ENERGIJA, TRANSFORMACIJE ENERGIJE I NAČIN KORIŠĆENJA ENERGIJE U

PROIZVODNIM PROCESIMA U INDUSTRIJI ENERGETSKI INDIKATORI I UPOREDNA

STATISTIKA ENERGETSKI PREGLEDI

dr Mirjana Stamenić, vanr.prof. Mašinski fakultet Beograd

Beograd, 23.12.2019.g.

Elektrotehnički fakultet Univerziteta u Beogradu

Predmet: Energetski efikasni elektromotorni pogoni

Opšte o transformacijama energije

ü Svaka ljudska aktivnost vezana je za korišćenje energije.

Potrošnja energije u svetu

0 100 200 300 400 500 600

IndijaIndonezija

KinaMeksiko

ArgentinaJužnoafrička Republika

ItalijaVelika Britanija

JapanNemačka

FrancuskaKorejaRusija

AustralijaSaudijska Arabija

USAKanadaBahrein

Island

Godišnja potrošnja energije po glavi stanovnika, GJ/cap

ü Toplotna energija i mehanički rad primenjeni su u svim procesima prerade materijala u industriji.

ü Primarna energija (netransformisani energetski izvori) – neprerađena fosilna goriva (ugalj, nafta, prirodni gas), biomasa, sunčeva svetlost, energija vetra, energija vodenih tokova...

ü Sekundarna energija je transformisana primarna energija, dovedena u takav oblik da se može direktno koristiti u nekom procesu ili se može skladištiti (električna energija je najbolji primer koju dobijamo transformacijom primarnog goriva, npr. uglja)

ü Energija primarnih energijskih izvora transformiše se nekoliko puta do korisne energije procesa. Korisna energija se definiše kao energija koja se direktno upotrebi za transformaciju sirovine u gotov proizvod.

Opšte o transformacijama energije

Odnos korisne i ukupno upotrebljene energije u nekom procesu naziva se stepen korisnosti transformacije energije, (ili efikasnost transformacije), u slučaju toplotne energije termički stepen korisnosti. Ukupni stepen korisnosti može se predstaviti kao proizvod pojedinačnih stepena korisnosti svih stepenica transformacije energije: h = Õ hi Stepen korisnosti, ili efikasnost ukupnog procesa transformacije energije zavisi od svakog pojedinačnog stepena korisnosti transformacije (hi), uključujući i transport energije.

Opšte o transformacijama energije

Korišćenje el.energije: A-Proizvodnja el.en., B-Transport, C-Distribucija, D-Transformacija u

finalnoj potrošnji;

Processi u industrijskim pećima: 1-Gubici u transformaciji energije, 2-Gubici otpadne toplote u dimnim gasovima,3-Rekuperacija otpadne

toplote dimnih gasova

Nisko-temperaturski procesi: A-Proizvodnja vrele vode, toplog

vazduha ili pare, B-interni transport energije, C-Transformacia kod finalnog

korisnika;

Opšte o transformacijama energije

Energetski bilans Republike Srbije

• Republika Srbija svoju energetsku politiku sprovodi primenjujući – Strategiju razvoja energetike Republike Srbije, – odredbe Zakona o energetici i Zakona o efikasnom korišćenju

energije, – prateće podzakonske akte –uredbe i pravilnici.

• Srbija je visoko uvozno zavisna u kontekstu obezbeđenja primarnih izvora energije.

• Osnovni energetski resursi su ugalj, nafta, prirodni gas, uljni škriljci, kao i obnovljivi izvori energije.

• Rezerve kvalitetnijih energenata (nafta i prirodni gas) su simbolične i čine manje od 1 % geoloških rezervi, dok preostalih 99 % energetskih rezervi čine različite vrste ugljeva sa najvećim udelom lignita (95 %).

Energetski bilans Republike Srbije

• Republika Srbija trenitno koristi oko 35 % od ukupno raspoloživog tehničkog potencijala OIE i to 0,9 Mtoe hidropotencijala i 1,06 Mtoe potencijala biomase i geotermalne energije.

• Korišćenje OIE prevashodno se zasniva na proizvodnji električne energije iz velikih rečnih tokova i korišćenju biomase, prevashodno za potrebe grejanja u domaćinstvima, a manjim delom u industriji.

