EN
Strategie efektywności energetycznej oparte na danych
Systemy monitorowania w czasie rzeczywistym dla zużycia energii
Urządzenie do monitorowania w czasie rzeczywistym jest kluczowe w osiąganiu niskiego zużycia energii w zakładach chemicznych. Takie systemy oferują bieżące informacje o tempie zużycia energii i pomagają operatorom monitorować zasoby z solidną kontrolą. Technologie monitorowania w zakładach chemicznych. Czujniki włączające Internet Rzeczy (IoT) są wykorzystywane w wielu aplikacjach do monitorowania zakładów. Dzięki tej technologii, menedżerowie zakładów mogą stale monitorować, ile energii jest zużywane, i modyfikować procesy w locie, co wyzwala tradycyjne procesy podejmowania decyzji. Jest wiele przykładów, gdzie wdrożenie technologii monitorowania w czasie rzeczywistym pozwala na znaczące oszczędności energii i poprawę efektywności operacyjnej. Na przykład, pilotowy projekt Cisco zaimplementowany w Flextronics spowodował redukcję zużycia energii o 20-30 procent. Te systemy pozwalają zakładowi wykrywać niedooptymalizację i szybko ją korygować, aby zminimalizować zużycie energii.
Analiza predykcyjna do optymalizacji procesów
Zarządzanie energią w zakładach chemicznych przekształca się dzięki predykcyjnej analityce i lepszej optymalizacji procesów. Za pomocą zaawansowanych algorytmów i modeli uczenia maszynowego, predykcyjna analiza może przewidywać potencjalne potrzeby energetyczne i zmiany – działając jako cenny alokator zasobów. Historie sukcesu z kilku branż ilustrują jej potencjał do wzmacniania efektywności, na przykład w programach energetycznych, które, podobnie jak program Sharon Nolen w Eastman Chemical, przynoszą zyski w postaci efektywności energetycznej przekraczającej dwucyfrowe procenty. Stawki zużycia energii, dokładność prognoz i harmonogramy konserwacji to niektóre wskaźniki KPI używane do oceny jej skuteczności. Dzięki predykcyjnej analizie zakłady chemiczne mogą nie tylko przewidywać swoje potrzeby energetyczne, ale również przewidzieć, kiedy dany element urządzenia ulegnie awarii, aby uniknąć simplyfikacji i braku produktywności. Takie działania proaktywne przyczyniają się do drastycznego postępu w zakresie zużycia energii i ogólnego poziomu produktywności.
Zaawansowane rozwiązania IoT i Automatyki
Inteligentne czujniki i komunikacja maszyna-do-maszyny
Inteligentne czujniki i komunikacja M2M odgrywają kluczową rolę w transformacji zarządzania energią. Smart czujniki, zdolne do wykrywania i komunikowania się o stanie kondycji urządzeń i warunkach procesowych, pozwalają na dokładne monitorowanie i kontrolowanie procesów zużywających energię. Służy to nie tylko lepszemu wykorzystaniu zasobów, ale również celom konserwacji predykcyjnej, aby uniknąć czasu przestoju i oszczędzić dużą ilość energii. Ponadto, komunikacja M2M umożliwia rzeczom komunikację między sobą, automatyzując wiele operacji sterujących. To zmniejsza zaangażowanie człowieka w proces, zwiększając jego efektywność i minimalizując możliwość popełnienia błędów.
Jedną z głównych zalet wdrożenia technologii opartych na IoT (np. inteligentnych czujników, komunikacji M2M itp.) jest możliwość zużycia mniej energii. Dzięki automatyzacji procesów i optymalizacji energetycznej, która zapewnia wykorzystanie danych w czasie rzeczywistym do dynamicznego minimalizowania zużycia energii, organizacje mogą osiągnąć nawet 30% zmniejszenie zużycia energii. A według badań przeprowadzonych w różnych badaniach, firmy korzystające z rozwiązań Internet of Things (IoT) osiągają zyski dzięki większej produktywności, która wynika z bardziej efektywnych procesów biznesowych i większej dokładności, oraz z redukcji marnotrawstwa.
Nadzór oparty na dronach dla audytów energetycznych
Drony coraz częściej są wykorzystywane jako podstawowe narzędzia do przeprowadzania audytu i oceny energii. Ofiarują one nowatorskie podejście, ponieważ pozwalają uzyskiwać dostęp do danych z trudno dostępnych regionów, minimalizując lub eliminując potrzebę czasochłonnych i niebezpiecznych inspekcji ręcznych. Drony z kamerami i czujnikami mogą dostarczać danych o wysokiej rozdzielczości dotyczących infrastruktury energetycznej — w ciągu kilku godzin — takich jak efektywność zatrzymywania ciepła przez dachy czy jak efektywnie działają systemy wentylacji i klimatyzacji. Ten sposób badania z powietrza może zapewnić kompleksowy audit energetyczny, wykrywając ucieki, nieefektywności oraz potencjalne problemy konserwacyjne niemal natychmiast.
Korzyści z wykorzystania dronów do monitorowania są szczególnie istotne pod względem kosztów i czasu. Przykłady zastosowań pokazują, że stosowanie technologii dronów do ocen energetycznych obniża koszty o 50% i skraca czas inspekcji o ponad 70%. Wraz z postępem w dziedzinie technologii dronów ich wkład w zarządzanie energią zostanie efektywnie zwiększone i ulepszony w celu bliższej integracji z innymi cyfrowymi narzędziami oraz oferowania lepszych funkcji analizy danych. Postępy w oprogramowaniu dronów i wykorzystanie danych w czasie rzeczywistym mogą również pomóc w poprawie możliwości dronów w audytach energetycznych, a nawet mogą się stać niezastąpioną częścią zestawu narzędzi używanych do zwiększenia efektywności produkcji i zużycia energii.
