10 تدابير للحد من استهلاك الطاقة في مكان العمل

الخطوة الأساسية الأولى هي إجراء تدقيق كامل للطاقة.

ينطوي هذا التحليل المتعمق، المعروف باسم تدقيق الطاقة، على فحص منهجي للمنشآت والعمليات الصناعية. فهو يقيس بدقة استهلاك الطاقة لكل قطعة من المعدات، من أجل تحديد الإجراءات التي يجب اتخاذها بوضوح.

فهو يحدد المعدات والعمليات الأكثر استهلاكًا للطاقة، ويكشف عن الأعطال الفنية أو التشغيلية، ويسلط الضوء على التحسينات الممكنة.

تمكننا النتائج من وضع خطة عمل واضحة ومخصصة تهدف إلى الحد من استهلاك الطاقة وخفض تكاليف التشغيل وتحسين الأداء العام للطاقة. في المتوسط، يمكن أن يؤدي تنفيذ التوصيات الناتجة عن تدقيق الطاقة إلى تحقيق وفورات كبيرة تتراوح بين 15% و25% من نفقات الطاقة السنوية.

تعد الإدارة الفعالة للمرافق الصناعية مثل الهواء المضغوط والبخار والمياه المبردة وسوائل العمليات الأخرى ضرورية لتحسين أداء الطاقة. هذه السوائل ضرورية في أنشطة مثل تكييف الهواء والتبريد وتوليد الطاقة الميكانيكية ونقل الحرارة.

الهواء المضغوط، على سبيل المثال، هو عنصر استهلاكي رئيسي. وتؤدي التسريبات أو الضغط المعدل بشكل غير صحيح أو الإنتاج الزائد إلى استهلاك مفرط كبير. من خلال تقليل الضغط بمقدار 1 بار، من الممكن تحقيق وفورات في الطاقة بنسبة 7% تقريبًا. يمكن تطبيق هذا التحسين أيضًا على البخار والمياه المبردة عن طريق تقليل الضغط والحد من التسريبات وضبط درجة الحرارة لتحسين كفاءة الطاقة الإجمالية. يتيح استخدام عدادات التدفق المناسبة إمكانية تحديد الفاقد وضبط المعلمات وتحسين الكفاءة الإجمالية للمنشآت. يمكن للإدارة المحسّنة أن تحقق وفورات في الطاقة تصل إلى 20% في هذا المجال.

من الضروري أيضًا تحليل خسائر الضغط في شبكات الأنابيب. ومن خلال تبسيط بعض الأنابيب، يتم تقليل الضغط وتقليل جهد المضخة والحد من خسائر الطاقة غير الضرورية، وبالتالي تعزيز كفاءة الطاقة.

تعتمد الإدارة المثلى للسوائل الصناعية على حلول قياس دقيقة مصممة خصيصًا لتلبية جميع الاحتياجات. تقدم فوجي إلكتريك مجموعة كاملة من أجهزة قياس التدفق:

• مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية: متوفرة في إصدارات تطفلية وغير تطفلية تقيس السوائل بدقة كبيرة. لا تقاطع النماذج غير التطفلية العمليات، بينما تسمح النماذج التطفلية بقياسات مباشرة أكثر ملاءمة لبيئات صناعية معينة.
• أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي: مثالية للسوائل الموصلة للكهرباء وتضمن قراءات مستقرة وموثوقة.
• أجهزة قياس الضغط التفاضلي ومقاييس التدفق بالفتحة: مثالية للغازات أو الأبخرة أو السوائل، وتستخدم فتحة لقياس التغيرات في التدفق في الأنابيب بدرجة عالية من الدقة.

تساعد هذه الأدوات على تحسين إدارة المرافق الصناعية وتحسين الأداء العام للطاقة وتقليل تكاليف التشغيل على المدى الطويل.

