Применение новых энергосберегающих технологий в промышленности

Основные направления энегосбережения в сельском хозяйстве наряду с созданием новой техники следующие:

1. совершенствование технологии сушки зерна и кормов, методов применения минеральных и органических удобрений;
2. разработка и внедрение систем использования отходов растениеводства и животноводства в энергетических целях, а также для производства удобрений и кормовых добавок;
3. использование теплоты вентиляционных выбросов животноводческих помещений для подогрева воды и обогрева помещений (применение пластинчатых рекуператоров);
4. обеспечение оптимальных температурных режимов и секционирование системы отопления животноводческих помещений (применение тепловых насосов в системах теплохладоснабжения и устройств для плавного регулирования работы систем вентиляции, внедрение современных контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации);
5. установка приборов учета и контроля энергоресурсов, а также строительство биогазовых установок.

В пищевой промышленности к числу наиболее энергоемких относится производство сахара. Основная экономия энергоресурсов в сахарном производстве может быть достигнута в результате совершенствования технологических схем и целенаправленного внедрения энергосберегающего оборудования, использование низко потенциальной теплоты вторичных паров выпарных и вакуум-кристаллизационных установок и конденсатов в тепловых схемах.

Энергоемким является также производство спирта. Для снижения расхода теплоты здесь необходимо внедрение ферментативного гидролиза при подготовке крахмала, содержащего сырье к сбраживанию.

Главные причины неэффективного использования ТЭР в Беларуси обусловлены отсутствием комплексной технической, экономической, нормативно- правовой политики энергосбережения, недостатками проектирования, строительства и эксплуатации, отсутствием технической базы по производству необходимого оборудования, приборов, аппаратуры, средств автоматизации и систем управления.

Потенциал энергосбережения в электроэнергетике формируется за счет широкого развития теплофикации на базе ГТУ и ПГУ, модернизации и реконструкции действующих энергетических объектов, совершенствования технологических схем и оптимизации режимов работы оборудования, повышения эффективности процессов сжигания топлива и их автоматизации, внедрения автоматизированных систем управления.

В коммунально-бытовом секторе формируется за счет улучшения теплофизических характеристик ограждающих конструкций зданий и сооружений, модернизации и повышения уровня эксплуатации мелких котельных, использования более экономичных осветительных приборов, регулируемого электропривода, широкого внедрения приборов учета контроля, регулирования, улучшения содержания зданий и сооружений, повышения экономичности электротранспорта, КПД газовых плит, качества теплоизоляции и др.

2. Энергосберегающие технологии на транспорте.

Энергосберегающие технологии на транспорте – совокупность теоретических схем, математических моделей, программного обеспечения и технологических устройств, обеспечивающих рациональное (с минимальным рассеиванием) преобразование химической энергии топлива в работу по перемещению транспортного средства.

Энергосберегающие технологии на транспорте предназначены для создания транспортных средств с новыми типами экономичных двигателей, отвечающих также повышенным требованиям к экологическим характеристикам.

Материальную основу этих технологий представляют свободнопоршневые двигатели внутреннего сгорания, пульсирующие эжекторы, струйные газовые двигатели, линейные электрические генераторы.

Энергосберегающие технологии на транспорте могут быть использованы на транспортных средствах в широком диапазоне мощностей, а также на стационарных установках типа дизель-генератор.

Перечень выявленных территориальных проблем, при решении которых предполагается использовать технологии:

• Повышение технического уровня и расширение функциональных возможностей, производимой в регионе мототехники.
• Разработка и создание высокоэффективной сельскохозяйственной техники.
• Создание системы экологического мониторинга и оптимизации расхода топлива на объектах теплоэнергетики.
• Создание дешевых транспортных средств с малым объемом двигателя, предназначенных для транспортировки грузов на короткие расстояния в сфере торговли, обслуживания и коммунального хозяйства.
• Механизация ручных работ по уборке городских территорий.

