节能是一项长期的工程--能源管理实现了能源的有效利用

作者:Hans-Peter Maier 文章来源:Endress+Hauser公司 发布时间:2013-11-20

优化能源利用效率不是一次性就能实现持续降低能源费用的任务,而是一个长期性经过多个步骤和阶段才能实现的目标,并需要不断优化整个生产过程。仔细阅读本文,您会知道如何挖掘现有的节能潜力,持续地利用好这些节能潜力并从中获利。

几年来,人们越来越关注电能和燃料能源的高效利用,以及蒸汽、热、冷、压缩空气等能源的高效利用。随着能源价格的不断提高,能源问题越来越受到广泛的关注并成为热点话题。这些对化工企业提出了要求,即在现有基础上努力进一步降低能源消耗。实现能源高效利用的一个重要杠杆就是自动化技术。相关部门以返还征收的可再生能源生产费用的形式或者电能平衡调配的税务减负措施促使企业节能,要求企业使用通过ISO 50001标准认证的能源管理系统,定期说明企业所实现的节能情况。

目前,许多设备制造供应商,也包括一些组织机构和协会都加强了能效方面的工作。例如Namur协会的第NA 140工作组正在努力开发利用自动化技术实施节能项目的方法。通过采取相应的措施,把化工企业生产运行总能源费用平均降低10%左右。在某些情况下,例如在基础化工产品的生产过程中,甚至可以减少40%。过去几年里,连续的能源利用效率优化在保证产品生产效率的同时也降低了能源消耗。而现在则要求系统地考察所有过程,以便发现现有的节能潜力并深度挖掘这些节能潜力。

能源管理的要点

一部分能源损失是由于流程设备运行方式不佳以及没有使用节能的装备。例如,使用带变频器的流程泵电动机,节能型电动机或者压缩空气网络、压缩空气生产设备。而最大的节能潜力则来源于新设备和新工艺(例如氯碱电解,但需要大量的资金投入。流程工艺技术的节能措施,例如最常用的节能技术方法热集成和效率改进。定期的检查、维护流程设备所使用的辅助设备,例如压缩空气网络中的过滤器或者热交换器等,也都是避免随着时间的推移能源效率降低的措施。另外,在能源价格不断上涨的情况下,生产车间和办公楼的能源消耗也越来越成为能源管理的重点。

以下测定节能潜力以及在此基础上制定节能措施等阶段对提高能源效率有着较大的帮助:

测定实际能源消耗;

粗略的分析和详细的分析;

评估和制定措施;

贯彻落实和成果检验。

安装的能源监控系统能够对每个能源流进行监控,能够识别它们在能源效率和节能方面的变化。

在生产过程中,辅助回路对高效利用电能和燃料能源是非常重要的,例如利用天然气、蒸汽、电能、压缩空气以及冷水等辅助回路。依靠已经出现泄漏的管道阀门或者传统的调节阀是根本不可能实现预期的节能目标的。只有按照结构化方法对所使用的各种形式的能源进行效率分析、能源监控、制定措施和贯彻落实,才能使企业的能源利用情况透明化,才能实现可持续性的节能。

在用户实施符合DIN EN ISO 50001标准规定的能源管理系统的各个阶段,Endress+Hauser公司都能提供相应的技术支持和服务。Endress+Hauser公司提供的大量工业检测技术产品可以采集能源数据,完成对蒸汽、压缩空气、热能、冷能和原材料的检测。带有相应现场总线通信技术协议的现场总线元器件能够帮助用户灵活地把检测到的能源数据传送给上一级的流程设备主控系统,供后续分析使用。

具有Web能力、符合ISO 50001标准要求的eSight能源管理软件能够帮助用户快速完成能源分析,定期编制和发送能源分析报告,并能与ERP系统联系。因此该软件是流程工业用户理想的能源管理工具。在能源管理过程中,eSight能源管理软件还支持NA 140工作组推荐的提高能效的改进方法。

节约了税金

结构化的能源效率分析为用户提供一个能源利用的总体概况,企业所使用的各种能源形式(压缩空气、通风/空调、电力、照明、昂贵气体)的需求量和费用情况。同时,eSight能源管理软件把可减少税负的信息也搜集、汇总到了一起,例如把有关可再生能源法EEG中规定的可再生能源生产费用分摊和电能平衡调配等有关税负的信息和数据也整理出来。技术顾问就可以根据这些数据分析、评估,生产有关的能源类型,以及期望的投资回收期对能源类型进行分类。

随后的节能潜力分析将对所有形式能源从能源的产生、分配以及技术性利用、经济性利用等方面进行分析和测定。最后,在分析、测定的基础上得出与生产厂相关的能源费用、能源利用和投资回收期等结果。

最终目标是获得DIN EN ISO 50001标准的认证,受过专门训练的专业人士会陪同用户参与从实际情况汇总到最终认证的全过程。经验丰富的项目工程师会帮助用户落实基于现行标准,独立于生产厂家的节能措施和方案。

减少了830t二氧化碳的排放

Budenheim化工厂的压缩空气生产设备已经达到了生产极限,压缩空气生产设备运行费用和维护保养工作量也使得这家企业难以承受。因此该化工厂委托Endress+Hauser公司对压缩空气设备系统进行节能优化。Endress+Hauser公司的能源技术专家对流程设备当前的有关数据、压缩空气质量、压缩空气网络的压力和网络结构以及设备的性能状态进行了分析、评估。所有结果都汇总到一份报告中,包括压缩空气现代化技术改造的建议、技改投资的费用和预期的投资回收期。专家建议新设备采用水冷、无油、转速可调的螺杆式空气压缩机。从最后的结果考察,这种空压机系统有着较高的能源利用效率,较低的使用运行费用和维护保养费用以及很高的压缩空气质量。压缩机排放的热量可以供附近公共建筑的多个采暖点使用。更高一级的控制系统减少了辅助能源消耗。2013年1月,第一台空压机调试后投产。其他几台空压机在7月底投产使用。仅在空压机采取的节能每年可达一百多万度,节约50万度采暖用电。相当于每年约减少830t二氧化碳排放。同时,还辅助减小了泵的功率,提高了设备的可用性。

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