Innovative tilnærminger til energiledelse i kjemiske anlegg

Data-drevne energieffektiviseringsstrategier

Real-tids-overvåkningssystemer for energiforbruk

Ett reeltids-oversynssystem er avgjørende for å oppnå lav energiforbruk i kjemiske anlegg. Slike systemer tilbyr oppdateringer minutt for minutt om energiforbruksrater og hjelper operatører med å overvåke utiliteter med fast kontroll. Overvåkningsteknologier i kjemiske anlegg. Internett av ting (IoT)-baserte sensorer brukes for flere overvåkningsapplikasjoner i anleggene. Med denne teknologien kan anleggledere konstant overvåke hvor mye energi som brukes og tilpasse prosessene på flytende basis, noe som utfordrer de tradisjonelle beslutningsprosessene. Det finnes mange eksempler på at innføringen av reeltidsovervåkningsteknologier bidrar til betydelige sparemidler i energi og forbedrer driftseffektiviteten. For eksempel så en Cisco-pilotprosjekt gjennomført hos Flextronics en reduksjon på 20-30 prosent i energibruk. Disse systemene lar anlegget oppdage underoptimalitet og rette det raskt for å minimere energiforbruk.

Forutsigbar analyse for prosessoptimalisering

Energistyring i kjemiske anlegg blir transformert av prediktiv analyse og bedre prosessoptimalisering. Gjennom avanserte algoritmer og maskinlæringsmodeller kan prediktiv analyse forutsi mulige energibehov og -endringer – og fungere som en verdiakkumulator. Sukkesagene fra flere industrier illustrerer dets potensial til å drive effektivitet, slik som i energiprogrammer som Sharron Nolens på Eastman Chemical, som gir energieffektivitetsvinster på over ti prosent. Energiforbrukningsrater, nøyaktighetsprognoser og vedlikeholdsplaner er noen av de nøkkelytelsesindikatorer (KPI) som brukes til å vurdere dens effektivitet. Med prediktiv analyse kan kjemiske anlegg ikke bare forutsi sine energibehov, men også når et stykke utstyr kommer til å feile, slik at de kan unngå nedetid og tap i produktivitet. Slike proaktive tiltak bidrar til dramatisk fremgang innen energibruk og generell produktivitet.

Avanserte IoT- og automasjonsløsninger

Smartere sensorer og maskin-til-maskin-kommunikasjon

Intelligente sensorer og M2M-kommunikasjon tar en fremgangende rolle i å transformere energistyring. Smarte sensorer, som er i stand til å oppdage og kommunisere om utstyllingens tilstand og prosessforhold, lar deg føre nøyaktig overvåking og styring av energibrukende prosesser. Dette er ikke bare for bedre ressursbruk, men også for forebyggende vedlikehold for å unngå nedetid og spare mye energi. Videre gjør M2M-kommunikasjon at ting kan kommunisere mellom hverandre, noe som automatiserer mange kontrolloperasjoner. Dette reduserer menneskelig innsats i prosessen, øker dens effektivitet og minimerer muligheten for feil.

En av de viktigste fordelen ved å bruke IoT-baserte teknologier (f.eks., smarte sensorer, M2M-kommunikasjon, osv.) er evnen til å forbruke mindre energi. Gjennom prosessautomatisering og energioptimalisering for å sikre at sanntidsdata brukes for å dynamisk minimere strømforbruk, kan organisasjoner oppnå en nedgang i energiforbruk på inntil 30%. Og ifølge forskning gjennomført i flere studier, tjener bedrifter som bruker Internet of Things (IoT)-løsninger penger på grunn av økt produktivitet, som følge av mer effektive virksomhetsprosesser, høyere nøyaktighet, samt redusert avfall.

Dronebasert overvåking for energiundersøkelser

Droner blir stadig mer brukt som vesentlige verktøy for å gjennomføre energiundersøkelser og -vurderinger. De gir en ny tilnærming i den forstand at de tillater å få tilgang til data fra vanskelige tilgjengelige områder, minimerer eller eliminerer behovet for manuelle inspeksjoner som er både tidskrevende og farlige. Droner med kamere og sensorer kan levere høyoppløsningsdata om energiinfrastruktur – på noen timer – som for eksempel hvor godt tak dekker varme eller hvor effektivt HVAC-systemene kjører. Denne luftbårne tilnærmingsmetoden kan gi en grundig energiundersøkelse, oppdage lekkasjer, ineffektivitet og mulige vedlikeholdsproblemer nesten umiddelbart.

Fordelene ved bruk av dronovervåking er spesielt betydelige i forhold til kostnader og tid. Brukseksempler har vist at å bruke drontechnologi for energivurderinger reduserer kostnadene med 50 % og korterer tiden for inspeksjonen med mer enn 70 %. Med fremgangen innen drontechnologi vil dens bidrag til energiledelse bli effektivt forbedret og tilpasset nærmere andre digitale instrumenter, samtidig som det tilbyr bedre dataanalysefunksjoner. Fremstegninger innen dronprogramvare og bruk av reeltiddata kan også hjelpe til å forbedre dronenes evner i energiauditorier og kan til og med bli en ubestridelig del av verktøysettet som brukes for å gjøre produksjon og energibruk mer effektivt.

