Энергоэффективность в промышленности: как снизить энергопотребление завода?

Определение энергоэффективности: что такое промышленная энергоэффективность?

Энергоэффективность в промышленности означает способность завода, технологического процесса или оборудования поддерживать или повышать уровень производства при меньшем потреблении энергии.

В первую очередь она основана на измерении энергопотребления с целью выявления наиболее энергоемкого оборудования, технологических процессов и инженерных сетей. Таким образом, потребление электроэнергии, газа, пара, сжатого воздуха, воды и тепловой энергии можно отслеживать отдельно, чтобы выявлять отклонения, потери и возможности для энергосбережения.

Повышение энергоэффективности, в свою очередь, достигается за счет целенаправленных мер: учета и субсчетчика, мониторинга показателей энергоэффективности (ПЭЭ), оптимизации технологических процессов, регулирования, изменения частоты вращения двигателей, анализа процесса сгорания и совершенствования промышленных систем.

Цель заключается в том, чтобы обеспечить устойчивое сокращение энергопотребления и затрат на энергию без ущерба для производительности, качества или безопасности оборудования.

Почему энергоэффективность важна в промышленности?

Энергоэффективность стала одной из ключевых задач для промышленных предприятий, поскольку она позволяет сократить затраты на энергию, повысить конкурентоспособность и снизить воздействие производственной деятельности на окружающую среду.

В промышленности энергопотребление связано со многими видами оборудования: двигателями, насосами, вентиляторами, компрессорами, котлами, печами, системами отопления и охлаждения, производством пара, сжатого воздуха и другими промышленными коммунальными услугами. Более глубокое понимание этих видов потребления позволяет выявить наиболее энергоемкие участки и сосредоточить меры по оптимизации там, где они приносят наибольшую выгоду.

Повышение энергоэффективности промышленного объекта также способствует более эффективному контролю над производственными затратами, снижению уязвимости перед колебаниями цен на энергоносители и укреплению устойчивости объектов. Измерение и мониторинг потребления, наконец, позволяют проверить достигнутую экономию и включить меры по повышению энергоэффективности в процесс непрерывного совершенствования.

Если вы хотите узнать больше, ознакомьтесь также с нашими рекомендациями по сокращения энергозатрат на заводе и определить основные факторы энергосбережения на промышленном объекте.

Промышленные предприятия должны интегрировать энергоэффективность в рамках все более четко структурированной нормативной и законодательной базы. Цель состоит в том, чтобы лучше контролировать энергопотребление, сократить выбросы и внедрить подход, направленный на постоянное совершенствование.

Стандарт ISO 50001 является основным ориентиром для организации системы энергетического менеджмента. Она помогает предприятиям ставить цели, отслеживать потребление энергии, измерять показатели энергоэффективности (ПЭЭ) и управлять мероприятиями по повышению эффективности.

Системы учета электроэнергии

• Учет электроэнергии для измерения потребления электроэнергии, выявления аномалий и определения пиков потребления.
• Учет газа для контроля потребления природного газа и других горючих газов, используемых в промышленных процессах.
• Учет водопотребления для измерения объема потребления, оптимизации использования и обнаружения утечек.
• Учет сжатого воздуха для мониторинга потребления воздуха, выявления утечек и повышения эффективности пневматических установок.
• Учет тепловой энергии для измерения расхода пара, горячей воды и теплоносителей, а также для оценки эффективности работы котлов и распределительных сетей.

Системы оптимизации промышленных процессов

• Высокоточные анализаторы процесса сгорания, в частности анализаторы кислорода, для контроля процесса сгорания, мониторинга выбросов, выявления отклонений и оптимизации энергоэффективности теплового оборудования.
• Регуляторы мощности на основе тиристоров SCR, предназначенные для точной адаптации электрической мощности к потребностям технологического процесса, ограничения ненужного энергопотребления и повышения стабильности работы установок.

Благодаря сочетанию измерений, учета энергопотребления и оптимизации технологических процессов промышленные предприятия получают достоверные данные, позволяющие выявлять энергоемкие участки, настраивать оборудование и проверять достигнутую экономию энергии. Такой подход позволяет сократить эксплуатационные расходы и одновременно повысить энергоэффективность и экологические показатели предприятия.

Внедрение системы управления и мониторинга энергоэффективности позволяет централизовать данные о потреблении, отслеживать их динамику и оперативно выявлять отклонения в энергопотреблении.

Чтобы быть эффективной, эта система должна опираться на достоверные данные, поступающие с измерительного и учетного оборудования, а затем систематизировать их с учетомпоказателей энергоэффективности (ПЭЭ) , адаптированным к конкретным видам использования, технологическим процессам и уровню производства.

