EN
Стратегии энергоэффективности, основанные на данных
Системы реального времени для контроля потребления энергии
Устройство реального времени является необходимым для достижения низкого потребления энергии на химических заводах. Такие системы предоставляют актуальную информацию о скорости потребления энергии и помогают операторам мониторить ресурсы с надежным контролем. Технологии мониторинга на химических заводах. Датчики, включенные в Интернет вещей (IoT), используются для нескольких приложений мониторинга завода. С помощью этой технологии менеджеры завода могут постоянно отслеживать, сколько энергии используется, и корректировать процессы в режиме реального времени, что ставит под сомнение традиционные процессы принятия решений. Существует множество примеров, где внедрение технологий мониторинга в реальном времени помогает значительно сэкономить энергию и повысить операционную эффективность. Например, пилотный проект Cisco, реализованный в Flextronics, привел к снижению потребления энергии на 20-30 процентов. Эти системы позволяют заводу выявлять недостаточную оптимальность и быстро исправлять её для минимизации потребления энергии.
Прогнозный анализ для оптимизации процессов
Управление энергией на химических заводах преобразуется с помощью предиктивной аналитики и лучшей оптимизации процессов. Благодаря продвинутым алгоритмам и моделям машинного обучения, предиктивная аналитика может прогнозировать возможные энергетические потребности и изменения – выступая в роли ценного распределителя ресурсов. Успешные кейсы из нескольких отраслей демонстрируют её потенциал для повышения эффективности, например, в энергетических программах, таких как программа Шэрон Нолен в Eastman Chemical, которая обеспечивает прирост энергоэффективности более чем на двузначные цифры. Потребление энергии, точность прогнозов и графики обслуживания являются некоторыми из KPI, которые используются для оценки её эффективности. С помощью предиктивной аналитики химические заводы не только могут прогнозировать свои энергетические потребности, но и определять, когда конкретное оборудование выйдет из строя, чтобы избежать простоев и снижения производительности. Такие проактивные действия способствуют значительному прогрессу в использовании энергии и общей производительности.
Продвинутые решения в области IoT и автоматизации
Умные датчики и связь машин между собой
Интеллектуальные датчики и коммуникации M2M играют ведущую роль в преобразовании управления энергией. Умные датчики, способные обнаруживать и сообщать о состоянии оборудования и процессах, позволяют осуществлять точный мониторинг и контроль энергопотребляющих процессов. Это необходимо не только для более эффективного использования ресурсов, но и для профилактического обслуживания с целью предотвращения простоев и экономии большого количества энергии. Более того, коммуникации M2M позволяют устройствам обмениваться информацией между собой, автоматизируя множество операций управления. Это снижает участие человека в процессе, повышая его эффективность и минимизируя вероятность ошибок.
Одним из основных преимуществ внедрения технологий на основе IoT (например, умных датчиков, связи M2M и т.д.) является возможность потреблять меньше энергии. Благодаря автоматизации процессов и оптимизации энергопотребления, при использовании реальных данных в режиме реального времени для динамического минимизирования потребления электроэнергии, организации могут достичь снижения потребления энергии на 30%. И согласно исследованиям, проведенным в различных исследованиях, компании, использующие решения Интернета вещей (IoT), получают прибыль благодаря более высокой производительности, которая достигается за счет более эффективных бизнес-процессов и большей точности, а также за счет сокращения отходов.
Наблюдение с использованием дронов для энергоаудитов
Беспилотники всё чаще используются как важные инструменты для проведения энергоаудита и оценки. Они предоставляют новаторский подход, так как позволяют получать данные из труднодоступных районов, минимизируя или полностью исключая необходимость в ручных проверках, которые являются как времязатратными, так и опасными. Беспилотники с камерами и датчиками могут предоставлять высокоразрешённые данные об энергетической инфраструктуре — за несколько часов — например, насколько хорошо крыши удерживают тепло или насколько эффективно работают системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Этот воздушный подход может обеспечить полный энергоаудит, выявляя утечки, неэффективность и возможные проблемы с обслуживанием практически мгновенно.
Преимущества использования беспилотников для наблюдения особенно значительны в области затрат и времени. Практические примеры показали, что использование технологий беспилотников для энергетических оценок снижает стоимость на 50% и уменьшает время инспекции более чем на 70%. С прогрессом в развитии технологий беспилотников их вклад в энергетическое управление будет эффективно усилен и улучшен для более тесной интеграции с другими цифровыми инструментами, предлагая лучшие возможности анализа данных. Прогресс в программном обеспечении беспилотников и использование реальных данных может также помочь улучшить возможности беспилотников в энергетических аудитах и даже стать незаменимой частью набора инструментов, используемых для повышения эффективности производства и использования энергии.
