Ενεργειακή επιθεώρηση στη βιομηχανία. Άννα Φραγκίδου Ηλεκτρολόγος Μηχανικός, MSc Διαχείριση Περιβάλλοντος MSc Διοίκηση & Διαχείριση Τεχνικών Έργων

Transcript

1 Ενεργειακή επιθεώρηση στη βιομηχανία Άννα Φραγκίδου Ηλεκτρολόγος Μηχανικός, MSc Διαχείριση Περιβάλλοντος MSc Διοίκηση & Διαχείριση Τεχνικών Έργων

2 Εκτενής Ενεργειακή Επιθεώρηση με τα ακόλουθα βήματα : Συνεντεύξεις και συλλογή πληροφοριών-στοιχείων Συλλογή διαθέσιμων στοιχείων ανάλωσης Α ύλης, προϊόντων, παραγωγής και ενεργειακών καταναλώσεων. Εκτενή αυτοψία στους χώρους του συγκροτήματος. Εκτενείς μετρήσεις ηλεκτρικών καταναλώσεων σε γενικούς πίνακες και πίνακες μηχανών. Υπολογισμοί ισοζυγίων ενέργειας. Ανάλυση των τιμολογίων ηλεκτρικής ενέργειας. Ανάλυση των ενεργειακών μεγεθών. Εντοπισμό και αξιολόγηση επεμβάσεων βραχυπρόθεσμης, μεσοπρόθεσμης και μακροπρόθεσμης διάρκειας απόσβεσης. Συγγραφή έκθεσης.

3 αντικειμενικός στόχος της ενεργειακής επιθεώρησης ήταν η ακριβής εκτίμηση των μηνιαίων ή ετήσιων καταναλώσεων ενέργειας σε κάθε επιμέρους εγκατάσταση και η συσχέτιση αυτών με τα αντίστοιχα μεγέθη της παραγωγής.

4 Στην έκθεση: Περιλαμβάνονται τα αποτελέσματα της ανάλυσης και αξιολόγησης των ενεργειακών μεγεθών και προσδιορίζονται τα μέτρα και οι επεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας οι οποίες είναι άμεσης οικονομικής απόδοσης και απαιτούν ελάχιστα ή μηδενικά κεφάλαια (ενεργειακό «νοικοκύρεμα»). Αναλύονται επεμβάσεις βραχύ και μεσοπρόθεσμου χαρακτήρα για επενδύσεις εξοικονόμησης ενέργειας χωρίς τεχνολογικό κίνδυνο. Παρέχεται ένας κατάλογος υποψηφίων επεμβάσεων ή επενδύσεων οι οποίες χρειάζονται περαιτέρω εξέταση, μαζί με κατ αρχήν εκτιμήσεις για τις ενδεχόμενες δαπάνες και το αντίστοιχο όφελος (τεχνολογικός εκσυγχρονισμός και αναβάθμιση εγκαταστάσεων ή/και εισαγωγή νέων ενεργειακών τεχνολογιών).

5 Αποτύπωση υπάρχουσας κατάστασης Σύντομη περιγραφή της παραγωγικής δραστηριότητας Χρήσεις Ενέργειας στη Βιομηχανία Ετήσια δεδομένα παραγωγής και καταναλώσεων Μηνιαία Δεδομένα Μηνιαίες Ενεργειακές Καταναλώσεις Μηνιαία παραγωγή

6 Ετήσια δεδομένα παραγωγής και καταναλώσεων Ενεργειακές Καταναλώσεις Έτος Παραγωγή (kg) Κατανάλωση Ηλεκτρικής ενέργειας (kwh) Ειδική Κατανάλωση ενέργειας (kwh / kg) , , ,07 Κόστος ηλεκτρικής ενέργειας Έτος Παραγωγή (kg) Κόστος ηλεκτρικής ενέργειας & ισχύος ( ) Οικονομική Επιβάρυνση ( / kg) ,34 0, ,43 0, ,19 0,088

7

8 Μηνιαία Παραγωγή για την τριετία [kg]. Ιανουάριος Φεβρουάριος Μάρτιος Απρίλιος Μάϊος Ιούνιος Ιούλιος Αύγουστος Σεπτέμβριος Οκτώβριος Νοέμβριος Δεκέμβριος ΣΥΝΟΛΟ

9 Αποτελέσματα ενεργειακής αποτύπωσης Επισκόπηση του συστήματος και της οργάνωσης της ενεργειακής διαχείρισης Αξιολόγηση των διαδικασιών συλλογής καταχώρησης και επεξεργασίας στοιχείων Ανάλυση του τρόπου χρήσης ενέργειας Συσχέτιση ενέργειας παραγωγής Συσχέτιση ηλεκτρικής ενέργειας με παραγωγή Συσχέτιση θερμικής ενέργειας με παραγωγή Παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν την κατανάλωση ενέργειας : Ο όγκος παραγωγής Οι παρεχόμενες υπηρεσίες Οι κλιματικές συνθήκες Η ποιότητα των πρώτων υλών

