[CPD Sharing EP2] Provision of Energy and Carbon Audits for Government Buildings of HKSAR 點樣做Energy Audit? 點樣做RCx?
短介:
這個系列是我將自己出席過的CPD 內容濃縮成筆錄文章，希望將知識總結，並讓知識流傳，因為我覺得工程知識太廣泛，卻又欠缺參考書，導致有心進步的人亦不易找到門徑，我希望有一個平台可以讓更多工程師一起討論、學習，此系列介紹的知識較為進階，基礎知識將來才會逐一介紹 (另外Elvis 師兄的Blog 亦非常值得留意，許多設計方法已經可以在他的網站裡學習到)
CPD 資料
| Title: | Provision of Energy and Carbon Audits for Government Buildings of HKSAR |
| Speaker: | NA |
| Date: | 13 Sept 2022 |
| Organizer: | WSP |
| Theme: | Energy, RCx, Energy Audit |
內容目錄：
- Data Collection and Site Inspection
- Review of Building System to find Energy Consumption
- Identification of Energy Management Opportunities (EMOs) or Energy Saving Opportunities (ESOs)
- Cost Anaysis
- Compliing of Energy & Carbon Audit Report
這次的座談會內容非常實用，而我本身也曾做過RCx 項目，所以在此亦同樣補充我的經驗，以作一個工作流程分享。
基本上，本文目錄已經是一個Energy Auditing / RCx 的大概流程，如下圖所示：
跟咩Standard / 睇咩Code 做？
For Energy Audit:
EMSD: COP Energy Audit Code (BEEO Chapter 610 - Part 9) - 每10年做一次Energy Audit
For Carbon Audit:
EMSD x EPD: Guidelines to Account for and Report on Greenhouse GasEmissions and Removals for Buildings (Commercial, Residential orInstitutional Purposes) in Hong Kong
For RCx:
EMSD: Technical Guidelines on Retro-commissioning
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- Data Collection and Site Inspection
第一步就是要收集大廈資料，初步應該是由場地使用者 (User)，如體育館(Sports Centre)，則會由康民署 場地主任/經理用email 形式將基本資料交給EMSD，再由EMSD 交給顧問 (亦即是你)。
基本資料包括：
- 大廈的高度
- 樓層數量每層Layout Plan
- 電費水費煤氣費單據 (不一定有煤氣，通常有Boiler 鍋爐房才會有)
- BMS History Data
- 過往上一手的Energy Audit Report (如有，不一定有)。
為甚麼要收集這些資料？
收集資料1-2項，可以對整楝大廈有個初步認識，收集資料3-4項，你就可以跟據月份去Plot一張耗電量 / 耗水量 / 耗煤氣量 走勢圖，如果整到兩年、三年的趨勢，如果大致上一樣，你就可以捉摸到大廈的基本耗能情況，正常情況下應該夏天耗電量較高 (天氣熱開冷氣造成)
如果兩三年的趨勢已經不一樣，那麼應該是有設備壞了，例如AHU 長期24x7開著，造成超巨大用電量，則可以會造成本年度耗電量升高； 又或者早前更換了一台新的Energy Saving Pump，則可以會造成本年度耗電量降低。
然而我自己做RCx的時候剛好遇上疫情，當時游泳池完全沒開，長達數個月的資料不正常，很難發現到甚麼異常。
某些大廈落成已經超過30年，有些資料可能連場地經理也無法提供，例如Layout plan，我認為做Energy Audit/ RCx最大的敵人，就是年份久遠而造成的資料缺失，好似摸黑行路一樣，只能逐樣逐樣試。
第二步就要約場地使用者，安排時間去進行第一次Site Inspection，如果經驗不足、資料缺失，睇Site這個動作將會進行10次以上。
睇甚麼呢？
第一次就是先落去睇一次所有BSE設備，有無Chiller ? 係Oil free 定係 Sea water type？ 有咩Pump？ 用緊咩燈？ (LED? T5? Fluorescent ?)
