如何实现卓越的能源管理

作者:Anke Geipel-Kern,本文作者系PROCESS德文版执行主编。 文章来源:PROCESS《流程工业》 发布时间:2016-10-27
节约能源费用,提高企业的竞争力——即使在能源价格较低的情况下,流程工业企业也需要时刻具备成本意识。在第二届卓越能源论坛中,Merck公司、Clariant公司、巴斯夫公司和其他著名工业企业的代表分享了其所在企业提高能源利用效率的经验。

尽管石油价格在缓慢上升,但相比而言石油已经是非常便宜的能源。但企业节约能源的脚步却未曾因能源价格的降低而停止。而且法律法规的制定者们也让企业时刻绷紧了神经,他们抛出了一系列更加严格的EEG法规,能源管理系统也要不断地定期更新,重新评估。因此,流程工业企业的能源管理员不会面临失业的压力。

此外,欧洲的化学工业也遇到了来自亚洲和中东等能源价格较低的国家和地区强有力竞争对手的激烈竞争。与能源有关的智能化和创新技术环境在竞争中起到了决定性的作用,欧洲企业正在用巧计击败竞争对手。面对多方压力,成功的节能案例是非常重要的榜样,在PROCESS举办的第二届卓越能源管理论坛,一些企业的经验极具参考价值。

“即使最短的停电故障也会在产品中产生毒性。”

——Ralf Schmeisser先生,Merck公司

Leuna化学工业园的经验

在能源生产过程中,如何在高原材料价格压力下生产能源是人们广泛关注的问题。来自各地能源原材料价格不同的能源生产企业的实例,能够很好地回答这一问题。Leuna生产基地是萨克森州的耗电大户。据Leuna化学工业园能源技术服务领域的负责人Thomas Räcke博士介绍,这一生产基地需要的电力能源相当于萨克森州60%家庭的电力需求。

该化工生产企业的电力能源费用占产品成本的30%左右,这使得Leuna化学工业园面临着巨大的国际竞争压力。因此,具有竞争力的能源供给就成了关系到企业生存的重要问题。与其他化学工业园一样,Leuna化学工业园使用的也是(GuD)天然气和蒸汽供应设备。为了能够满足流程工艺过程中对蒸汽很高的需求,还辅助利用了化学反应过程中产生的蒸汽余热。“余热蒸汽的利用为我们提供了摆脱依赖天然气能源的机会。” Räcke博士先生说。

在ProEnergie 2014+新项目的框架内,以天然气为原料生产的蒸汽一步步地被余热蒸汽利用所代替。2014年,新的中压蒸汽系统的投产运行是当时走出的非常重要的一步;第二步是建造一套新的高压蒸汽供应系统,以便未来能够利用Linde公司流程工艺过程中的余热蒸汽,来满足最重要的蒸汽用户Domo Chemicals公司的蒸汽需求。

一家企业如何利用能源优化提高竞争优势?这一问题让Ralf Schmeißer先生苦恼了好几年。位于德国Darmstadt市Merck公司这位负责基础设施规划设计和开发工作的负责人,曾经明确提出必须保障能源供应。在保障企业生产的重要性方面,即便是毫秒级范围内的停电事故也会导致化工产品报废。在Darmstadt市,70%的电力由一个独立的热电联产发电厂生产。在过去几年里,这家发电厂又经过了多次扩建和改造,老式的生产设备和制药设备都进行了技术改造,然后又进一步建造了新的集团公司总部。这样一来,企业对空调技术的要求也提高了,因为不同的(GMP药品质量管理要求的)产品生产以及新建的产品开发和实验室都要求恒定的温度,洁净室中也要求连续的空气调节。“热电联产发电设备余热利用的经济性贡献是非常重要的。” Schmeißer先生说。由于新设备没有免征可再生能源税,新热电联产方案也遇到了新的障碍,例如热电联产剩余的电力直接进入市政电网时遇到的问题。因此,新的解决方案就要考虑到下述两个问题:冬季时因EDV和产品生产等原因需要大约900 kW的制冷,在夏季因基本负载的原因而提高到了2 500 kW。利用将采暖和制冷结合在一起的新生产过程,Merck公司做到了一举两得——将BHKW热电联产设备夏季产生的余热保存在热能吸收器之中,在冬季低负载时投入到采暖管网中加以利用。