Energetski bilasn RS

4%

9%

20%

67%

Prirodni gas Nafta i derivati nafte OIE Ugalj i proizvodnja uglja

Struktura proizvodnje primarne energije u 2016.

Energetski bilasn RS

Udeli energenata u ukupno raspoloživoj primarnoj energiji

14%

24%

12%

50%

Prirodni gas Nafta i derivati nafte OIE Ugalj i proizvodnja uglja

Energetski bilasn RS

Struktura potrošnje finalne energije za energetske svrhe

27% 1%

25%

35%

2%

10%

Industrija Građevinarstvo Saobraćaj

Domaćinstva Poljoprivreda Ostali potrošači

Energetski bilasn RS

Udeo energenata u finalnoj potrošnji u industrijskom sektoru

21% 15%

28%

11%

19%

6%

Prirodni gas Nafta i derivati nafteUkupna električna energija Toplotna energijaUgalj i proizvodnja uglja Drvna goriva

EE u Republici Srbiji

• U poređenju sa zemljama Evropske zajednice, industrijski sektor Republike Srbije ima u proseku 1,5 do 2 puta veći energetski intenzitet.

• Postoji značajan potencijal za uštedom! • Vrednost energije koja se uštedi mnogo je veća od

vrednosti samih izvora primarne energije.

Sistem energetskog menadžmenta u Republici Srbiji

• SEM - organizovano praćenje i upravljanje energetskim tokovima od mesta proizvodnje, preko sistema prenosa i distribucije, pa sve do krajnje potrošnje čiji je cilj optimizacija i racionalizacija korišćenja energenata i energije.

• Cilj uspostavljanja šeme energetskog menadžmenta: – obaveže velike potrošače u industriji i komercijalnom i

javnom sektoru da racionalno koriste energiju – ostvarivanje uštede primenom mera za koje tehno-ekonomska

analiza pokaže da mogu doneti maksimalne efekte uz minimalna ulaganja.

Obveznici SEM u Republici Srbiji KATEGORIJA SEKTOR KRITERIJUM

A-1: Industrija Industrijski sektor i sektor rudarstva 2 500 toe/god

po lokaciji

Sektor transformacije, prenosa, distribucije energije (električna, toplotna, rafinerije)

A-2: Objekti Zgrade

Komercijalni sektor, poslovne zgrade, tržni centri i ustanove koje koriste objekte u javnoj svojini (škole, bolnice, sportski centri i dr.)

1 000 toe/god po lokaciji

B-1: Jedinice lokalne samouprave (JLS)

Svi objekti za koje JLS plaćaju troškove energije,kao i objekti koje koriste javne službe (ustanove i preduzeća) osnovane od JLS koje ne prelaze graničnu potrošpnju

više od 20 000 stanovnika

B-2: Organi državne uprave, drugi organi Republike Srbije i ogani autonomne porajine

Svi objekti koje koriste organi i za koje plaćaju troškove energije, sa pojedinačnom površinom većom od 2000 m2

službene zgrade, poslovne prostorije > 2000 m2

Javne službe koje koriste objekte u javnoj svojini

Ustanove koje na najmanje jednoj lokaciji troše više od 1000 toe i preduzeća koja na najmanje jednoj lokaciji troše više od 2.500 toe

ustanove: 1000 toe/god preduzeća: 2500 toe/god

SEM u industrijskoj energetici

MINISTARSTVO RUDARSTVA I ENERGETIKE (MRE)· Zakonodavna i regulatorna uloga, zaduženo za kreiranje politike EE· Registar obveznika SEM i imenovanih EM· Provera periodičnih izveštaja i kreiranje baze podataka izveštaja· Izdavanje sertifikata o položenom ispitu i licenciranje EM· inspekcijski nadzor

OBVEZNICI SEM· Imenovanje kandidata za EM, priprema kandidata (obuka i kvalifikovanje kroz sistem za polaganje)· Aktivnosti na unapređenju EE koje definiše licencirani EM· Podnošenje periodičnih izveštaja nadležnom Ministarstvu· Sprovođenje obaveznih energetskih pregleda (sprovode ih licencirani energetski savetnici)

