Промышленная энергетическая оптимизация заключается в измерении, анализе и совершенствовании систем энергопотребления с целью сокращения энергопотребления и эксплуатационных расходов завода без ущерба для его производственных показателей.
Она, в частности, основана на выявлении энергоемких участков, учете потребления промышленных ресурсов, анализе данных о потреблении, а также на оптимизации технологических процессов и оборудования.
Потребление электроэнергии, пара, топлива, промышленного холода и сжатого воздуха необходимо измерять отдельно, чтобы выявлять потери, обнаруживать отклонения и определять приоритетность мер, обеспечивающих наибольший потенциал экономии.
Таким образом, структурированный подход позволяет измерить → проанализировать → оптимизировать → проверить достигнутую экономию.
Энергетическая оптимизация в промышленности — это совокупность мер, позволяющих более эффективно использовать энергию, необходимую для функционирования производственного объекта. Она заключается в измерении потребления, анализе способов использования, выявлении потерь и адаптации работы оборудования и технологических процессов к реальным потребностям.
В отличие от простого разового сокращения потребления, оптимизация энергопотребления основана на непрерывном подходе, сочетающем в себе применение измерительных приборов, учет, анализ данных, регулирование, автоматизацию и мониторинг показателей эффективности.
Его цель — сократить энергопотребление и затраты на энергию при одновременном сохранении производительности, качества и эксплуатационной готовности оборудования.
Основные возможности для оптимизации энергопотребления зачастую кроются в энергоресурсах, необходимых для промышленных процессов: электроэнергия, пар, топливо, холод и сжатый воздух.
Недостаточный контроль или неэффективное управление этими сетями может привести к избыточному потреблению, потерям энергии, увеличению производственных затрат и снижению эффективности оборудования.
Таким образом, первый этап заключается в отдельном измерении каждого вида энергопотребления с целью выявления наиболее энергоемких статей расхода и определения мер, обеспечивающих наибольший потенциал экономии.
Значительная часть энергетических потерь в промышленности приходится на инженерные системы: пар, топливо, электроэнергию, промышленное охлаждение и сжатый воздух. Недостаточный учет потребления, отсутствие системы обнаружения аномалий или неэффективное управление могут привести к избыточному потреблению и росту затрат на энергоносители.
Основные механизмы оптимизации энергопотребления заключаются в точном измерении объемов потребления, визуализации данных о потреблении, выявлении отклонений и корректировке режимов работы оборудования. В зависимости от конкретных установок это может осуществляться посредством автоматизации, регулирования, рекуперации тепла, интеллектуального управления оборудованием или оптимизации технологических процессов.
Таким образом, устойчивое сокращение затрат на энергию основано на структурированном подходе: измерение, анализ, определение приоритетов мер, а затем проверка достигнутой экономии.
Не все меры по оптимизации энергопотребления имеют одинаковый потенциал экономии и одинаковую стоимость инвестиций. Поэтому в первую очередь необходимо выявить наиболее затратные статьи, количественно оценить потери и сопоставить ожидаемую выгоду с объемом необходимых инвестиций.
В частности, при анализе могут учитываться годовая экономия энергии, затраты на техническое обслуживание, рост производительности, срок службы оборудования и срок окупаемости инвестиций.
Такой подход позволяет определить приоритетность мер: устранение отклонений и настройка оборудования, улучшение учета, оптимизация энергопотребления, модернизация оборудования или автоматизация технологических процессов.
В практическом плане оптимизация энергопотребления на промышленных объектах основана на точном анализе потребления, выявлении отклонений и реализации целенаправленных мер, позволяющих сократить потери и затраты на энергию.
Учет энергопотребления позволяет отдельно измерять основные виды потребления, сравнивать их динамику во времени и выявлять статьи расходов, характеризующиеся наибольшими отклонениями или возможностями для экономии.
Энергетический аудит позволяет выявить источники потерь, определить приоритетность направлений экономии и оценить рентабельность инвестиций (ROI) планируемых мер. Таким образом, он является ключевым этапом в определении приоритетов инвестиций и обеспечении устойчивого повышения энергоэффективности промышленных объектов.
Измерение насыщенного или перегретого пара и расхода с поправкой на давление и температуру необходимо в таких промышленных отраслях, как пищевая промышленность, химическая и нефтехимическая промышленность для технологического нагрева.
Дозирование расхода пара позволяет :
В большинстве промышленных предприятий газ, мазут и уголь используются для производства тепла для установок и промышленных процессов. Промышленность по-прежнему в значительной степени зависит от ископаемого топлива как сырья.
Измерение расхода топлива позволяет :
В какой бы отрасли вы ни работали, электричество - это, пожалуй, самый необходимый ресурс для работы вашего производственного оборудования.
