提高能效 | 萬(wàn)可集團(tuán)全面實(shí)施綠色能源管理，加速實(shí)現(xiàn)“碳中和”
2021-7-2新聞
作為連接技術(shù)和自動(dòng)化領(lǐng)域的專(zhuān)家，萬(wàn)可集團(tuán)在圖林根州松德斯豪森的生產(chǎn)和物流設(shè)施中節(jié)約了超過(guò)100萬(wàn)千瓦時(shí)的能量，實(shí)現(xiàn)了振奮人心的節(jié)能成就。
該節(jié)能工程通過(guò)優(yōu)化壓縮空氣、供暖和制冷供應(yīng)一體的系統(tǒng)來(lái)提升能效。
隨著全球氣候變暖情況加劇，二氧化碳排放量備受大家關(guān)注，“碳中和”的概念成為了談?wù)摰慕裹c(diǎn)。
各國(guó)政府也在積極探索節(jié)能減排的新方式，工業(yè)企業(yè)作為能源需求側(cè)的耗能大戶(hù)，更應(yīng)該在能源管理能力上有所提高：包括能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)可視化、能源管理精細(xì)化、節(jié)能控制持續(xù)化、運(yùn)維管理智能化。
在顧問(wèn)公司Galek&Kowald GmbH的能源效率部門(mén)的協(xié)助下，萬(wàn)可開(kāi)始著手實(shí)現(xiàn)該訂單的年度節(jié)能目標(biāo)。
這一現(xiàn)有的最佳實(shí)踐示例展示了在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)更高能效的協(xié)作方法——使用壓縮空氣/CHP解決方案以及高效的熱回收和吸附制冷系統(tǒng)（集中式和分散式）。其結(jié)果是，一次能耗和二氧化碳排放量有所減少。
由于具備出色的創(chuàng)新性，該項(xiàng)目作為示范項(xiàng)目得到了歐洲區(qū)域發(fā)展基金（ERDF） 提供的歐盟基金支持。
提高能效的第一步是：找出系統(tǒng)的提升潛力所在。這一現(xiàn)狀分析對(duì)于確定優(yōu)化方案至關(guān)重要。
萬(wàn)可設(shè)施經(jīng)理兼能源管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Achim Zerbst的發(fā)言直截了當(dāng)：“要么進(jìn)行測(cè)量，要么就別干了！”
來(lái)自附近米爾豪森的Galek & Kowald團(tuán)隊(duì)能效項(xiàng)目工程師Anne H?ring以顧問(wèn)身份監(jiān)督了該能效項(xiàng)目，她回憶稱(chēng)，萬(wàn)可在松德斯豪森工廠(chǎng)設(shè)有80個(gè)測(cè)量點(diǎn)，已經(jīng)有很多現(xiàn)成的測(cè)量數(shù)據(jù)。
“我們通過(guò)移動(dòng)測(cè)量得到了其余的數(shù)據(jù)，”她報(bào)告說(shuō)?！跋乱徊绞菍?duì)過(guò)程進(jìn)行分析：能源用在了哪些地方，用來(lái)干什么？”
Achim Zerbst建議，當(dāng)轉(zhuǎn)向具體的優(yōu)化思路時(shí)，“不應(yīng)該在一開(kāi)始就過(guò)分專(zhuān)注細(xì)節(jié)?！?/span> “在能耗方面合理，并且在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行”這一理念更為重要。他回憶道：“我們自己首先必須培養(yǎng)一種感知能力，明確如何使設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新系統(tǒng)技術(shù)保持在可控范圍內(nèi)。”
Achim Zerbst舉了一個(gè)例子：“如果一臺(tái)空氣壓縮機(jī)能效很高，但維護(hù)成本比同類(lèi)產(chǎn)品多出很多倍，那就沒(méi)必要使用它?！?/span>
“首先咨詢(xún)能源情況，概述公司的能源消耗現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上制定措施，以確定潛在的能效提升領(lǐng)域，”Anne H?ring解釋說(shuō)。這些措施的形式是具體的行動(dòng)建議，包括初步的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)評(píng)估。對(duì)于某些能效措施，例如在制冷技術(shù)方面，隨著項(xiàng)目的進(jìn)展，可能有必要讓規(guī)劃專(zhuān)家參與進(jìn)來(lái)。這會(huì)為正在打造的概念提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