Интеграция возобновляемой энергии в химическое производство
Проблемы и решения при внедрении солнечной/ветряной энергии
Существует множество препятствий для использования солнечной и ветровой энергии в химическом производстве. Для многих химических заводов первоначальные инвестиции высоки, место для солнечных панелей ограничено, а ветровая энергия непостоянна. Чтобы смягчить эти проблемы, были внедрены решения, включая ДКС (договоры купли-продажи электроэнергии) и локальное хранение энергии. Они помогают распределить финансовое бремя и стабилизировать энергоснабжение, что связано с уровнем энергозависимости.
Несколько кейсов демонстрируют успешную интеграцию. Например, немецкая химическая компания достигла значительного снижения своих энергетических затрат на 30%, установив солнечные панели и используя PPA для ветровой энергии. Такая превентивная интеграция энергоресурсов не только оптимизирует операционные расходы, но и повышает устойчивость.
Технологии продолжают развиваться, что должно обеспечить более четкие пути интеграции возобновляемых источников энергии в химическую промышленность. Также существует потенциал для дальнейших разработок, таких как более продвинутые технологии хранения энергии в аккумуляторах, а также гибридные системы, использующие несколько видов возобновляемой энергии для обеспечения стабильной базовой нагрузки. Промышленность планирует испытать новые проекты, такие как плавающие солнечные фермы и морские ветряные электростанции, чтобы получить больше места и возможностей для производства энергии.
Технологии преобразования отходов в энергию
Обработка отходов с целью получения энергии набирает популярность как устойчивая альтернатива традиционным методам утилизации отходов. Этот метод предполагает использование промышленных отходов для производства энергии, что снижает необходимость в свалках и уменьшает выбросы парниковых газов. В этой связи обычно используются технологии, такие как инцинирование, газификация и анаэробное переваривание. Они различаются по эффективности и применимости в зависимости от характеристик отходов и требуемой энергии.
Выдающиеся примеры успешных применений технологии переработки отходов в энергию можно найти на химических заводах, которым удалось обеспечить значительную часть своих энергетических потребностей за счет использования внутренних отходов. Одно такое предприятие в Нидерландах сообщило о снижении расходов на энергию на 15% за пять лет благодаря внедрению анаэробного распада для обработки органических отходов.
Экономические выгоды, которые создают решения по переработке отходов в энергию, носят также долгосрочный характер; они позволяют предприятиям экономить на управлении отходами и получать доход от производства энергии! Помимо этого, такие инициативы способствуют циркулярной экономике, где отходы не являются тупиковыми, а вместо этого представляют собой материал, который можно и нужно использовать снова. С дальнейшим развитием технологий мы должны ожидать повышения эффективности и прорывов в области переработки отходов в энергию в химическом секторе.
Цифровые двойники для устойчивых операций
Моделирование улучшений энергоэффективности
Использование цифровых двойников играет революционную роль в повышении энергоэффективности химических заводов. Эти цифровые двойники моделируют реальные процессы и служат площадкой для оптимизации операций без нарушения физического производства. Технология симуляции может прогнозировать различные изменения в оборудовании и процессах, выявляя потенциал для экономии энергии. Эти симуляции показали, что существует высокий потенциал в отношении операционной и энергетической экономии. Например, компании, внедряющие технологию цифровых двойников, обычно снижают потребление энергии более чем на 10%. По мере перехода промышленности к умному производству, цифровые двойники готовы стать ключевым компонентом, поддерживающим эффективное и устойчивое производство.
Системы закрытого цикла обратной связи для непрерывного улучшения
Системы замкнутого цикла обратной связи и мониторинга являются ключевыми для непрерывного улучшения в управлении энергией (что уже было признано на химических заводах). Эти системы используют анализ данных в реальном времени для предоставления моментальной обратной связи о производительности, что позволяет постоянно оценивать и улучшать её. Примеры применения демонстрируют значительный потенциал на химических заводах, где подход на основе обратной связи привел к большим экономиям энергии и повышению качества продукции. Несмотря на некоторые трудности, связанные с высокими фиксированными затратами, преимущества использования систем замкнутого цикла, например, минимизация потерь энергии и более эффективное использование ресурсов, очевидны. Это яркие примеры того, какую роль технология может сыграть в повышении эффективности и устойчивости промышленности.