الحرارة المهدرة هي الطاقة الحرارية الناتجة عن عملية صناعية، وغالبًا ما تُفقد في شكل هواء ساخن أو ماء ساخن أو بخار. وغالبًا ما يُنظر إلى هذه الحرارة على أنها من نفايات المنتجات، إلا أنها تنطوي على إمكانات كبيرة لتوفير الطاقة. في فرنسا، تقدر ADEME أن الصناعة تمثل في المتوسط 109.5 تيراواط ساعة من الحرارة المهدرة في المتوسط، أو أكثر من ثلث إجمالي استهلاكها من الوقود. من خلال استعادة هذه الحرارة وإعادة استخدامها، من الممكن تقليل الاستهلاك الكلي للطاقة في الشركات الصناعية بشكل كبير، وفي الوقت نفسه تقليل بصمتها البيئية.

يتم استرداد الحرارة المهدرة باستخدام المبادلات الحرارية. وهذه تلتقط الحرارة المتاحة، ثم تنقلها بكفاءة إلى عمليات صناعية أخرى أو إلى شبكات التدفئة أو مباشرة لتدفئة المباني.

تلعب أجهزة قياس الطاقة الحرارية دورًا رئيسيًا في عملية استعادة الطاقة من الحرارة المهدرة. تقيس أدوات قياس الطاقة الحرارية هذه بدقة كمية الطاقة المستعادة من خلال سوائل نقل الحرارة، مما يمكّن الصناعات من تقييم كفاءة الطاقة بدقة وتحديد الوفورات المحققة.

يتكون العزل الصناعي من العزل الحراري للأنابيب والخزانات والشبكات للحد من فقدان الحرارة. يمنع هذا العزل فقدان الطاقة إلى البيئة المحيطة، خاصةً بالنسبة للسوائل الساخنة أو الباردة.

يتم تحقيق العزل باستخدام مواد عازلة محددة، مثل الصوف الصخري أو الرغاوي التقنية أو الأصداف العازلة. يتم تركيب هذه الأجهزة حول المعدات التي تحمل أو تحتوي على طاقة حرارية.

تعتبر تركيبات العزل سهلة التنفيذ وغير مكلفة وتوفر الطاقة بشكل فوري. كما أنه يطيل عمر المعدات عن طريق الحد من التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة.

تُعد أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) من بين أكبر بنود الإنفاق على الطاقة في الصناعة. فهي تضمن الحفاظ على الظروف الحرارية لضمان راحة الركاب واستقرار العمليات الصناعية.

ويساعد التحكم الفعال في هذه الأنظمة على تجنب الانحرافات في درجات الحرارة والاستهلاك الزائد غير الضروري. ويحد التنظيم المناسب من ذروة الاستهلاك ويعزز التشغيل الأكثر استقرارًا لمعدات التدفئة.

لمواجهة تحديات التحكم والأداء هذه، تمنحك مجموعة وحدات التحكم في درجة الحرارة من Fuji Electric تحكمًا دقيقًا في التدفئة والتبريد. تتوفر هذه الوحدات في إصدارات أحادية الطور وثلاثية الطور، وتوفر هذه الوحدات التحكم الأمثل في درجة الحرارة في المباني أو العمليات الصناعية.

وبفضل نظام التحكم الذكي الخاص بها، تقلل هذه العبوات من استهلاك الطاقة الزائد المرتبط بتغيرات درجات الحرارة. فهي تساهم في تشغيل معدات التدفئة بشكل أكثر استقرارًا وكفاءة واقتصادًا في استهلاك الطاقة.

من بين روافع الحد من استهلاك الطاقة في الصناعة، يحتل تحسين الغلايات وأنظمة الاحتراق موقعًا استراتيجيًا. ويعتمد هذا الإجراء على المراقبة الدقيقة لغازات الاحتراق لضبط البارامترات في الوقت الحقيقي.

ولتحسين الاحتراق بشكل أكبر، يقوم محلل الغاز بالليزر ZSS ومحلل الغاز بالأشعة تحت الحمراء ZPA بقياس تركيزات ثاني أكسيد الكربون والأكسجين في أبخرة الغلايات باستمرار.

تتيح هذه البيانات إمكانية التحكم في الاحتراق بدقة. من خلال تحسين الهواء والوقود المحقون، تضمن هذه الأنظمة كفاءة الطاقة المثلى. فهي تساعد على تقليل الفاقد والانبعاثات الملوثة والاستهلاك الزائد للوقود، مع إطالة عمر المعدات.