Anne H?ring指出了另一個(gè)考量點(diǎn)：“根據(jù)激勵(lì)計(jì)劃的不同，補(bǔ)貼可能不僅適用于機(jī)器、系統(tǒng)和設(shè)備，也適用于能效措施的規(guī)劃服務(wù)?！?/span>
在大多數(shù)情況下，可以確定多種節(jié)能措施，這些措施之間的花銷(xiāo)水平可能差異很大。使用更高效的方案取代現(xiàn)有的系統(tǒng)技術(shù)，能夠帶來(lái)相對(duì)較低的規(guī)劃和實(shí)施費(fèi)用。
其中一個(gè)例子是將傳統(tǒng)照明方案改造為L(zhǎng)ED照明的建議。出于同樣的原因，換用不同技術(shù)的建議會(huì)導(dǎo)致更高的規(guī)劃和實(shí)施費(fèi)用。“根據(jù)措施的不同，各種激勵(lì)計(jì)劃也可以作為聯(lián)合融資的一種選擇。在這種情況下，您身邊最好有一名熟悉各種州級(jí)和聯(lián)邦級(jí)激勵(lì)計(jì)劃的專(zhuān)家合作伙伴，”Achim Zerbst說(shuō)。
萬(wàn)可位于桑德斯豪森的節(jié)能項(xiàng)目得到了Thüringer Aufbaubank開(kāi)發(fā)研究所的“綠色投資”激勵(lì)計(jì)劃的支持。
該項(xiàng)目具備出色的創(chuàng)新性，因此被評(píng)為示范項(xiàng)目，得到了ERDF的資助。由于投資巨大，項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)施都需要公開(kāi)招標(biāo)。專(zhuān)家規(guī)劃服務(wù)于2018年初在德國(guó)各地招標(biāo)。
能源經(jīng)理Zerbst回憶道：“從一開(kāi)始，我們身邊就有一名專(zhuān)業(yè)律師負(fù)責(zé)這一流程；他從投標(biāo)階段就在為我們提供支持，因此不會(huì)有任何問(wèn)題?！?nbsp;
Zerbst的建議是：這位專(zhuān)業(yè)律師應(yīng)該在相關(guān)聯(lián)邦州具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)樵谀承┣闆r下，規(guī)劃和實(shí)施工作可能涉及州級(jí)的激勵(lì)計(jì)劃，而各州的施工法也有所不同。
Galek&Kowald GmbH的工業(yè)設(shè)備施工部得到了樓宇壓縮空氣和制冷系統(tǒng)的施工合同；其中一個(gè)原因是該公司在壓縮空氣工程領(lǐng)域已深耕多年。
技術(shù)總監(jiān)Falko Kowald直言：“在資源短缺和氣候變化的背景下，作為設(shè)備制造商，我們也一直很疑慮，從能源消耗的角度而言是否應(yīng)該繼續(xù)銷(xiāo)售壓縮機(jī)?！?/span>
壓縮空氣發(fā)電是通用技術(shù)中效率最低的工藝之一，其能耗和發(fā)電成本也相應(yīng)較高。但隨著2008年和2009年經(jīng)濟(jì)危機(jī)的爆發(fā)，我們第一次有機(jī)會(huì)審視自己的現(xiàn)狀以及未來(lái)期望的發(fā)展方向，以避免助長(zhǎng)已明顯棘手的可持續(xù)性和成本問(wèn)題。
問(wèn)題是，在2009年之前，能源管理的重點(diǎn)通常是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱。當(dāng)時(shí)，沒(méi)人敢去觸碰復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程。
“但我們不怕！困境也往往是復(fù)興的機(jī)會(huì)，而我們敢于抓住這樣的機(jī)會(huì)，”Falko Kowald滿(mǎn)懷信心地說(shuō)。我個(gè)人不太關(guān)心擴(kuò)建可再生能源發(fā)電廠(chǎng)，更關(guān)心的是如何在節(jié)約能源和發(fā)揮協(xié)同作用方面發(fā)掘更多的潛能。
在這一過(guò)程中，我們清楚地認(rèn)識(shí)到，空氣壓縮機(jī)不一定總是帶來(lái)麻煩，實(shí)際上它們可以成為解決方案的一部分?！?nbsp;
因此，Galek&Kowald GmbH與來(lái)自圖林根州米爾豪森的Galek&Kowald GmbH的CHP設(shè)備制造商Enertec Kraftwerke GmbH合作開(kāi)發(fā)了壓縮空氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，該項(xiàng)目的成功使他們成立了另一家公司：altAIRnative GmbH。