Мониторинг может, в частности, касаться электроэнергии, газа, пара, сжатого воздуха, воды или тепловой энергии. Анализ этих данных позволяет сравнивать показатели во времени, выявлять отклонения и определять приоритетность мер по улучшению.

В сочетании с информационными панелями, инструментами мониторинга и энергетическим аудитом такой подход позволяет обеспечивать долгосрочное управление энергоэффективностью, проверять достигнутую экономию энергии и встраивать принимаемые меры в систему непрерывного совершенствования.

Оптимизация промышленных процессов заключается в адаптации работы оборудования к реальным потребностям производства с целью сокращения ненужных затрат при одновременном сохранении качества, производительности и эксплуатационной готовности установок.

В частности, она может касаться регулирования температуры, давления и расхода, настройки электрической мощности, оптимизации процесса сгорания, а также регулирования скорости двигателей, насосов и вентиляторов.

Системы автоматизации и регулирования позволяют плавно корректировать рабочие параметры с учетом фактических условий технологического процесса. регуляторы температуры, регуляторы мощности и преобразователи частоты тем самым способствуют сокращению избыточного потребления энергии и повышению энергоэффективности оборудования.

В сочетании с данными, полученными в результате учета энергопотребления и с помощью измерительных приборов, эти решения позволяют сравнивать показатели эффективности, выявлять отклонения и оценивать экономию энергии, достигнутую после оптимизации.

Внедрение возобновляемых источников энергии может стать дополнением к стратегии повышения энергоэффективности промышленного предприятия, позволяя сократить долю традиционной энергии, потребляемой на объекте. Таким образом, солнечная энергия, энергия ветра, биомасса или рекуперация энергии могут способствовать снижению общего энергетического следа предприятия.

Для эффективного управления этими потоками важно отдельно измерять произведенную, потребленную и, возможно, возвращенную в сеть энергию, а затем сравнивать эти данные с фактическими потребностями объекта. Системы учета энергии позволяют отслеживать эти потоки и оценивать реальный вклад возобновляемых источников энергии в общую энергоэффективность.

Повышение энергоэффективности позволяет промышленным предприятиям одновременно сократить потребление энергии, эксплуатационные расходы и выбросы, связанные с их деятельностью.

Сокращая потребности в электроэнергии, газе, паре или топливе, предприятия снижают свою энергетическую зависимость и ограничивают выбросы парниковых газов, связанные с эксплуатацией своих объектов.

Измерение энергопотребления и мониторинг показателей энергоэффективности также позволяют количественно оценить достигнутый прогресс, выявить отклонения и проверить эффективность принятых мер в динамике.

Таким образом, энергоэффективность способствует достижению баланса между производственной эффективностью, контролем затрат и сокращением воздействия на окружающую среду в рамках концепции непрерывного совершенствования.

Инвестиции в энергоэффективность позволяют устойчиво сократить эксплуатационные расходы и одновременно повысить производительность промышленных объектов. Однако при выборе мер необходимо учитывать инвестиционные затраты, ожидаемую экономию энергии и срок окупаемости инвестиций.

Существует несколько способов финансирования проекта: государственная поддержка, кредиты, лизинг, финансирование со стороны сторонних инвесторов или механизмы, связанные с сертификатами энергосбережения (CEE) , если данная операция соответствует критериям.

Перед тем как инвестировать, рекомендуется провести технико-экономический анализ, чтобы сравнить различные решения и отдать предпочтение тем из них, которые обеспечивают оптимальный баланс между энергосбережением, инвестиционными затратами, надежностью и окупаемостью инвестиций.

Проекты могут касаться, в частности, учета энергопотребления, контрольно-измерительных приборов, частотно-регулируемых приводов, оптимизации процесса сгорания, систем регулирования, а также модернизации промышленных инженерных сетей.

Энергоэффективность в промышленности во всё большей степени зависит от сочетания надёжных мер, показателей энергоэффективности, автоматизации и инструментов мониторинга, позволяющих оперативно выявлять отклонения и возможности для экономии.

Развитие«Промышленности 4.0», подключенных датчиков и анализа данных позволяет промышленным предприятиям лучше понимать свои показатели энергопотребления и корректировать работу оборудования с учетом реальных производственных потребностей.

Таким образом, эффективный подход заключается в измерении, анализе, управлении и последующей оптимизации энергопотребления в долгосрочной перспективе, при этом обеспечивая баланс между производственной эффективностью, контролем затрат и снижением воздействия на окружающую среду.

Компания Fuji Electric содействует промышленным предприятиям в реализации этих задач благодаря своим решениям в области контрольно-измерительных приборов, учета энергопотребления, анализа процессов сгорания, регулирования,автоматизации и энергетического аудита.