EN
Datově orientované strategie energetické účinnosti
Systémy monitoringu spotřeby energie v reálném čase
Reálně časové systémy dozoru jsou nezbytné pro dosažení nízké spotřeby energie v chemických závodech. Takové systémy nabízejí aktuální informace o rychlostech spotřeby energie a pomáhají operátorům monitorovat úlohy s pevnou kontrolou. Technologie monitorování v chemických závodech Senzory povolené technologií Internet věcí (IoT) se používají pro mnoho aplikací monitorování v závodě. S touto technologií mohou manažeři závodů neustále sledovat, kolik energie je spotřebováváno, a upravovat procesy v reálném čase, což vyzývá tradiční procesy rozhodování. Existuje spousta příkladů, kde nasazení technologií reálného časového monitorování pomáhá dosáhnout významné úspory energie a zlepšit provozní efektivitu. Například pilotní projekt Cisco provedený u Flextronics ukázal snížení spotřeby energie o 20-30 procent. Tyto systémy umožňují závodu detekovat podoptimalitu a opravit ji rychle, aby se minimalizovala spotřeba energie.
Prediktivní analýza pro optimalizaci procesu
Správa energie v chemických závodech se mění díky prediktivní analýze a lepší optimalizaci procesů. Přes pokročilé algoritmy a modely strojového učení může prediktivní analýza předpovídat potenciální energetické požadavky a změny – sloužíc jako cenný alokátor zdrojů. Úspěšné příběhy z několika odvětví ukazují její potenciál k podpoře efektivity, jako v energetických programech, které, stejně jako Sharon Nolenin program u Eastman Chemical, dosahují zvýšení energetické účinnosti o více než desetiprocentní hranici. Míry spotřeby energie, přesnost prognóz a grafiky údržby jsou některé KPI používané k hodnocení její účinnosti. S prediktivní analýzou mohou chemické závody nejen předpovídat své energetické potřeby, ale také předpovídat, kdy bude určité zařízení mimo provoz, aby se vyhnuti stagnaci a nedostatku produktivity. Takové proaktivní činnosti přispívají k dramatičnímu pokroku v používání energie a celkové produktivitě.
Pokročilé řešení IoT a automatizace
Chytré senzory a komunikace stroj-stroj
Inteligentní senzory a komunikace M2M sehrávají klíčovou roli při transformaci energetického řízení. Chytré senzory, schopné detekovat a sdělovat informace o stavu zařízení a podmínkách procesů, umožňují přesný monitoring a řízení energeticky náročných procesů. Toto platí nejen pro lepší využití zdrojů, ale také pro účely preventivní údržby s cílem vyhnutí se simply a úsporám velkého množství energie. Navíc komunikace M2M umožňuje věcem mezi sebou komunikovat, čímž automatizuje mnoho operačních kontrol. To snižuje lidské zapojení do procesu, zvyšuje jeho efektivitu a minimalizuje možnost chyb.
Jednou z hlavních výhod nasazení technologií založených na IoT (např. chytré senzory, komunikace M2M atd.) je možnost spotřebovat méně energie. Díky automatizaci procesů a optimalizaci energie, která používá reálná data k dynamickému minimalizování spotřeby elektriny, mohou organizace dosáhnout až 30% snížení spotřeby energie. A podle výzkumu provedeného ve více studiích dělají firmy, které využívají řešení Internet of Things (IoT), zisky díky vyšší produktivitě, která vzniká díky efektivnějším obchodním procesům a vyšší přesnosti, stejně jako díky snížení zbytečného marnění.
Drohnové dohledání pro energetické auditování
Drony se stávají čím dál více nezbytnými nástroji při provádění energetických auditů a hodnocení. Nabízejí inovativní přístup, protože umožňují získávat data z obtížně dostupných oblastí, minimalizují nebo úplně eliminují potřebu manuálních inspekcí, které jsou jak časově náročné, tak i nebezpečné. Drony s kamerami a senzory mohou poskytovat dat high-resolution o energetické infrastruktuře – během několika hodin – jako například to, jak dobře střechy udržují teplo, nebo jak efektivně fungují systémy HVAC. Tento přístup z povětří může poskytnout podrobný energetický audit, objevuje trysky, neefektivnosti a potenciální problémy spojené s údržbou téměř okamžitě.
Výhody droneového dohledu jsou zejména významné v oblasti nákladů a času. Případy použití ukázaly, že použití droneové technologie pro energetické hodnocení snižuje náklady o 50 % a zkrací dobu inspekce více než o 70 %. S postupem ve vývoji droneové technologie se její přínos pro energetickou správu efektivně posílí a zdokonalí tak, aby byla úzceji integrována s jinými digitálními nástroji a nabízela lepší funkce analytických dat. Postupy v oblasti droneového softwaru a použití reálně časových dat mohou také pomoci vylepšit schopnosti dronů při energetických auditách a mohou se stát nezbytnou součástí sady nástrojů používaných k tomu, aby byla výroba a spotřeba energie efektivnější.