ORGANIZACIJA ZA OBUKU· Sprovodi program obuke za EM i ES· Izdaje sertifikat o uspešno obavljenoj

obuci kandidata

ENERGETSKI PREGLEDI· Obavezni energetski pregledi

(najmanje jednom u 5 godina za industriju, odnosno jednom u 10 godina za objekte u ingerenciji države i lokalne samouprave)

INSPEKTORAT· Inspekcijski pregledi· Izdavanje instrukcija· Kažnjavanje

Izveštaj o energetskom

pregledu

Izveštaj o energetskom

pregledu

Podnošenje periodičnih

izveštaja

Inspekcijska provera

obveznika SEM

Registracija obveznika SEM i

kvalifikovanih EM

Prijava za obuku i obuka EM

Imenovanje organizacije za

obuku

Sertifikat o položenom

ispitu i licenca

Sertifikat o uspešno

obavljenoj obuci

Licenciranje energetskog menadžera

Javni poziv za prijavu kandidata za obuku za EM Prijava kandidata za obuku Provera ispunjenosti

uslova kandidata Objava liste kandidata koji su ispunili uslove za obuku

Informacija o terminu izvođenja obuke

Sprovođenje obuke kandidata za EM

Određivanje mentora i izrada samostalnog

zadatka EM

Potvrda da je kandidat za EM uspešno završio obuku

(izdaje Ovlašćena organizacija za obuku)

Javni poziv za prijavu za polaganje stručnog ispita

kandidata za EM

Prijava i podnošenje potrebne dokumentacije

za polaganje stručnog ispita kandidata za EM

Polaganje stručnog ispita

Podnošenje dokumentacije nadležnom Ministarstvu za izdavanje

Licence EM

Rešenje o dodeli Licence energetskom menadžeru

(Licencu dodeljuje ministarstvo nadležno za

poslove energetike)

Industrijski sektor u Republici Srbiji

• Implementacija SEM-a u Republici Srbiji započela je u junu 2016.

• Do sada je 11 ciklusa obuke za EM prošlo 310 kandidata. • 159 kandidata je prošlo obuku za EM u oblasti industrijske

energetike. • Uspeštnost polaganja stručnog ispita za EM iznosi 79,3%. • Ministarstvo nadležno za oblast energetike je izdalo

ukupno 168 licenci za sve tri kategorije EM. • Licencu za EM u oblasti industrijske energetike dobilo je

ukupno 78 inženjera.

Korišćenje energije u industriji

• Šest od 20 velikih industrijskih grupa u proizvodnom sektoru koristi više od 80 % ukupne potrošnje industrijskog sektora i to su: – prehrambena industrija, – industrija celuloze i papira, – hemijska industrija, – prerada nafte, – industrija nemetala, – crna i obojena metalurgija.

Pojmovi o energetskoj efikasnosti

Način korišćenja i transformacija energije u industrijskim pogonima

PRIRODNI GAS TEČNO GORIVO

UGALJ EL. ENERGIJA

ENERGETSKA TRANSFORMACIJA

PARA

EL.ENERGIJA

TOPLA/VRELA VODA

KOMPRIMOVANI VAZDUH

VODA ZA HLAĐENJE

ZAGREJANI VAZDUH PR

OIZ

VODN

I PRO

CES

USLUGE POTRAŽNJA

Struktura energetskog sistema u kompanijama

SNABDEVANJE

TRANSFORMACIJA

KORIŠĆENJE

DISTRIBU-CIJA

ODLAGANJE

KORIŠĆENJE OTPADNE TOPLOTE

Energetska efikasnost?

Energetska efikasnost?

Energetska efikasnost?

Mere energetske efikasnosti

MERE ENERGETSKE EFIKASNOSTI

STRUKTURNE MERE

TEHNIČKE I ORGANIZACIONE

MERE

INDIREKTNE MERE

Izmene u proizvodnoj strukturi

Izmene nosilaca energije

Uvođenje novih

tehnologija

Povećanje EE energetskih

sistema

Unapređenje tehnologija

Povećanje EE kod krajnjih potrošača

Povećanje kvaliteta

proizvoda i usluga

Uvođenje energetskih standarda

Informisanje građanja i

specijalista

27

Sistem energetskog menadžmenta?