يمكن أن يؤدي دمج حلول أجهزة القياس هذه في منشآت الاحتراق إلى تحسين أداء الغلايات وتقليل تكاليف التشغيل والمساهمة بفعالية في الإدارة المستدامة لاستهلاك الطاقة.

يتضمن التحكم الآلي في الطاقة تنظيم استهلاك المعدات الصناعية بذكاء وفقًا للاحتياجات الفعلية. وهذا يتجنب الهدر المرتبط بإمدادات الطاقة الثابتة التي لا تتكيف مع دورات الإنتاج.

تتيح محركات Fuji Electric متغيرة السرعة إمكانية ضبط سرعة المحركات الكهربائية في الوقت الفعلي. تقوم المحولات بتعديل التردد والجهد المرسل إلى المحرك وفقًا للحمل المطلوب. يقلل هذا التعديل من استهلاك الطاقة والتآكل الميكانيكي للمعدات.

تمثل الإدارة الدقيقة لطاقة التدفئة وكهربة العمليات الصناعية رافعة رئيسية لتحسين كفاءة الطاقة. ولتلبية هذه الاحتياجات، يمكن استخدام وحدات التحكم في الطاقة APR لتكييف طاقة معدات التدفئة بدقة ودعم كهربة المنشآت تدريجياً، مما يساهم في تحسين التحكم في الاستهلاك الكلي.

من خلال تكييف تشغيل الماكينة حسب الطلب، تساهم هذه الحلول في تقليل استهلاك الكهرباء بشكل كبير. كما أنها تضمن الكفاءة المثلى وإنتاجاً أكثر استقراراً على المدى الطويل.

تمثل الإضاءة نسبة كبيرة من استهلاك الطاقة في المواقع الصناعية. يمكن للإدارة المثلى أن تقلل التكاليف مع ضمان الراحة البصرية المناسبة للأنشطة المختلفة.

تقدم Fuji Electric مجموعة من أجهزة التحكم في الطاقة المصممة لتعديل طاقة الإضاءة بدقة. تقوم هذه الأجهزة بضبط شدة الإضاءة تلقائيًا وفقًا للاحتياجات الفعلية، وبالتالي تجنب الاستهلاك الزائد.

وبفضل وحدات التحكم الذكية هذه، يمكن للشركات تحسين منشآتها وإطالة عمر معداتها وتحقيق وفورات مستدامة في الطاقة، مع تحسين كفاءة الطاقة الإجمالية لورش العمل الخاصة بها.

نظام إدارة الطاقة (EMS) هو نهج منظم لرصد وتحليل وتحسين استهلاك الطاقة في الشركة. ويستند إلى عملية تحسين مستمرة لتحديد الوفورات المحتملة في الطاقة.

يتمثل الهدف الرئيسي لنظام الإدارة البيئية في ضمان الإدارة المستدامة والفعالة لموارد الطاقة باستخدام أدوات القياس والرصد والتحكم. وتكمل مؤشرات أداء الطاقة هذا النظام من خلال قياس الاستهلاك وتحديد الهدر وتحديد أولويات الإجراءات التصحيحية.

توفر الحلول الرقمية مثل الواجهات البينية بين الإنسان والآلة (HMIs) وبرامج الإشراف المرتبطة بها تصورًا في الوقت الفعلي لاستهلاك الطاقة. وبالاقتران مع مؤشرات قياس استهلاك الطاقة، فإنها توفر بيانات دقيقة لتقييم فعالية التدابير وتوجيه عملية صنع القرار.

تعمل هذه المعدات على تسهيل تنفيذ نظام إدارة الطاقة (EMS) من خلال مركزية البيانات من العمليات الصناعية. وبفضل واجهة سهلة الاستخدام، يمكنها اكتشاف الانحرافات بسرعة وتحسين الإعدادات ومراقبة الأداء.

تمكّن واجهة HMI جنبًا إلى جنب مع برنامج الإشراف مديري الطاقة من التحكم في منشآتهم بفعالية واتخاذ القرارات بناءً على بيانات موثوقة ومحدثة.

تعتمد الصيانة التنبؤية على تحليل بيانات المعدات في الوقت الفعلي لتوقع الأعطال قبل حدوثها.

يتجنب التوقف غير المجدول ويطيل عمر الماكينة.