要影低所有設備的Name Plate，因為要知道本身個設備出廠時的預期參數，例如出水量Flow rate、壓力Pressure，以及用電量Power rating。
以Fresh Water Transfer pump 為例，影完要檢查返BMS的數據，到底過去這段時間，它的用電量有無超出Name Plate 建議，以及BMS的參數是否就是Name Plate要求？ 有些設備，我曾遇過一隻Chiller失去了自動Timer 啟動功能，連帶Chiller water pump也長期著住，都是靠BMS 和Name Plate去檢查出來。
但有些大廈年份久遠，未必有安裝BMS，那就要額外叫判頭幫幫手，安裝一隻Electrical Meter 去收集資料。如你想知道一個地方的溫度、光度變化，就可以安裝IOT Sensor，Site Inspection 不外乎就是做這些了。
2. Review of Building System to find Energy Consumption
假設你已經收集好了資料，第三步就是逐個BSE System 分析，看看哪一個系統佔據最多耗能，因為一般而言，Energy Audit Project都會有節能目標要達成，例如RCx就是要節省Whole Building Annual Energy Consumption 的5%，最易達成的方法就是從最耗電的系統中找錯處，改正它去獲得5%的Energy Saving。
下圖就是常見的政府建築物耗能情況（游泳池、市政大樓、體育館）：
鎖定目標系統之後，就要從BMS History Data 或者 IOT Sensor 上，逐個數據查看有無異常情況，假如你隔15分鐘獲取一個IOT Sensor 數據，7天的數據多達672個，我個人一般會用一個月去考察，因為可以看到四個完整的周期，如每個周末凌晨都用電特別多，但其實體育館凌晨時不會有使用者，所以屬於異常耗電，可以再仔細問場地經理知否原因，有時需要自己扮演偵探找出原因。
做Energy Audit，就好似做醫生為病人診症，找到病因，就要開始仔細思考病灶在哪裡，再根治。
去到這工序，Energy Audit 就來到相對困難的地步，因為要對於每種BSE System 的特點都要掌握，所以通常有經驗的工程師才會處理到。
3. Identification of Energy Management Opportunities (EMOs) or Energy Saving Opportunities (ESOs)
假設你已經找到原因，而且有頭緒怎麼解決，其實已經寫好了一個EMO了，因為EMO = Problem + Solution。
舉其中一個常見的EMO/ESO為例，就是移除多餘的光管 (Delamping)。
自從BEC 實行，對於Lux level 有嚴格要求，新落成的大廈已經很少會過光，而且用的都是較節能的LED 光管，但有很多老舊大樓落成時，連BEC例都未實行。
你在Site Inspection時就要人手數 (是的，人手數全楝)清楚每間房的光管情況，調查清楚該款燈的用電量 (通常會假設，因為太難追查)，建議的Delamp 數量及運作時間，三者相乘，從而計算出Avoided Annual Energy，
這個拆燈數量並不是隨口說，而是要根據CIBSE 及BEC 有關於房間用途而建議的Lux Level 去判斷可以拆多少支，畢竟如果你拆完之後反而不夠光，搞到場地使用者/ 市民受傷，也許你就會上新聞了。
4. Cost Anaysis
另一種Lighting EMO，就是更換光管成LED:
計算Payback Period的方法簡單而言就是:
= Cost / (Avoided Annaul Energy (kWh) x $1.3 per kWh)\
*每度電$1.3 是由CLP網站取出，可能隨時變動
例子
30萬成本，一年節省 128,645 kWh的話，Payback period 就是:
= $300,000 / (128645 x 1.3) = 1.79 years
而Energy Audit Cost Anaylsis基本上就是Payback Period 計算，而且不會用NPV方法計算，即假設無視通脹，用最簡單方法計算回本期。
根據ENB CM 1/2020，Payback period < 12 years都算是值得做，而超出的話可以考慮申請 funding (例如 ArchSD's bid under Subhead 3101GX)，通常是安裝PV panels (太陽能板) 才會超出這個年份。
5. Compliing of Energy & Carbon Audit Report
只要重覆做上面幾步，湊夠幾個EMO，Total Avoid Energy 達到要求，你就可以開始著手撰寫Energy & Carbon Audit Report 或 RCx Final Report。
以我自己做RCx的經驗，一共會寫到至少4份report: Investigation, Measurement, Final RCx, Implementation Reports
絕對可以做個一年半載，每份Report 都要向EMSD 口頭上匯報一次，大家交流Comment，最後那份Final report更要得到場地使用者同意並實行，才會有第4份的Implementation Report (賽後檢討報告)。
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總結：
Energy Audit 其實真的頗為麻煩，但做落其實學到幾多知識，成功感都幾大，但當然感覺有少少似寫Final year paper，會有無靈感、發現不到問題的煩惱期。
希望這篇結合個人經驗的CPD 分享可以幫到大家吧，歡迎留言交流！
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