韦德·汤普森是福禄克电能质量专家，曾为雷竞技appRPM和BMI工作。他擅长解决数据中心、大型嵌入式系统、公用事业和工业设施的电能质量问题。
问:计量与节能有什么关系?
这一切都是关于投资回报率和底线。设备需要消耗一定的能量来生产工作——产品、数据等等。但是，大多数设施都消耗了太多的能源。他们是低效的能源使用者。直到过去十年，设施管理作为一个行业并不在乎——能源很便宜。一旦能源变得更加昂贵，经理们开始对减少能源账单感兴趣，但这一前景必须从商业角度考虑:哪里是投资回报率的转换点，哪里的浪费足够大，有意义解决?要回答这个问题，您需要测量您在建筑物中不同类型的工作(系统)上消耗了多少能源，并与标准进行比较。它告诉你发生了多少浪费。进一步的测量可以帮助您确定浪费的根本原因。浪费的数量与原因和要解决的成本相结合是ROI方程的三个点。
问:什么时候，在什么地方，用什么样的设施才有意义?
对于那些想要减少日常开支以提高生产率的设施来说，节能是有意义的——这些设施希望用更少的钱做更多的事，而不仅仅是花更少的钱。能源检查确定了提高效率的机会，并为设施经理提供数据，以了解根据设施的主要目标，哪些节能活动是有意义的，哪些没有提供足够的投资回报率或远远超出优先级。最大的机会通常存在于那些旧的、大型的、高能耗的系统尚未优化的设施中。其他好的候选者包括没有引入很多自动化或控制的生产设施，以及带有大型蒸汽或压缩空气系统的设施。
问:能省多少钱?
我希望我能保证每个设施都能降低25%的能源账单——这是一个非常常见的平均节能潜力美国能源部(DOE)．实际的节省取决于几件事。首先，在设施中发生了什么样的系统和活动?大负荷从来没有映射到公用事业费率表，以利用一天中最便宜的时间，有承诺提供显著的节省。运行较小负荷的设施可能看不到同样的机会。第二，建筑系统的效率有多低?一个更新的、维护良好的设施不会像一个系统和设备偏离建议设置和维护实践的旧设施那样提供那么多的节省机会。
问:当我想到能源浪费时，我想到的是冷空气从窗户漏进来，以及用节能灯取代旧灯泡。什么样的“能源浪费”发生在制造或混合使用设施?
这些都是很好的类比，因为它们都表示使用能源为低效流程提供动力。利用能源加热或冷却空气，迫使空气通过通风系统，结果却从窗户泄露出去，迫使系统过度生产，从而过度消耗。由于过滤器堵塞、电机过大等原因，工厂里还有多少其他系统比它们应该工作的更努力?使用能源为白炽灯供电是低效的，因为消耗的能源中有很大一部分最终变成了废热。由此推断，在一个设施中，所有(可能)老化的设备比新的高效模式消耗更多的能源。
所以，是的，制造业或混合用途设施可能会遇到照明和建筑围护结构的浪费。但这些是首先要解决的浪费吗?在记录所有主要负载下的功耗、将其映射到速率计划和操作计划并进行ROI计算之前，您无法回答这个问题。通常情况下，一个设施会发现在大型设备上节省了足够多的维护和运营成本，在几年内，他们就节省了足够多的钱，可以用更精简的模型加速设备更换。
问:如何开始?预算、时间和资源都是有限的。
从基线开始工作。
首先要确定能源在什么时候、在什么地方被使用。一旦设施所有者、经理和技术人员确切地了解运营业务需要多少能源，以及浪费了多少能源，他们就可以做出决定并制定计划。要达到这种状态，首先要拿到最近几张水电费账单的复印件，寻找罚款和高峰需求费用的迹象。从公用事业网站上下载一份费率表，这样你就可以知道在一天的不同时间，与你的运行计划相比，单位能源的成本是多少。如有必要，直接致电公用事业服务部门;他们会很高兴收到你的来信。
然后，指示您自己的电气团队或电气承包商记录主要公用事业服务入口以及最大系统和负载的供应面板的功率。记录代表性时间段内的kW、kWh和功率因数。这为三相电路和负载的实际功耗提供了非常准确的图像。最大的节省通常来自于将负载操作转移到一天中更便宜的能源时段。
问:谈谈那些最常见的“浪费者”系统。
除了绘制电力供应系统，我总是建议人们评估他们的机电，蒸汽和压缩空气系统。它们通常充斥着浪费能源的使用，而且很容易解决。
机电