تعتمد الصيانة التنبؤية على خدمات متخصصة قادرة على تحليل البيانات الفنية من المعدات في الوقت الفعلي. تساعد هذه الخدمات على تحديد انحرافات التشغيل قبل أن تؤدي إلى أعطال أو استهلاك مفرط للطاقة.

وهذا يمكّن فرق الصيانة من التخطيط للتدخلات في الوقت المناسب، وتجنب حالات التوقف غير المجدولة. يعمل هذا النهج على تحسين توافر المنشآت وإطالة عمرها الافتراضي، مع تقليل تكاليف الطاقة المرتبطة بالأعطال.

نقدم في فوجي إلكتريك عقود صيانة مخصصة لمساعدة الشركات على مراقبة منشآتها. وتشمل هذه الخدمات مراقبة الأداء والمعايرة المنتظمة لأدوات القياس لضمان الدقة وتحسين استهلاك الطاقة.

كما تمكننا خبرتنا في الصيانة الصناعية من تحسين إعدادات المعدات وجعل العمليات أكثر موثوقية. وهذا يساهم في تقليل استهلاك الطاقة بشكل مستدام مع تحسين جودة الإنتاج.

يعني استخدام الطاقة المتجددة أنه يمكنك إنتاج جزء من الكهرباء أو التدفئة محلياً. وهذا يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري ويحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

يمكن للشركات تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية أو وحدات التوليد المشترك للطاقة من الكتلة الحيوية أو أنظمة استعادة الغاز الحيوي. يمكن أن تغطي هذه التركيبات نسبة كبيرة من استهلاك الطاقة في الموقع الصناعي.

من خلال تثبيت تكاليف الطاقة على المدى الطويل، تقلل الطاقات المتجددة من التعرض للتقلبات في سوق الطاقة. كما أنها توفر إمكانية الحصول على الدعم المالي والإعفاءات الضريبية.

يعزز دمج الطاقات المتجددة في استراتيجية الطاقة في الموقع الصناعي من صورته البيئية. وهذا يلبي أهداف الامتثال التنظيمي والتحول في مجال الطاقة بما يتماشى مع التزامات المسؤولية الاجتماعية للشركات، مع المساهمة الفعالة في مكافحة تغير المناخ.

تتعلق إجراءات الحد من استهلاك الطاقة بجميع القطاعات الصناعية، بغض النظر عن حجمها أو عملياتها أو القيود الخاصة بها.

تنطبق التدابير المعروضة في هذه المادة على جميع القطاعات الصناعية:

• صناعة الكيماويات والبتروكيماويات,
• صناعة الأغذية
• صناعة المعادن,
• معالجة البلاستيك,
• إنتاج الطاقة, 
• إلخ.

يمكن لكل شركة اتخاذ خطوات بسيطة وفعالة لتقليل استهلاكها للطاقة، مع تحسين عملياتها الإنتاجية.

برنامج شهادة توفير الطاقة (CEE ) هو برنامج وطني مصمم لتشجيع الشركات على تقليل استهلاكها للطاقة. ويوفر البرنامج الدعم المالي لعدد من مبادرات كفاءة الطاقة التي يتم اتخاذها كجزء من عملية التحول في مجال الطاقة.

ما يلي، على وجه الخصوص، مؤهلون للحصول على تمويل من الصندوق المركزي الأوروبي:

• أنظمة Fuji Electric للتحكم في المحركات: تعمل هذه الأجهزة على تنظيم استهلاك المحركات وتحسين كفاءتها.
• محركات متغيرة السرعة تعمل على ضبط الطاقة المستهلكة وفقًا للاحتياجات الفعلية، وتجنب الاستهلاك الزائد غير الضروري.
• أنظمة قياس مؤشر أداء الطاقة (EPI): تتيح حلول جمع البيانات هذه مراقبة كفاءة الطاقة في المنشآت الصناعية وتحسينها بفعالية.

تعمل هذه المنح على تقليل تكاليف الاستثمار وتسهيل تنفيذ الحلول المستدامة. كما أنها تشجع الشركات الصناعية على اعتماد تقنيات عالية الأداء وتسريع إجراءات كفاءة الطاقة، مع تحسين العائد على الاستثمار.