Integrace obnovitelné energie do chemické výroby
Výzvy a řešení při přijetí solární/windenergie
Existuje mnoho překážek při používání solární a větrné energie pro chemickou výrobu. Pro mnoho chemických závodů je počáteční investice vysoká, místo pro solární panely je omezené a větrná energie je nekonzistentní. Aby se těmto problémům čelilo, byly implementovány řešení jako PPA a místní úložiště energie. Jsou užitečná k rozptýlení finančního břemena a ke standardizaci dodávek energie, což souvisí s úrovní závislosti na energii.
Několik případových studií zdůrazňuje úspěšné integrace. Například chemická společnost v Německu dosáhla významného snížení o 30 % svých nákladů na energii instalací solárních panelů a využitím PPA pro větrnou energii. Tento druh proaktivní integrace energie optimalizuje provozní náklady, ale také posiluje udržitelnost.
Technologie pokračuje v rozvoji, což by mělo poskytnout ještě jasnější cesty k integraci obnovitelných zdrojů do chemického průmyslu. Existuje také potenciál pro další vývoje, jako jsou pokročilejší technologie úložišť elektrické energie v bateriích a hybridy využívající více obnovitelných zdrojů energie pro poskytování stabilních základních výkonů. Průmysl očekává testování nových projektů, jako jsou plující solární farmy a mořské větrné elektrárny, aby získaly více prostoru a generace energie.
Technologie převodu odpadu na energii
Zpracování odpadů na energii nabývá v popularity jako udržitelná alternativa k tradičním metodám likvidace odpadů. Tato praxe spočívá v tom, že se z průmyslových odpadů vyrábí energie, která může být využita, čímž se snižuje potřeba po skládkách a omezuje vydávání skleníkových plynů. V tomto ohledu se obvykle používají techniky jako je spalování, gasifikace a anaerobní trávení. Jsou různě výkonné a přiměřené podle charakteristik odpadů a požadované energie.
Významné příklady úspěšného využití odpadu na energii lze nalézt v chemických závodech, které se podařilo generovat významné části svých energetických potřeb z místního odpadu. Jedna taková zařízení v Nizozemsku hlásila snížení nákladů na energii o 15 % během pěti let díky implementaci anaerobního trávení pro zpracování organického odpadu.
Ekonomické výhody, které řešení převodu odpadu na energii vytvářejí, jsou také dlouhodobé; umožňují zařízením úsporu na správě odpadu a generování příjmů z produkce energie! Navíc takové iniciativy podporují kruhovou ekonomiku, ve které odpad není slepou uličkou, ale materiálem, který může a měl by být znovu použit. S dalšími pokroky ve vývoji technologií můžeme očekávat zvýšené účinnosti a průlomy v kapacitě převodu odpadu na energii v chemickém sektoru.
Digitální dvojčata pro udržitelné provozování
Simulace vylepšení energetické účinnosti
Použití digitálních dvojčat hraje disruptivní roli při zvyšování energetické účinnosti chemických závodů. Tyto digitální dvojčata simulují reálné procesy a slouží jako prostředí pro optimalizaci provozu bez rušení fyzické výroby. Simulační technologie může predikovat různé změny zařízení a procesu a objevit potenciál úspor energie. Tyto simulace ukázaly, že existuje vysoký potenciál v oblasti provozních a energetických úspor. Tak například firmy, které nasazují technologii digitálních dvojčat, obvykle snižují spotřebu energie o více než 10 %. Když se průmysl ubírá k chytré výrobě, digitální dvojčata se stanou klíčovou součástí, podporující efektivní a udržitelnou výrobu.
Systémy uzavřené zpětné vazby pro neustálé vylepšování
Systémy uzavřené smyčky pro zpětnou vazbu, řízení a monitorování jsou klíčové pro kontinuální vylepšování v energetickém manažerství (což již bylo uznáno v chemických závodech). Tyto systémy využívají analýzu reálnodobých dat k poskytování okamžité zpětné vazby o výkonu, aby mohl být tento výkon neustále hodnocen a vylepšován. Aplikace ukazují významný potenciál v chemických továrnách, ve kterých přístup založený na zpětné vazbě vedl ke významné úsporě energie a zlepšení kvality produktů. I když existují některé obtíže spojené s vysokými pevnými náklady, výhody použití systémů uzavřené smyčky, jako je minimalizace ztrát energie a efektivnější využití zdrojů, jsou jasné. Jsou to přední příklady role, kterou technologie může hrát při zvyšování efektivity a udržitelnosti průmyslu.