在桑德斯豪森的節(jié)能項(xiàng)目中，從能源數(shù)據(jù)收集到設(shè)備控制，再到建筑布線(xiàn)和生產(chǎn)技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)使用的都是萬(wàn)可的技術(shù)。
這似乎是一個(gè)顯而易見(jiàn)的選擇，但Achim Zerbst對(duì)此同樣深感自豪：“只有我們自身的產(chǎn)品能夠幫助我們精確記錄能耗以及溫度、壓力和操作狀態(tài)等所有基本過(guò)程條件?！?nbsp;
萬(wàn)可自有的模塊化I/O系統(tǒng)、控制器和相應(yīng)的軟件解決方案對(duì)于行業(yè)融合以及制冷、壓縮空氣和供熱系統(tǒng)的各控制器之間復(fù)雜、和諧的協(xié)作至關(guān)重要。
整體技術(shù)解決方案允許對(duì)復(fù)雜的工廠(chǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)可控的操作。而這些系統(tǒng)本身操作起來(lái)仍舊很簡(jiǎn)單。Zerbst總結(jié)道：“我們?yōu)橹鸩絻?yōu)化系統(tǒng)和成功實(shí)施能源管理奠定了基礎(chǔ)?！?nbsp;
在顧問(wèn)公司Galek&Kowald GmbH的能源效率部門(mén)的協(xié)助下，萬(wàn)可開(kāi)始著手實(shí)現(xiàn)該訂單的年度節(jié)能目標(biāo)。
這一現(xiàn)有的最佳實(shí)踐示例展示了在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)更高能效的協(xié)作方法——使用壓縮空氣/CHP解決方案以及高效的熱回收和吸附制冷系統(tǒng)（集中式和分散式）。
其結(jié)果是，一次能耗和二氧化碳排放量有所減少。由于具備出色的創(chuàng)新性，該項(xiàng)目作為示范項(xiàng)目得到了歐洲區(qū)域發(fā)展基金（ERDF）提供的歐盟基金支持。
在優(yōu)化過(guò)程中，驗(yàn)證節(jié)能措施的有效性是非常重要的。Achim Zerbst深信不能沒(méi)有衡量指標(biāo)，因?yàn)楹饬恐笜?biāo)是證明和保持能效提升的唯一方法。
“為此，我們需要將能耗與影響變量和環(huán)境因素聯(lián)系起來(lái)。這樣，我們就可以確定關(guān)鍵的指標(biāo)并監(jiān)測(cè)這些指標(biāo)。”這些指標(biāo)是通過(guò)一種稱(chēng)為回歸分析的統(tǒng)計(jì)方法來(lái)計(jì)算的。這樣做的結(jié)果是有望長(zhǎng)期節(jié)約能源。
“我們的指標(biāo)可以作為后續(xù)修改的標(biāo)準(zhǔn)，也是我們與規(guī)劃專(zhuān)家、顧問(wèn)和所有項(xiàng)目參與者定期舉行優(yōu)化會(huì)議的基礎(chǔ)，”Achim Zerbst說(shuō)。
壓縮空氣、供暖和制冷方面的能耗問(wèn)題也是一樣：“一年中，有些因素總是會(huì)發(fā)生變化，比如因?yàn)閾Q班操作或需要連接新設(shè)備?！边@些過(guò)程本身就是動(dòng)態(tài)的。因此，當(dāng)由于這類(lèi)變化而導(dǎo)致部分能耗增加時(shí)，不應(yīng)被視為發(fā)生故障。
Achim Zerbst做出了一個(gè)生動(dòng)的類(lèi)比：“通過(guò)優(yōu)化過(guò)程，我們可以確保情況不會(huì)變得更糟。這就像汽車(chē)一樣，就算我買(mǎi)了一臺(tái)省油型汽車(chē)，也無(wú)法保證真的能節(jié)省燃油。駕駛習(xí)慣才是影響最大的。”
萬(wàn)可的能效項(xiàng)目也是畢業(yè)論文的常見(jiàn)主題。結(jié)果是：“即使只是在控制系統(tǒng)互聯(lián)方式的設(shè)置方面，我們也仍有潛力進(jìn)一步提升能效。”這就像一輛有6檔的汽車(chē)，卻一直以5檔行駛。
“因此，我們需要定義新的規(guī)則，然后對(duì)萬(wàn)可控制器的編程或個(gè)別參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)這些規(guī)則，”Achim Zerbst這樣展望。
對(duì)于萬(wàn)可來(lái)說(shuō)，桑德斯豪森工廠(chǎng)的能效項(xiàng)目標(biāo)志著萬(wàn)可朝著節(jié)能、氣候友好型生產(chǎn)邁出了重要一步。
