Bingen专业技术大学拉尔夫・西蒙教授
热水咝咝作响、蒸汽腾腾、到处都有“烟雾”升起,这是土耳其浴室给我们留下的深刻印象。这样的一幅场景,勾起了人们对于这种东方休闲与洁浴方式的向往,但是这种方式却给日常经营带来了巨大的不良后果:能源正是在热气腾腾中消散。
在Otti的“生产中的有效能源利用”专业论坛上,讨论了能源技术上的羁绊困境。来自约40个企业的专家们在雷根斯堡利用两天时间学习了专业的背景知识并且相互交流了各自的成功经验。Bingen专业技术大学拉尔夫・西蒙教授主持了本次论坛,讨论了制冷方面的能源管理和提升能源效益的途径、工业界以及中小型企业中的能源方案等主题。
工业界最大的电流能源消耗者是电动发动机。根据Fraunhofer系统技术与创新研究学会的估计,在德国境内使用的电动发动机需要1320亿kWh的能源。其中约20%是能够节省下来的,也就是说可以节约280亿kWh的能源。如果这些节约真的能够实现,那么就可以关闭掉德国17座核电站中的3座。在电能消耗大户的排行榜上,室内供热与热水并列第二,其能源消耗量达640亿kWh,节能潜力同样是20%。
在电动发动机方面实现节能,一个根本性的途径就是应用具有更高效益等级的发动机。根据ZVEI(电动技术与电子工业中央联合会)的数据说明,一台“eff1”等级的发动机比一台“eff3”等级的发动机效率高出40%。而采购费用,根据专家依照发动机生命周期的测算结果,相比较而言就是次要的了。对于耗能大的发动机,能源占据了总开支的99%。即使应用了效益更高的发动机,能源消耗所占的份额也超过了90%,因此为节能发动机投入更多的资金从长远来看总是物有所值的。
“对于能源的有效利用,费用透明是特别必要的”,西蒙教授这样说。因此,在考虑优化措施之初,应进行数据采集。西蒙教授指出奥地利经济部于2002年进行了一项调查,该调查显示,约有十分之一的企业并不了解其能源费用在企业总开支费用中所占的份额。
能源数据采集至关重要
西蒙教授赞成在企业内部建立能源管理体系。为此第一步要进行一次静态的能源数据采集,也就是说利用测量仪器巡查整个企业区域。通过连续的能源数据采集来不断地细化所获得的整体情况,在所有的重要位置均设立测量点,将所获数据导入一个能源管理软件之中。
Reh Kendermann有限公司的技术总监约翰・格罗贝斯谈到了在引入一个能源管理体系时4个必须要具备的技术前提:一个电度计方案、一套合适的软件、一台服务器以及设备布线。Reh Kendermann公司的具体实施情况是,65 000欧元的投资额,不到一年已全部回收。因此,对于投资这样一个系统的反对声音也随着初步的成果体现而平息。“没有人会不要汽车上的转速计,但在能源供应方面,许多企业恰恰是这么做的”,格罗贝斯微微一笑。
对于一个具有层次结构的行动举措,可根据不同的能源种类来研究效益的潜力包括压缩空气、制冷、供热以及电流。
特别关键的是压缩空气系统中的能源消耗。“为了产生1kWh的功,需要20kWh的电能”,西蒙教授说道。一部压缩空气系统中的94%的能源转化成为了热能,只有4%用来做有用功,剩余的2%通过对流流失了。
在这样一个背景下,企业可以采取两项初步节能措施:即利用余热和优化设置压缩空气系统。在进行压缩空气网络的优化时,第一步是检查泄漏点,从取用能量位置开始检查,经验表明这些位置是损失最大的地方。这项工作能够明显地降低工作压力。“压缩空气每下降0.1MPa,就意味着能源消耗平均下降8%”,西蒙教授解释道。
闲置时间是电能的吞噬者
另外一个节约潜力是获知实际的压缩空气需求。虽然现代的控制系统有能力在最小的压力变化情况下来匹配新的需求,但根据“多就是好”的格言,压缩空气需求也会被高估。即使是在生产停止的时间段,设备也常常是 毫无必要地继续运行着。
此外,通过将热量馈入企业的供暖系统,可以实现压缩空气系统中的余热利用,例如以热空气的形式或是在供暖设备中使用,余热可通过一个板式热交换器馈入供暖设备。
Degussa Roehm公司能源主管海因茨·格隆迪希讲述了能源效益工程带来的实际经验值。在该公司,电-热耦合是能源方案的一个固定组成部分。生产中多余的蒸汽通过吸收器转换为冷能。在位于Worms的Roehm工厂,三年之内收回了150万欧元的投资。格隆迪希的结论是:“绝大多数情况下,只有当有足够的余热可供使用时,使用电-热耦合才合算。”
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