Городские и пригородные пассажирские перевозки для транспортных организаций сегодня являются малоприбыльными, поскольку рост тарифов существенно отстает от роста затрат, а многочисленные льготы по проезду разных категорий населения не в полной мере компенсированы бюджетными выплатами.

Вместе с тем необходимо искать пути эффективного энергосбережения на транспорте, в том числе и на пассажирских перевозках.

Стремление освободить городские улицы от определенного количества бензиновых и дизельных автомобилей с целью снизить выбросы загрязняющих газов в атмосферу города ведет к необходимости повышения платежей за нормативные и сверхнормативные выбросы. Однако это невозможно сделать за счет повышения цен на перевозки, а внутренние резервы автотранспортных предприятий в значительной степени исчерпаны.

Одним из главных направлений снижения загрязняющего воздействия транспорта на атмосферную ситуацию города является замена автобусных перевозок на троллейбусные. Прямое снижение выбросов вредных веществ при замене одного автобуса троллейбусом составляет около 25 тонн в год.

К сожалению такая замена не приводит к снижению потребления энергетических ресурсов. Если сопоставить объем нефтепродуктов и расход электроэнергии используемых при выполнении одинаковой транспортной работы, то вариант с троллейбусами имеет заметно больший удельный расход условного топлива, чем вариант с автобусами.

3. Опыт применения энергосберегающих технологий

компанией SKF.

В целях оказания содействия компаниям в достижении экономии энергопотребления SKF разработала методику компьютерного анализа показателей энергосбережения и экологичности предприятий, которая обеспечивает выявление объектов, требующих оптимизации энергопотребления. Сокращение энергопотребления каждой машины даже на небольшой процент оборачивается огромной экономией в масштабе всего предприятия за счет использования большого количества таких единиц оборудования, как электродвигатели, насосы, вентиляторы, компрессоры и т.д.

Программа CEEA составляет «карту возможностей» для оптимизации энергопотребления, а также выявляет объекты, представляющие наибольший интерес с точки зрения экономического эффекта. Результаты анализа представляются в виде процентов экономии, периода окупаемости энергосберегающих мероприятий и затрат на их реализацию. Затем эти факторы сопоставляются с бизнес целями клиента и ключевыми показателями результатов его деятельности для выявления приоритетных мероприятий, позволяющих достичь максимальных результатов.

Кроме того, пакет услуг включает поставку технологий и сервисных услуг, требуемых для реализации энергосберегающих мероприятий, что обеспечивает поэтапный и экономичный подход к реализации программы энергосбережения в масштабе всего предприятия. Как правило, такие мероприятия включают вибродиагностику, выверку шкивов/валов, балансировку, повышение эффективности работы оборудования и т.д. Соответственно, основной упор сделан на увеличение времени бесперебойной работы оборудования и снижении затрат на техобслуживание. Проводится оперативный и полный анализ параметров энергопотребления предприятия заказчика.

Кроме того, база данных реализованных проектов CEEA может служить в качестве критериев оценки при сопоставлении показателей работы предприятий в различных промышленных сегментах или отдельных предприятий крупных корпораций, что обеспечит реалистичность планируемых показателей экономии, а также непрерывность процесса улучшения общих показателей предприятия.

Поскольку эффективность использования энергии производственным оборудованием со временем ухудшается, программа CEEA является оптимальным инструментом для периодических проверок. Повторный анализ способен обеспечить не только оперативное выявление отклонений контролируемых параметров от значений, полученных в результате предыдущих замеров, но и выявление новых возможностей для оптимизации энергопотребления и экономии затрат.

Программа обеспечивает повышение надежности производственного оборудования и выявляет области для дальнейшего улучшения. Отчет по результатам анализа CEEA содержит легко понятные данные с указанием выявленных объектов оптимизации с градацией по степени экономического эффекта.

3.1 Снижение энергопотребления  и выбросов

в атмосферу CO2.

