Энергоэффективность: обеспечение измеримой рентабельности инвестиций

Стоимость энергии является серьезной проблемой для бизнеса – она влияет на их устойчивость, прибыльность и стратегии роста. Данные о 2300 бизнес-лидерах из отчета ABB Energy Insights показывают, что три из пяти предприятий сообщили, что высокие затраты на электроэнергию могут задержать их продвижение к целям устойчивого развития.

В то же время в докладе показано, что растущие цены на энергоносители сокращают размер прибыли и вынуждают предприятия перераспределять средства из областей, которые являются ключевыми для роста, таких как НИОКР, технологии, инфраструктура и маркетинг.

К счастью, существуют решения, которые могут смягчить последствия роста цен на электроэнергию. Инвестируя в энергоэффективное оборудование, предприятия могут достичь тех же результатов, используя значительно меньше электроэнергии. Поскольку электроэнергия является основной статьей операционных расходов (OPEx) для многих предприятий, эффективность позволяет добиться значительной экономии.

Международное энергетическое агентство (МЭА) считает, что энергоэффективность необходима для достижения чистого нуля. В нем эффективность описывается как «первое топливо – то, которое вам не нужно использовать, но которое дает вам необходимые услуги». МЭА призвало промышленность инвестировать в повышение эффективности как новых, так и существующих установок.

Повышение эффективности электродвигателей должно быть приоритетом. Они необходимы почти для каждого сектора, однако многие из них очень неэффективны. В совокупности промышленные электродвигатели потребляют около 45 процентов всей производимой энергии, в основном она используется в вентиляторах и насосах. Заменив старые электродвигатели более эффективными современными системами, мы могли бы сократить общее глобальное потребление энергии до 10 процентов.

Одним из эффективных способов повышения эффективности двигателя вентилятора или насоса является соединение двигателей с приводом с регулируемой скоростью (VSD). Частотный преобразователь регулирует скорость двигателя в точном соответствии с требованиями задачи. Каждый раз, когда он не работает на полной скорости, происходит экономия энергии. Замедление вращения двигателя может привести к значительной экономии: снижение скорости двигателя всего на 20 процентов снижает потребление энергии на 50 процентов.

Несмотря на это, по оценкам экспертов, только четверть всех промышленных двигателей работает в паре с приводом, поэтому промышленные предприятия упускают значительную возможность экономии электроэнергии.

Помимо добавления приводов, предприятия могут перейти на более эффективные электродвигатели. Регламент ЕС по экодизайну требует, чтобы после июля 2023 года были произведены новые установки и модернизации для использования двигателей с эффективностью уровня IE4 или выше. Наиболее эффективными двигателями на сегодняшний день являются синхронные реактивные двигатели (SynRM), которые достигают эффективности IE5 за счет использования преобразователя частоты. Модернизация существующего двигателя IE2 на пакет электропривода SynRM IE5 сокращает потери энергии примерно на 50 процентов. Современные двигатели предназначены для замены старых моделей, что упрощает модернизацию.

Помимо усовершенствования аппаратного обеспечения, цифровизация может вывести энергоэффективность на новый уровень. Приводы с цифровым подключением передают ценные данные от двигателя и приводимой машины, чтобы точно показать, сколько энергии используется. Затем операторы могут анализировать эти данные, выявлять потенциальные недостатки, а затем принимать меры по их устранению, повышая таким образом свою энергоэффективность при сохранении качества и надежности процесса.

Используя меньше энергии, более эффективное оборудование обеспечивает значительную экономию. Эта экономия означает, что она окупается. Типичные сроки окупаемости такого оборудования, как, например, преобразователь частоты, могут составлять от одного до трех лет, но, несмотря на высокие цены на энергию, они могут составлять всего несколько месяцев. Чтобы быстро и легко оценить потенциальную экономию энергии и затрат на вашем предприятии, воспользуйтесь калькулятором EnergySave Calculator от ABB.

Например, станция очистки сточных вод в Бохольте, Германия, модернизировала двигатели своих насосов до комплектов моторного привода IE5 SynRM и изменила геометрию насосов. Теперь он обрабатывает тот же объем воды, используя на 40 процентов меньше электроэнергии, что приводит к значительному сокращению операционных расходов. Теперь, когда двигатели и приводы окупились, они будут продолжать приносить экономию на протяжении всего срока службы.