Integrasjon av fornybar energi i kjemisk produksjon

Utviklingsutfordringer og løsninger ved bruken av sol- og vindenergi

Det finnes mange hindringer ved å bruke sol- og vindkraft for kjemisk produksjon. For mange kjemiske fabrikk, er den initielle investeringen høy, plassen for solceller er begrenset, og vindkraften er uklar. For å mildre disse, har løsninger som PPA-avtaler og lokalt energilager blitt implementert. De er nyttige for å forddele den økonomiske byrden og for å regulere energiforsyningen, som korresponderer med nivået av energiavhengighet.

Flere kasusstudier viser vellykkede integrasjoner. For eksempel klarte en kjemisk bedrift i Tyskland en betydelig 30% reduksjon i sine energikostnader ved å installere solceller og bruke en PPA for vindenergi. Denne slags proaktiv energiintegrering optimiserer ikke bare driftskostnadene, men forsterker også bærekraften.

Teknologien fortsetter å utvikle seg, noe som bør gjøre veiene til integrering av fornybar energi i kjemindustrien ennå klarere. Det finnes også potensial for videre utviklinger, slik som mer avanserte batterienergilagringsteknologier, samt hybridløsninger som bruker flere fornybare energikilder for å gi stabile baselaster. Industrien forventer å teste nye prosjekter som flytende solfarmar og offshore vind for å få bedre bruk av plass og kraftgenerering.

Avfall-til-Energi Konverteringsteknologier

Behandling av avfall til energi vokser i popularitet som en bærekraftig alternativ til tradisjonelle metoder for avfallsdisposisjon. Denne praksisen innebærer å ta imot avfall fra industrien og omsette det til energi som kan bli brukt, dermed redusere behovet for deponier og skjære ned på utslipp av drivhusgasser. I denne henseen er teknikker som forbrenning, gassifisering og anaerob fordøyning vanligvis i bruk. De varierer i ytelse og egnethet etter avfallsegenskapene og den energien som skal oppnås.

Utøvende eksempler på vellykkede avfall-til-energi-applikasjoner finnes innen kjemiske anlegg som har klart å generere betydelige deler av sine energibehov fra avfall på stedet. Et slikt anlegg i Nederlandene rapporterte en reduksjon i energikostnadene med 15 % over fem år ved å implementere anærob forråtnelse for behandling av organisk avfall.

De økonomiske fordelenes som avfall-til-energi-løsninger oppretter er også langfristige; de lar anlegg spare på avfallsforvaltning og oppnå inntekt fra energiproduksjon! I tillegg driver slike initiativer en sirkulær økonomi hvor avfall ikke er et dødende, men istedenfor et materiale som kan og bør brukes igjen. Med videre fremsteg i teknologien, bør vi forvente å se økte effektiviteter og gjennombrudd i avfall-til-energi-kapasitet i kjemisektoren.

Digitale tvillinger for bærekraftige drift

Simulering av forbedringer i energieffektivitet

Bruken av digitale twinnger spiller en foranderlig rolle i å forbedre energieffektiviteten til kjemiske anlegg. Disse digitale twinngene simulerer virkelige prosesser og fungerer som et område for operasjonsoptimalisering uten å avbryte den fysiske produksjonen. Simuleringsteknologi kan forutsi ulike endringer i utstyr og prosess og oppdage potensialet for å spare energi. Disse simuleringene viste at det var et høyt potensial med hensyn på driftsbesparelser og energibesparelser. Så, for eksempel, bedrifter som innfører digital twinnteknologi reduserer typisk energiforbruket med over 10%. Som industrien beveger seg mot smart produksjon, vil digitale twinnger bli en nøkkelkomponent, støttende effektiv og bærekraftig produksjon.

Låst-løkke tilbakemeldingssystemer for kontinuerlig forbedring

Låst-løp tilbakekoblingskontroll og overvåkingssystemer er nøkkelen for den kontinuerlige forbedringen i energiledelse ( noe som allerede ble kjent innen kjemiske anlegg). Disse systemene bruker analyse av sanntidsdata for å gi øyeblikkelig ytelsesbakmelding slik at ytelsen kan bli kontinuerlig vurdert og forbedret. Anvendelser illustrerer det betydelige potensialet i kjemiske anlegg, der tilbakekoblingsbaserte metoder har ført til store energibesparelser og forbedring av produktkvalitet. Selv om det finnes noen vanskeligheter forbundet med høye faste kostnader, er fordelsene ved bruk av låst-løp systemer, f.eks. minimering av energiforbruk og mer effektiv bruk av ressurser, klare. Dette er fremragende eksempler på rollen teknologien kan spille for å gjøre industrien mer effektiv og bærekraftig.