Clariant公司负责全球“eWATCH”能源管理并直接向公司总经理汇报的Herbert Maier博士就能源管理的话题给出了整体的介绍。Maier博士强调,eWATH能源管理程序提高了能源利用的透明度,强调了战略层面的能源管理。

“自动化是提高能源利用效率的一个重要前提。”

——Gunther Windecker先生,巴斯夫公司

“企业应具有负责提高能源效率的组织机构。”

——Herbert Maier博士, Clariant公司

能源效率是一项管理任务

能源管理的一个重要基石是明确各个层次人员的职责,在集团公司内部的各个层次中,各大洲、国家、城市和生产厂等层次各有自己合适的负责人、监控人员和及时向上报告能源使用情况的人员,伴随他们工作全过程的是定期会议。在Clariant公司,向企业位于世界各地的工厂传授专业技术知识的是GEIG能源情报指导软件系统,该系统包含了1 000个最佳实践案例、关键数据和工具以及提高能源利用效率的数据库。能源利用效率目标是在公司运营层中制定的,确定能源效率目标的基础是与企业产量有关的能源消耗。特征指标,如缩写为EnPIs的能效指标等,都在这一系统中扮演着非常重要的角色。它们已被收录到ISO 50001国际标准中。

谁、什么时候、需要什么样的信息?

能源管理员到底需要什么样的EnPIs能效指标信息?他得到了自己需要的所有特性数据了吗?这些数据的检测和采集实现自动化了吗?Namur AK 4.17(能源效率)工作组和AK工作组的Gunther Windecker先生(巴斯夫公司)都针对这些问题给出了清楚的答案。清楚明确的EnPIs能效指标是提高能源利用效率的重要指示灯。Windecker先生强调,自动化和专业的检测技术是企业生产运行过程中提高能源利用效率不可或缺的推动力。特别是在采取节能技术措施的时候,准确和连续地监测能源消耗是一个非常重要的任务。

通过调查显示,许多专业人士都认为检测的项目越多越好,但也有20%的人认为只需对需要的检测项目进行检测就够了。常常有这种情况:在项目规划设计方案中设计了测量和自动化检测方案,但在审核时被‘红笔’给划掉了,直到事后再补充安装。

具有决定性意义的不仅仅是EnPIs能效指标的质量高低。更重要的是如何将能效指标的检测分析数据和信息传递给企业管理层。最终,管理者需要的是其他数据和信息,例如设备操作者是如何做出决策的,在流程设备运行的哪个阶段停止了设备运行。欧盟More项目希望得到这些问题的答案。欧盟在More项目的框架内开发了一套实时能效指标体系REI,利用这一系统可以实现流程设备生产状况的可视化,对流程设备的生产运行状况进行优化,实现这一切都是以自动化技术为核心。德国科隆市Ineos公司的能源管理员Stefan Krämer博士,欧盟项目中的工业应用协调员在谈到这一项目时介绍说。这一指标体系可以供企业不同的层面的员工(设备操作者、工长、车间主任和企业负责人)使用,在优化功能的帮助下,还可以改善流程设备的运行状况。

Namur 2.4工作组和4.17工作组在特设工作组中与财团一起合作,More项目的成果都已汇总到Namur协会的推荐技术规范中。


未来不能没有数字化

了解技术的发展趋势才能够为用户提供满足其需求或者是更加经济的能源效率解决方案。Deneff公司就节能市场和技术发展趋势的调查表明:数字化技术是迄今为止新技术发展的最重要驱动力。例如,在对供应商的调查中,“与负载有关的且符合需求的设备控制”是节能解决方案中最重要的技术发展趋势。这种设备控制方式能够使能源供应基础设施在波动的可再生能源电力并入电网时稳定电网的电力。同时,在这一领域中也有着广泛的研究和开发需求。IKT信息通信技术和软件创新是位列第二的发展趋势。而新材料的研发没有显示出太强的技术需求,但74%的被调查者认为,在这方面还有较高的或者中等程度的研发需求。


提高能源利用效率必须是企业负责人的工作!

了解详情,抓住不放,不断地重复—— Clariant公司第一代能源管理者在卓越能源论坛中所讲述的方法或者类似的说法,听众们已经听到许多遍了。但多次反复并不是贬低这种说法的真实性。谁从企业负责人那里接到了节约企业资源的任务,谁就需要祈祷自己有超常的耐性和极好的说服力。在公司的所在地建立能源管理体系仅仅是节能管理的第一步。而后才是最繁重的工作,改变企业员工能源管理的集体意识。

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