Учет электроэнергии и его оптимизация позволяют :
Хотя пищевая промышленность является основным потребителем энергии в виде промышленного холода для поддержания холодовой цепи, другие отрасли, такие как фармацевтика и химическая промышленность, также используют ее (охлаждающие контуры в технологических процессах, центры обработки данных, промышленные здания и т. д.).
Дозирование промышленных холодильников позволяет :
11 % промышленного производства электроэнергии приходится на производство сжатого воздуха. Для этих отраслей промышленности управление воздушными сетями имеет большое значение.
Сбор, анализ и использование точных данных о потреблении воздуха, выбор и установка счетчиков сжатого воздуха и соответствующих показателей энергоэффективности могут обеспечить экономию от 15 до 30% в :
Во многих отраслях промышленности значительная часть потребляемой энергии рассеивается в виде отработанного тепла от производственного оборудования и процессов. Однако слишком часто этот ценный ресурс остается неиспользованным. Рекуперация отработанного тепла подразумевает сбор этой потерянной энергии и ее повторное использование в компании, например, для обогрева помещений, производства пара или питания систем охлаждения.
Создание системы рекуперации отработанного тепла требует глубокого анализа промышленных процессов и оборудования с целью выявления точек выделения тепла и возможностей его рекуперации. Возвращая эту энергию в производственный цикл, компании могут значительно сократить потребление энергии, добиться существенной экономии на счетах и повысить общую энергоэффективность. Этот рычаг оптимизации не только снижает затраты, но и повышает конкурентоспособность промышленности в условиях энергетического перехода.
Энергооптимизация зависит не только от оборудования и систем измерения. Активное участие сотрудников также позволяет быстрее выявлять отклонения, предотвращать некоторые виды расточительства и обеспечивать соблюдение передовых практик на протяжении длительного времени.
Повышение осведомлённости и обучение операторов, технических специалистов и руководителей объектов облегчают использование данных об энергопотреблении, отслеживание показателей и выявление отклонений в потреблении. Таким образом, они способствуют включению мер по оптимизации в процесс непрерывного совершенствования.
Возобновляемые источники энергии могут стать дополнением к программе оптимизации энергопотребления в промышленности, но они не заменяют предварительного сокращения ненужного потребления. Поэтому прежде чем увеличивать долю возобновляемой энергии, следует измерить объемы потребления, выявить потери и повысить эффективность оборудования и технологических процессов.
После того как потребление будет взято под контроль, внедрение местного производства энергии или решений по рекуперации энергии может способствовать дальнейшему сокращению затрат и зависимости от традиционных источников энергии.
«Промышленность 4.0» позволяет повысить эффективность энергопотребления за счет сбора, централизации и анализа в режиме реального времени данных, поступающих от промышленного оборудования и инженерных сетей.
Подключенные датчики, системы мониторинга и аналитические инструменты позволяют быстрее выявлять отклонения в потреблении, сравнивать показатели работы установок и определять приоритетные меры.
В сочетании ссистемами автоматизации и регулирования эти данные позволяют адаптировать работу оборудования к реальным производственным потребностям и отслеживать достигнутую экономию в динамике.
Энергетическая оптимизация позволяет сократить потребление электроэнергии, топлива и промышленных ресурсов, что также способствует снижению выбросов, связанных с эксплуатацией предприятия.
Однако эти экологические преимущества являются результатом более эффективного управления энергопотреблением. Поэтому на этой странице приоритетной задачей остается выявление потерь, сокращение ненужного потребления и оценка достигнутой экономии.
Необходимо отдельно измерять основные виды энергопотребления: электроэнергию, пар, топливо, холод и сжатый воздух. Учет и мониторинг потребления позволяют выявлять отклонения, потери и области, в которых можно добиться наибольшей экономии.
Меры следует классифицировать в зависимости от их потенциала экономии, инвестиционных затрат, влияния на производство и срока окупаемости. Простые корректирующие меры можно реализовать быстро, тогда как более крупные инвестиции требуют проведения технико-экономического анализа.
Срок окупаемости можно оценить, сопоставив чистую стоимость инвестиций с ежегодной экономией. Для более полного анализа целесообразно также учесть затраты на техническое обслуживание, рост производительности и срок службы оборудования.
Приоритеты зависят от технологического процесса, однако электроэнергия, пар, топливо, сжатый воздух и промышленное охлаждение часто входят в число основных показателей, подлежащих мониторингу. Их отдельное измерение облегчает выявление случаев чрезмерного потребления и возможностей для экономии.
БрошюраСкачайте брошюру и оптимизируйте свои энергетические показатели!
Эрик СТОЕКЕЛЬ
Инженер по применению энергоэффективности
