提高能效 | 萬可集團全面實施綠色能源管理，加速實現“碳中和”
發(fā)布時間：2021-06-17作者：萬可電子（天津）有限公司
作為連接技術和自動化領域的專家，萬可集團在圖林根州松德斯豪森的生產和物流設施中節(jié)約了超過100萬千瓦時的能量，實現了振奮人心的節(jié)能成就。
該節(jié)能工程通過優(yōu)化壓縮空氣、供暖和制冷供應一體的系統(tǒng)來提升能效。
隨著全球氣候變暖情況加劇，二氧化碳排放量備受大家關注，“碳中和”的概念成為了談論的焦點。
各國政府也在積極探索節(jié)能減排的新方式，工業(yè)企業(yè)作為能源需求側的耗能大戶，更應該在能源管理能力上有所提高：包括能耗數據監(jiān)測可視化、能源管理精細化、節(jié)能控制持續(xù)化、運維管理智能化。
在顧問公司Galek&Kowald GmbH的能源效率部門的協(xié)助下，萬可開始著手實現該訂單的年度節(jié)能目標。
這一現有的最佳實踐示例展示了在工業(yè)生產中實現更高能效的協(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，該項目作為示范項目得到了歐洲區(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。這一現狀分析對于確定優(yōu)化方案至關重要。
萬可設施經理兼能源管理團隊負責人Achim Zerbst的發(fā)言直截了當：“要么進行測量，要么就別干了！” 來自附近米爾豪森的Galek & Kowald團隊能效項目工程師Anne H?ring以顧問身份監(jiān)督了該能效項目，她回憶稱，萬可在松德斯豪森工廠設有80個測量點，已經有很多現成的測量數據。 “我們通過移動測量得到了其余的數據，”她報告說。“下一步是對過程進行分析：能源用在了哪些地方，用來干什么？”
Achim Zerbst建議，當轉向具體的優(yōu)化思路時，“不應該在一開始就過分專注細節(jié)。” “在能耗方面合理，并且在技術上和經濟上可行”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，明確如何使設計中的創(chuàng)新系統(tǒng)技術保持在可控范圍內。”
Achim Zerbst舉了一個例子：“如果一臺空氣壓縮機能效很高，但維護成本比同類產品多出很多倍，那就沒必要使用它。”
“首先咨詢能源情況，概述公司的能源消耗現狀。在此基礎上制定措施，以確定潛在的能效提升領域，”Anne H?ring解釋說。這些措施的形式是具體的行動建議，包括初步的技術和經濟評估。對于某些能效措施，例如在制冷技術方面，隨著項目的進展，可能有必要讓規(guī)劃專家參與進來。這會為正在打造的概念提供堅實的基礎。
Anne H?ring指出了另一個考量點：“根據激勵計劃的不同，補貼可能不僅適用于機器、系統(tǒng)和設備，也適用于能效措施的規(guī)劃服務。” 在大多數情況下，可以確定多種節(jié)能措施，這些措施之間的花銷水平可能差異很大。使用更高效的方案取代現有的系統(tǒng)技術，能夠帶來相對較低的規(guī)劃和實施費用。
其中一個例子是將傳統(tǒng)照明方案改造為LED照明的建議。出于同樣的原因，換用不同技術的建議會導致更高的規(guī)劃和實施費用。“根據措施的不同，各種激勵計劃也可以作為聯合融資的一種選擇。在這種情況下，您身邊最好有一名熟悉各種州級和聯邦級激勵計劃的專家合作伙伴，”Achim Zerbst說。
萬可位于桑德斯豪森的節(jié)能項目得到了Thüringer Aufbaubank開發(fā)研究所的“綠色投資”激勵計劃的支持。 該項目具備出色的創(chuàng)新性，因此被評為示范項目，得到了ERDF的資助。由于投資巨大，項目的規(guī)劃和實施都需要公開招標。專家規(guī)劃服務于2018年初在德國各地招標。
能源經理Zerbst回憶道：“從一開始，我們身邊就有一名專業(yè)律師負責這一流程；他從投標階段就在為我們提供支持，因此不會有任何問題。”
Zerbst的建議是：這位專業(yè)律師應該在相關聯邦州具備豐富的工作經驗，因為在某些情況下，規(guī)劃和實施工作可能涉及州級的激勵計劃，而各州的施工法也有所不同。
Galek&Kowald GmbH的工業(yè)設備施工部得到了樓宇壓縮空氣和制冷系統(tǒng)的施工合同；其中一個原因是該公司在壓縮空氣工程領域已深耕多年。