В рамках программы устойчивого развития BeyondZeroTM, SKF реализовала на своих заводах ряд мероприятий по уменьшению выбросов в атмосферу CO2 и экономии энергопотребления, в том числе, за счет внедрения новых технологий. На 13 заводах уже удалось достичь экономии в 24 ГВт за счет установки более экономичных насосов и электродвигателей, новых вытяжных систем, позволяющих утилизировать то, что раньше считалось «тепловыми отходами», а также уменьшения использования сжатого воздуха и установки энергосберегающего освещения. Большая часть экономии была достигнута в результате модернизации поточных линий, где наибольший потенциал экономии скрыт в уменьшении использования сжатого воздуха. Кроме того, значительную экономию энергии можно получить за счет оптимизации операций по механической обработке деталей и сборке готовой продукции. Результаты энергетического аудита показали, что такая экономия может достигать 5% общего объема энергопотребления каждого завода. В настоящее время предпринимаются меры по реализации этого потенциала экономии. Так, пневматические цилиндры позиционирующих механизмов были заменены электромеханическими приводами, что позволило достичь 35% экономии на каждый механизм. Новые технологии внесут большой вклад в будущую экономию энергопотребления. Так, результаты внедрения новой технологии термической обработки на заводе в Гетеборге показывают существенное уменьшение энергии отражения, из чего следует, что на производство конечного продукта требуется меньшее количество энергии. Мероприятия по снижению выбросов CO2 проводятся в рамках программы устойчивого развития в течение ряда лет. Окончательный переход на использование экологически безопасных источников энергии на заводе в Гетеборге позволил снизить выбросы на 60% по сравнению с прежними показателями.

Энергосберегающие решения позволяют снизить общий уровень эксплуатационных затрат на многие типы оборудования за счет снижения коэффициента трения и энергопотребления, а также внедрения новых технологий, некоторые из которых также устраняют необходимость использования дорогостоящего вспомогательного оборудования в пневматических, гидравлических и смазочных системах.

Спектр этих решений достаточно широк – от подшипников с низким моментом трения до систем линейного перемещения и блоков управления для устройств слежения за Солнцем солнечных коллекторов и современных систем управления режимами работы авиационных двигателей, отвечающих повышенным требованиям аэрокосмической отрасли. Высоко эффективные компактные электромеханические приводы пришли на смену пневматическим приводам, установленным на сварочных роботах немецких автомобильных заводов. При этом экономия энергопотребления на каждую порцию точечной сварки составила более 90%, с учетом того, что типичная поточная линия оснащена 300 сварочными роботами, производящими 4 миллиона операций точечной сварки в год, общая ежегодная экономия энергопотребления составляет примерно 13,5 млн КВт/ч.

Помимо снижения энергопотребления, электромеханические приводы также обеспечивают ускорение сварочного цикла, более эффективное управление качеством процесса, снижение затрат на техобслуживание, а также возможность более гибкой адаптации к новым потребностям производственного процесса. Электромеханические приводы могут использоваться в системах привода сварочных роботов и других типов оборудования в таких отраслях, как автомобильная, аэрокосмическая, полупроводниковая, металлообрабатывающая, пищевая, а также во многих других промышленных сегментах.

3.2 Применение энергосберегающих подшипников и

меры по снижению мирового энергопотребления.

В настоящее время компания разработала новое семейство подшипников, обеспечивающих уменьшение энергопотребления не менее чем на 30% по сравнению со обычными подшипниками, изготовленными по стандарту ISO. Новое семейство представлено двумя типами подшипников: радиальноупорными шарикоподшипниками и коническими роликоподшипниками, которые являются самыми востребованными типами подшипников в мире. Кроме того, разработана компьютерная программа на базе интернет технологий, способствующая существенному снижению общего уровня энергопотребления и издержек предприятий перерабатывающей отрасли и промышленного производства.

«Мы взяли за основу наиболее востребованные на мировом рынке подшипники, тем самым обеспечив максимальное разнообразие сфер применения нашего решения на самом различном оборудовании и во многих отраслях, возможность снижения потребления электроэнергии в глобальном масштабе и, следовательно, сокращение энергозатрат наших заказчиков», – считает Том Джонстон, президент и управляющий директор SKF.