Integracja energii odnawialnej w produkcję chemiczną
Wyzwania i rozwiązania związane z wprowadzaniem energii słonecznej/wiatrowej
Istnieje wiele przeszkód przy wykorzystaniu energii słonecznej i wiatrowej do produkcji chemikaliów. Dla wielu zakładów chemicznych inwestycyjny koszt początkowy jest wysoki, miejsce na panele słoneczne jest ograniczone, a energia wiatrowa jest niezależna. Aby zmniejszyć te problemy, zastosowano rozwiązania, takie jak umowy PPA i magazynowanie energii lokalnie. Są one pomocne w rozłożeniu ciężaru finansowego oraz w standaryzacji dostawy energii, co koreluje z poziomem zależności energetycznej.
Kilka studiów przypadku podkreśla udane integracje. Na przykład, niemieckie przedsiębiorstwo chemiczne osiągnęło znaczące 30% obniżenie kosztów energii poprzez zainstalowanie paneli słonecznych i wykorzystanie PPA dla energii wiatrowej. Taki rodzaj proaktywnej integracji energetycznej nie tylko optymalizuje koszty operacyjne, ale również wzmacnia zrównoważony rozwój.
Technologia nadal się rozwija, co powinno ułatwić integrację odnawialnych źródeł energii w przemyśle chemicznym. Istnieje również potencjał dla dalszych innowacji, takich jak bardziej zaawansowane technologie magazynowania energii w bateriach oraz hybrydy wykorzystujące wiele odnawialnych źródeł energii do zapewnienia stabilnych podstawowych obciążeń. Przemysł planuje przetestować nowe projekty, takie jak pływające farmy słoneczne i wiatrzenie morska, aby uzyskać większą przestrzeń i generację energii.
Technologie konwersji odpadów na energię
Obróbka odpadów na energię coraz częściej nabiera popularności jako zrównoważona alternatywa dla tradycyjnych metod eliminacji odpadów. Ta praktyka obejmuje przetwarzanie przemysłowych odpadów w celu uzyskania energii do użytku, co zmniejsza potrzebę wypełniania wysypisk i obniża emisję gazów cieplarnianych. W tym zakresie stosowane są techniki takie jak spalanie, gazowanie oraz anaerobiczne trawienie. Są one różniące się wydajnością i odpowiedniością w zależności od charakterystyki odpadów i rodzaju energii do uzyskania.
Wybitne przykłady udanych zastosowań technologii przetwarzania odpadów na energię można znaleźć w zakładach chemicznych, które udało się wygenerować znaczne części swoich potrzeb energetycznych z lokalnych odpadów. Jedna z takich placówek w Holandii zgłosiła obniżenie kosztów energetycznych o 15% w ciągu pięciu lat dzięki implementacji fermentacji anaerobowej do przetwarzania odpadów organicznych.
Korzyści ekonomiczne, jakie tworzą rozwiązania przekształcania odpadów w energię, są również długoterminowe; umożliwiają one zakładowi oszczędność w zarządzaniu odpadami oraz generowanie przychodów z produkcji energii! Ponadto takie inicjatywy promują gospodarkę kołową, w której odpady nie są końcem drogi, ale zamiast tego materiałem, który może i powinien być ponownie wykorzystywany. Dzięki dalszym postępom technologicznym możemy spodziewać się wzrostu efektywności i przełomowych prób w zakresie pojemności przekształcania odpadów w energię w sektorze chemicznym.
Cyfrowe bliźnięta dla zrównoważonych operacji
Symulacja poprawy efektywności energetycznej
Użycie cyfrowych bliźniąt odgrywa rozłomową rolę w poprawie efektywności energetycznej zakładów chemicznych. Te cyfrowe bliźnięta symulują rzeczywiste procesy i służą jako miejsce do optymalizacji działania bez przerwania fizycznej produkcji. Technologia symulacji może przewidywać zmiany w wyposażeniu i procesach oraz wykrywać potencjał oszczędności energii. Symulacje te wykazały, że istnieje duży potencjał w zakresie oszczędności operacyjnych i energetycznych. Dlatego na przykład firmy, które wdrażają technologię cyfrowych bliźniąt, zazwyczaj redukują zużycie energii o ponad 10%. W miarę jak przemysł przechodzi na inteligentne produkowanie, cyfrowe bliźnięta mają zostać kluczowym składnikiem wspierającym efektywną i zrównoważoną produkcję.
Systemy zwrotu informacji zamkniętego typu dla ciągłej poprawy
Systemy zamkniętej pętli sterowania i monitoringu są kluczowe dla ciągłej poprawy w zarządzaniu energią (co zostało już rozpoznane w zakładach chemicznych). Te systemy wykorzystują analizę danych w czasie rzeczywistym, aby dostarczać natychmiastowej informacji o wydajności, co umożliwia ciągłą ocenę i poprawę. Przykłady zastosowań ilustrują znaczący potencjał w zakładach chemicznych, gdzie podejście oparte na zwrotnych informacjach przyniosło duże oszczędności energetyczne oraz poprawę jakości produktów. Mimo że występują pewne trudności związane z wysokimi kosztami stałymi, korzyści wynikające z użycia systemów zamkniętych, takie jak minimalizacja marnotrawstwa energii i bardziej efektywne wykorzystanie zasobów, są oczywiste. To są podstawowe przykłady roli, jaką technologia może odegrać w czynieniu przemysłu bardziej wydajnym i zrównoważonym.