技術總監(jiān)Falko Kowald直言：“在資源短缺和氣候變化的背景下，作為設備制造商，我們也一直很疑慮，從能源消耗的角度而言是否應該繼續(xù)銷售壓縮機。” 壓縮空氣發(fā)電是通用技術中效率最低的工藝之一，其能耗和發(fā)電成本也相應較高。但隨著2008年和2009年經濟危機的爆發(fā)，我們第一次有機會審視自己的現狀以及未來期望的發(fā)展方向，以避免助長已明顯棘手的可持續(xù)性和成本問題。
問題是，在2009年之前，能源管理的重點通常是建筑圍護結構的隔熱。當時，沒人敢去觸碰復雜的生產過程。
“但我們不怕！困境也往往是復興的機會，而我們敢于抓住這樣的機會，”Falko Kowald滿懷信心地說。我個人不太關心擴建可再生能源發(fā)電廠，更關心的是如何在節(jié)約能源和發(fā)揮協(xié)同作用方面發(fā)掘更多的潛能。
在這一過程中，我們清楚地認識到，空氣壓縮機不一定總是帶來麻煩，實際上它們可以成為解決方案的一部分。”
因此，Galek&Kowald GmbH與來自圖林根州米爾豪森的Galek&Kowald GmbH的CHP設備制造商Enertec Kraftwerke GmbH合作開發(fā)了壓縮空氣熱電聯產系統(tǒng)，該項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)能項目中，從能源數據收集到設備控制，再到建筑布線和生產技術，項目團隊使用的都是萬可的技術。
這似乎是一個顯而易見的選擇，但Achim Zerbst對此同樣深感自豪：“只有我們自身的產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)等所有基本過程條件。”
萬可自有的模塊化I/O系統(tǒng)、控制器和相應的軟件解決方案對于行業(yè)融合以及制冷、壓縮空氣和供熱系統(tǒng)的各控制器之間復雜、和諧的協(xié)作至關重要。
整體技術解決方案允許對復雜的工廠技術實現可控的操作。而這些系統(tǒng)本身操作起來仍舊很簡單。Zerbst總結道：“我們?yōu)橹鸩絻?yōu)化系統(tǒng)和成功實施能源管理奠定了基礎。”
在顧問公司Galek&Kowald GmbH的能源效率部門的協(xié)助下，萬可開始著手實現該訂單的年度節(jié)能目標。
這一現有的最佳實踐示例展示了在工業(yè)生產中實現更高能效的協(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，該項目作為示范項目得到了歐洲區(qū)域發(fā)展基金（ERDF）提供的歐盟基金支持。
在優(yōu)化過程中，驗證節(jié)能措施的有效性是非常重要的。Achim Zerbst深信不能沒有衡量指標，因為衡量指標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)境因素聯系起來。這樣，我們就可以確定關鍵的指標并監(jiān)測這些指標。”這些指標是通過一種稱為回歸分析的統(tǒng)計方法來計算的。這樣做的結果是有望長期節(jié)約能源。
“我們的指標可以作為后續(xù)修改的標準，也是我們與規(guī)劃專家、顧問和所有項目參與者定期舉行優(yōu)化會議的基礎，”Achim Zerbst說。
壓縮空氣、供暖和制冷方面的能耗問題也是一樣：“一年中，有些因素總是會發(fā)生變化，比如因為換班操作或需要連接新設備。”這些過程本身就是動態(tài)的。因此，當由于這類變化而導致部分能耗增加時，不應被視為發(fā)生故障。
Achim Zerbst做出了一個生動的類比：“通過優(yōu)化過程，我們可以確保情況不會變得更糟。這就像汽車一樣，就算我買了一臺省油型汽車，也無法保證真的能節(jié)省燃油。駕駛習慣才是影響最大的。”
萬可的能效項目也是畢業(yè)論文的常見主題。結果是：“即使只是在控制系統(tǒng)互聯方式的設置方面，我們也仍有潛力進一步提升能效。”這就像一輛有6檔的汽車，卻一直以5檔行駛。
“因此，我們需要定義新的規(guī)則，然后對萬可控制器的編程或個別參數進行調整，以適應這些規(guī)則，”Achim Zerbst這樣展望。
對于萬可來說，桑德斯豪森工廠的能效項目標志著萬可朝著節(jié)能、氣候友好型生產邁出了重要一步。
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