعون إلى تحسين كفاءة استخدام الطاقة في مبانيهم و لكن قد لا تتوفر لديهم الموارد أو الحاجة لإجراء تدقيق أكثر تفصيلاً على الفور.
مستوى آشري “2” لتدقيق الطاقة: مسح و تحليل الطاقة
(Energy Survey and Analysis):
يقدم تدقيق الطاقة من المستوى الثاني، والذي يطلق عليه “مسح و تحليل الطاقة”، تقييمًا أكثر تفصيلاً وشمولاً لأداء الطاقة في المبنى مقارنةً بتدقيق المستوى الأول. يتعمق هذا التدقيق في فهم استهلاك الطاقة في المبنى من خلال التحليل الدقيق لأنظمته وعملياته وأنماط استخدام الطاقة.
تبدأ العملية بمراجعة شاملة لفواتير الخدمات ومواصفات المعدات و بيانات التشغيل، مع تقسيم استهلاك الطاقة حسب المعدات و الأنظمة الفردية. وبعد ذلك، يتم إجراء مسوحات و قياسات فعلية باستخدام أجهزة متخصصة في الموقع لتحديد نطاق أوسع من تدابير الحفاظ على الطاقة. يتم بعد ذلك تقييم كل من هذه التدابير المحددة لمعرفة وفورات الطاقة المحتملة، و تكاليف التنفيذ، و فترات الاسترداد. يتم الانتهاء من تدقيق المستوى 2 بتقرير مفصل يزود أصحاب المباني برؤى قابلة للتنفيذ، و خطة واضحة لمبادرات أو توصيات من فريق التدقيق الطاقي لتوفير الطاقة، و تحليل التكلفة و العائد لكل إجراء موصى به.
يعد هذا المستوى من التدقيق مناسبًا لأصحاب المباني الملتزمين بفهم و تحسين كفاءة استخدام الطاقة في ممتلكاتهم بطريقة أكثر تعمقًا، و اتخاذ قرارات تعتمد على البيانات بناءاً على توازن التكاليف و الفوائد.
مستوى آشري “3” لتدقيق الطاقة: تحليل تفصيلي للتعديلات كبيرة رأس المال أو تدقيق الاستثمار
(Detailed Analysis of Capital-Intensive Modifications or Investment Grade Audit):
يقدم هذا المستوى من التدقيق إجراءات أكثر تعمقًا وشمولاً. تم توجيه هذا التدقيق خصيصًا نحو المشاريع واسعة النطاق أو ذات رأس المال الكبير، من خلال الخوض في التفاصيل المعقدة للتعديلات التحديثية أو التعديلات المحتملة التي تم إبرازها في تدقيق المستوى الثاني.
فمثلا في كثير من الدول العاملة بنظام خدمات الطاقة (ESCos)، يتم طلب تقرير تفصيلي من الشركة التي أنهت عملبة التدقيق الطاقي لأحد المصانع على سبيل المثال، و يمكن تقديم هذا التقرير للوزارة أو الجهة المسؤولة و الموافقة على تقديم منحة أو تمويل لإجراءات توفير أنظمة الطاقة الموصى بها من قبل الشركة للمنشأة بناءاً على إتفاق بينهما يدعى بعقد الأداء (Performance Contract) قد شرحناه بشكل بسيط في المقال السابق، و مثال على ذلك مشروع كفاءة الطاقة في المصانع الصغيرة و المتوسطة الموجود حالياً في المملكة الأردنية الهاشمية و هو برنامج دعم مقدم من قبل صندوق تشجيع الطاقة المتجددة و كفاءة الطاقة (JREEEF) في وزارة الطاقة و الثروة المعدنية (MEMR) و بالتعاون مع غرفة صناعة عمان (ACI)، حيث يقدم برنامج الدعم هذا منحة مالية و دعم فني للمصانع المهتمة في تحسين كفاءة استهلاك الطاقة داخلها.
و ينصب التركيز في هذا المستوى من التدقيق على تقديم تحليل واضح و مفصل لتدابير محددة لتوفير الطاقة، والتي غالباً ما تتضمن عمليات محاكاة معقدة و حسابات هندسية متقدمة و نمذجة مفصلة للطاقة للتحقق من صحة التدابير المحتملة للحفاظ على الطاقة و البيئة في بعض الأحيان. يعد التقييم المالي في هذا المستوى أيضاً أكثر تفصيلاً، مع الأخذ في الإعتبار عوامل مثل توقعات أسعار الطاقة على المدى الطويل، تكاليف دورة حياة المعدات، و آثار الصيانة. يوفر التقرير الناتج من هذا التدقيق خارطة طريق مفصلة لعمليات التحديث الرئيسية للطاقة، مما يضمن حصول أصحاب المباني على جميع البيانات اللازمة لإتخاذ قرارات إستثمارية مستنيرة.
يعتبر هذا المستوى من التدقيق هو الأنسب للمنشآت التي تفكر في إجراء تغييرات كبيرة في البنى التحتية أو ترقيات لتحسين كفاءة استخدام الطاقة بشكل كبير.
وفي الختام، فإن الحديث يطول عند التكلم في موضوع التدقيق الطاقي، نظراً لتعمقه الشديد في الكثير من مجالات الهندسة العملية و كثرة التفصيلات الفنية المتعلقة فيه. أما في المقالات اللاحقة سنتناول بإذن الله تفاصيل الأنظمة المستهلكة للطاقة في المنشآت المنزلية، الصناعية، و التجارية، و آلية التدقيق الطاقي التي يمكن عملها داخل هذه المنشآت مع مراعاة أنواع هذه الأنظمة و كفاءة استخدامها للطاقة.
المصادر:
1- A comprehensive guide to ASHRAE Energy Audits for commercial buildings
2- What is the Difference Between ASHRAE Level 1, 2, and 3 Audits
3- Wiki Energy Audit Article