机电系统中有五种常见的能源浪费类型:电气、机械/摩擦、调度、控制和规模/效率。
- 电压/电流过载和相位不平衡是机电系统中的两大能源浪费。这两种电气问题都可以检测到电能质量分析仪而且热成像仪．
- 浪费能源的机械状况表现为过热和过度振动，可通过热成像和振动仪检测到。可能的原因各不相同，从冷却和气流到轴承对准和其他摩擦原因。热扫描联轴器、轴、皮带、轴承、风扇、电气组件、终端/接线盒和绕组——所有这些都可以表明低效操作，从而浪费能源。
- 如前所述，最简单的节能解决方案之一是在整个运行计划中记录大型机电负载的功耗。确定机器消耗能源最多的时间(通常是在启动时)，并检查使用时间是否可以调整为一天中电费最便宜的时间。
- 使用相同的功率日志，将操作计划与机器使用能源的频率进行比较。它在不主动使用时使用多少功率?如果不使用控制装置，大多数机器必须手动关闭以停止消耗能源，而手动操作并不总是发生。并不是所有的机器都可以关闭，但大多数机器都可以闲置。控制从简单到完全自动化不等;从使用传感器和计时器到灵活闲置机器，再到将操作硬编码到PLC。
- 尺寸和效率评级。特别是在老旧的设施中，运行要求发生了变化，但负载保持不变，这意味着有时一个大型、昂贵的硬启动电机被留下驱动一个马力不那么密集的系统。任何设施管理人员的自然倾向都是使大型设备的使用寿命最大化。然而，与实际负载需求以及一个新的、高效的、合适大小的单元相比，记录电机使用的功率是值得的。计算有多少多余的能量被消耗，并乘以费率表。确定一台新电机需要多长时间才能收回成本:有时在设备出现故障之前更换设备在财务上是有意义的。如果不是，考虑是否可以使用控件来调节输出。
蒸汽
过程加热占可控运行成本的相当大一部分，必须定期检查系统，以避免几种不同的能源浪费情况。首先，记录锅炉的能耗，以获得能耗的基线。然后，检查分配系统，包括蒸汽疏水阀、压力表、绝缘、泵和阀门。使用一个热像仪为了检测失效的蒸汽疏水阀、泄漏、堵塞、价值问题和冷凝液故障:目标是将尽可能多的预热冷凝液返回锅炉。
超声波检漏仪也可用于检查蒸汽泄漏。一定要检查所有蒸汽疏水阀的绝缘是否松动或缺失以及是否正常运行;清洁锅炉内部，检查蒸汽输送管道是否堵塞。这些共同努力可以识别能源浪费，并帮助团队规划节能解决方案——其中许多解决方案通常可以通过维护而不是资本支出来实现。
压缩空气
一台100马力的空气压缩机每年可以消耗大约5万美元的电力，由于分配泄漏和浪费的使用实践，其中30%的电力用于从未使用过的加压空气。然而，许多设施从未评估过压缩空气运行的效率。事实上，当需要更多的空气压力时，许多设施会购买并运行额外的压缩机，而从未意识到他们可以从现有系统中获得更多的压力。
研究由压缩空气挑战²发现只有17%的压缩空气用户将效率作为压缩空气系统管理目标。71%的人只是想提供持续可靠的空气供应。这一理念也体现在使用上:气动设备安装往往连简单的电磁阀关闭阀都没有，无法驱动压缩机连续运行，车间人员经常将压缩空气视为免费资源，用它来清洁工作区域，甚至冷却。实际上，压缩空气是一种相当昂贵的商品。
要识别和量化浪费水平，首先要记录所有空气压缩机整个商业周期的功率。这将确定产生当前气压水平需要多少能量。还记录压缩机输出的psi与使用点相比，确定压降量，并验证操作气动设备所需的制造商psi;不要因为“原因”而给自己过度的压力。将压力模块插入测井万用表是进行这些测试的一种方法，而无需投资专门的设备。最后，使用超声波检漏仪扫描尽可能多的空气管路足迹，以确定空气泄漏的位置和范围。
提高能源效率的步骤包括修复已识别的泄漏;将压缩机设置为只产生必要的压力;在使用点安装空气关闭螺线管;在大容量应用中使用接收罐，而不是增加整体系统压力。
¹改进压缩空气系统性能:工业资料手册:第12节，“压缩空气系统经济学和向管理层销售项目”，第69页。
²参见“附录D”提高压缩空气系统性能:工业资源手册http://www.compressedairchallenge.org/library/#Sourcebook．由美国能源部(DOE)委托进行的研究，并得到压缩空气挑战赛(CAC)的技术支持。