10 Συσχέτιση καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας και μηνιαίας παραγωγής περιόδου

11 Συσχέτιση ειδικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας με την μηνιαία παραγωγή για την περίοδο

12

13 Μετρήσεις Ηλεκτρικών Μεγεθών στη βιομηχανία Μετρήσεις σε παραγωγικό εξοπλισμό Μηχάνημα Κατανάλωση ενέργειας στο διάστημα μέτρησης (kwh) Παραγωγή στο διάστημα μέτρησης [Kg] Μηχανή 1 98, /12/ :00 μ.μ. Μηχανή 2 612, /12/ :10 μ.μ. Μηχανή 3 220, /12/ :17 μ.μ. Μηχανή 4 213, /12/ :30 μ.μ. Μηχανή 5 520, /12/ :20 μ.μ. Ημερομηνία & ώρα μέτρησης 11/12/ :45 π.μ. 18/12/ :00 μ.μ. 19/12/ :47 π.μ. 13/12/ :00 μ.μ. 11/12/ :00 π.μ Μηχανή 6 112, /12/ :25 π.μ. 13:25 μ.μ. Μηχανή 7 24, /12/ :45 π.μ. 15:45 μ.μ. Μηχανή 8 62, /12/ :10 μ.μ. 20:55 μ.μ

14 Μετρήσεις Ηλεκτρικών Μεγεθών στη βιομηχανία Μετρήσεις σε υποπίνακες τροφοδοσίας ηλεκτρικής ενέργειας Πίνακας Κατανάλωση ηλ. Ενέργειας [kwh] Χρόνος μέτρησης [h] Ημερομηνία μέτρησης Π.Κ ,4 3,42 09/12/02 Πίνακας τροφοδοσίας 94,35 1,00 06/12/02 λαναριών Π.Κ ,6 1,00 17/12/02 Πίνακας τροφοδοσίας αεροσυμπιεστών Μία εβδομάδα 11-17/12/02

15 Ισοζύγιο ηλεκτρικής ενέργειας στη Βιομηχανία (υφιστάμενη κατάσταση όγκος παραγωγής tn) MW h Είσοδος ηλεκτρικής ενέργειας 402 MW h Απώλειες Μ /Σ (2,6%) 648 MW h Προγνέστριες (4,2%) 258 MW h Σύρτες (1,7% ) 1219 MW h Λανάρια (8% ) 4343 MW h Γραμμή παραγωγής links (28,3% ) 2098 MW h Παλαιά γραμμή παραγωγής (κλώστρια-υγραντήριο-μπομπινουάρ) (13,7%) 1127 MW h Πεπιεσμένος αέρας (7,4%) 2145 MW h Κλιματισμός (14% ) 429 MW h Φωτισμός (2,8%) 1794 MW h Λοιπές καταναλώσεις (11,7% ) 859 MW h Απώλειες λόγω αντιστάθμισης & αρμονικών (5,6%)

16 Συμπεράσματα Σημαντική πάγια κατανάλωση αποτελεί το σύστημα κλιματισμού. Η υψηλή κατανάλωση οφείλεται κυρίως στις υψηλές απαιτήσεις ποιότητας εσωτερικού αέρα από τα συστήματα αυτά. Οι δυνατότητες επεμβάσεων στα συστήματα αυτά είναι περιορισμένες καθώς αποτελούν σύγχρονο και πρόσφατα εγκατεστημένο εξοπλισμό. Οι όποιες επεμβάσεις συνίστανται στη μηχανική ρύθμιση των στροφών του ανεμιστήρα (μέσω αλλαγής τροχαλίας). Οι επεμβάσεις όμως αυτές οριοθετούνται από τον απαιτούμενο αριθμό ανανεώσεων του εσωτερικού αέρα, προκειμένου να διασφαλίζονται κατάλληλες συνθήκες υγιεινής για τους εργαζομένους. Σημαντική πάγια κατανάλωση αποτελεί το σύστημα πεπιεσμένου αέρα, συμμετέχοντας με περίπου 7,5% στη συνολική κατανάλωση ενέργειας της βιομηχανίας. Στο σύστημα αυτό, υπάρχουν σημαντικές δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας. Αυτό οφείλεται στις υψηλές απώλειες αέρα (διαρροή) και στις συχνές μετακινήσεις και αντικαταστάσεις μηχανών χωρίς ανάλογες ή κατάλληλες τροποποιήσεις στο δίκτυο. Στο πλαίσιο της παραγωγικής διαδικασίας, η σημαντικότερη κατανάλωση εμφανίζεται στις ορισμένες γραμμές παραγωγής αλλά και στην παλαιά γραμμή παραγωγής. Σε αυτό τον τομέα, υπάρχουν μεγάλες δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας που παρέχεται από τη σύγχρονη τεχνολογία νέου εξοπλισμού.

17 Συμπεράσματα Το πρόβλημα των αρμονικών ρεύματος είναι έντονο μετά τον εκσυγχρονισμό του εξοπλισμού της και έγινε αντιληπτό με τις μετρήσεις. Υπάρχουν σημαντικά περιθώρια εξοικονόμησης ενέργειας αφενός λόγω της μείωσης των αρμονικών ρεύματος όσο και από την τοπική αντιστάθμιση που θα επιτευχθεί από την εγκατάσταση των φίλτρων. Τέλος, οι μετρήσεις με τα φορητά όργανα, κατά τη διάρκεια της αυτοψίας, δεν είναι δυνατόν να δώσουν πλήρη εικόνα για τη μηνιαία ή ετήσια κατανάλωση ενέργειας στη βιομηχανία. Για αυτόν το σκοπό απαιτούνται μόνιμα εγκατεστημένα συστήματα μετρητών για την καταγραφή ηλεκτρικών μεγεθών επί μακρά χρονικά διαστήματα, ανάλογα των οποίων δε διαθέτει η βιομηχανία.

18 Προτεινόμενα μέτρα Εγκατάσταση συστήματος αναλυτικής καταγραφής της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας Εγκατάσταση νέου Μετασχηματιστή Βελτίωση συντελεστή ισχύος και Φίλτρα Ανώτερων Αρμονικών Επανασχεδιασμός και αντικατάσταση τμημάτων του δικτύου πεπιεσμένου αέρα Προτάσεις ενεργειακών επενδύσεων μικρού επενδυτικού κόστους Μέτρα που απαιτούν περαιτέρω ανάλυση Σε φορτία όπου η ισχύς μεταβάλλεται με τον κύβο των στροφών όπως αντλίες και ανεμιστήρες προτείνεται ο έλεγχος της παροχής - όπου απαιτείται - να γίνεται με ρυθμιστές στροφών (inverters) αντί με μηχανικά μέσα όπως στραγγαλισμός. Εξοικονόμηση ενέργειας από 30-80% και το κόστος εγκατάστασης των inverters αποσβένεται σε 6-24 μήνες ανάλογα με την εφαρμογή και το μέγεθος της ισχύος. Η αντικατάσταση ηλεκτρικών κινητήρων να γίνεται με νέους κινητήρες Υψηλού Βαθμού Απόδοσης (ΥΒΑ).

19 Έλεγχος οικονομικής σκοπιμότητας των προτεινόμενων μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας. Συνολικό κόστος της προτεινόμενης επένδυσης. Προτεινόμενο Μέτρο Εξοικονόμησης Ενέργειας Κόστος Υλοποίησης ( ) Εγκατάσταση Συστήματος Μετρητών Ηλεκτρικών Μεγεθών Αντικατάσταση Μετασχηματιστή ισχύος 1000 KVA Επανασχεδιασμός και Αντικατάσταση Τμημάτων του Δικτύου Πεπιεσμένου Αέρα Τοπική Αντιστάθμιση και Φίλτρα Ανώτερων Αρμονικών Κόστος εξοπλισμού για την τροποποίηση της παραγωγικής διαδικασίας Κατασκευή πυράντοχου διαχωριστικού τοίχου με πλίνθους ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ

20 Έλεγχος οικονομικής σκοπιμότητας των προτεινόμενων μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας. Συνολικό ετήσιο οικονομικό όφελος από την προτεινόμενη επένδυση. Προτεινόμενο Μέτρο Εξοικονόμησης Ενέργειας Ετήσιο Οικονομικό Όφελος ( ) Εγκατάσταση Συστήματος Μετρητών Ηλεκτρικών Μεγεθών Αντικατάσταση Μετασχηματιστή ισχύος 1000 KVA Επανασχεδιασμός και Αντικατάσταση Τμημάτων του Δικτύου Πεπιεσμένου Αέρα Τοπική Αντιστάθμιση και Φίλτρα Ανώτερων Αρμονικών ,5 Τροποποίηση παραγωγικής διαδικασίας ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΟΦΕΛΟΣ ,5

21 Οικονομική Αξιολόγηση της προτεινόμενης επένδυσης. Οικονομική αξιολόγηση επένδυσης Οικονομικοί δείκτες της επένδυσης Eπιτόκιο αναγωγής σε παρούσα αξία, d 5,0% Oριακό φορολογικό κλιμάκιο επενδυτή, φ 0% Χρονική διάρκεια λογιστικής περιόδου, ν 20 Επιχορήγηση αρχικού κόστους επένδυσης, ε 40% Συνολικός προϋπολογισμός επένδυσης, C, Ετήσιο λειτουργικό όφελος Ετος Eτήσιο καθαρό όφελος κατά το έτος t, F t =f t -φ*(f t -C/ν), Έντοκη περίοδος αποπληρωμής, DPB 8,2 έτη Καθαρή παρούσα αξία, NPV Εσωτερικός βαθμός απόδοσης κεφαλαίου, ΙRR 14,06%

22