Energetski menadžment je sistem koji se uspostavlja u svim strukturama preduzeća u cilju neprekidnog smanjenja potrošnje energije i održavanja postignutih unapređenja energetske efikasnosti. Sistem sa svojom strukturom, procedurama i internim normama treba da omogucći da se kontinualno, na ekonomski opravdan način, smanjuju potrošnje energije i potrošnje osnovnih i dodatnih materijala u procesu priozvodnje.

Razlozi za uvođenje sistema energetskog menadžmenta

Direktni efekti energetskog menadžmenta su : •niži troškovi za energiju, smanjenje troškova i taksi za zaštitu životne sredine, troškova za osiguranje i održavanje i povec anje profita Kada se primenjuje energetski menadžment : •permanentno se prati i poznaje potrošnja energije u različitim delatnostima i segmentima proizvodnog procesa u kompaniji, •brzo se uočavaju značajne promene potrošnje energije u nekom sektoru, što omoguc ava blagovremeno reagovanje, a time i smanjenje troškova, •dugoročno se radi na indentifikaciji mera i planiranju unapređenja energetske efikasnosti

Efekti ad-hoc mera energetske efikasnosti

Efekti kontinuirane primene sistema energetskog menadžmenta

Ciklus pravljenja strategije, planiranja i implementiranja akcija i provere efekata

Deming-ov krug

Sistemi u predzeću gde su moguća poboljšanja energetske efikasnosti

• Energetski izvori (kotlarnice, kogenerativna postrojenja); • Sistem za snabdevanje parom i povrat kondenzata; • Sistem za grejanje i hlađenje; • Sistem za komprimovani vazduh; • Sistem snabdevanje električnom energijom sa

potrošačima (el. motorni pogoni, osvetljenje i dr.); • Proizvodni proces (usavršavanje tehnologije, uvođenje

energetski efikasnije opreme i dr.); • Informisanost i obuka kadrova.

Šta je važno za uspeh sistema energetskog menadžmenta

• Za dugoročni uspeh sistema energetskog menadžmenta esencijalna je posvećenost kompanije.

• Mora se zadužiti osoba u samom vrhu organizacije (član uprave ili generalni direktor) čiji će potpis na dokumentu koji se upućuje odboru ukazivati na važnost programa.

• Podrška sa samog vrha pomoćiće menadžerima koji će biti aktivno uključeni u strategiju implementacije.

•Podrška se može obezbediti tako što će se starijim rukovodiocima pomoći da jasno razumeju nivo energetskog menadžmenta u kompaniji. U ovu svrhu može se upotrebiti lista za sagledavanje stanja radi uvođenja energetskog menadžemnta.

•U drugoj fazi, starijim rukovodiocima bi trebalo prezentovati trenutnu situaciju sa jasnim pokazateljima o trendovima energetskih troškova i energetskim pitanjima.

•Poseban akcenat se mora dati na prezentaciju dobiti koja bi se mogla steći uvođenjem ovog sistema.

Šta je važno za uspeh energetskog menadžmenta

ü Korist se može prognozirati na osnovu brojki iz prethodne studije opravdanosti, a u kasnijoj fazi na osnovu unakrsne provere nekoliko drugih izvora, npr.: ü podataka iz BREF i BAT dokumenata za vaš

sektor industrije, ü podataka uporedne statistike,

ü drugih studija slučajeva koji opisuju

dostignuća energetskog menadžmenta u organizacijama.

Šta je važno za uspeh energetskog menadžmenta

Energetski indikatori i uporedna statistika

EE indikatori - metodologija

PROIZVOD 1, Pout,1

PROIZVOD 2, Pout,2

PROIZVOD n, Pout,n

SIROVINA, Pin

EL.ENERGIJA, Eel,in

PARA, Est,in

GORIVO, Ef,in

OSTALO, Eo,in

EE indikatori - metodologija

, , , ,

, ,1

ulazna energijaizlazni proizvod

e in st in f in o inn

p i out ii

E E E EEEI

A P=

+ + += =

×å

EEI – EE Indikator (spesifična potrošnja energije - SPE Ee,in – električna energija na ulazu Est,in – para na ulazu Ef,in – gorivo na ulazu Eo,in – ostalo na ulazu Ap,i – korektivni faktor za i-ti proizvod Pout,i – i-ti proizvod na izlazu iz procesa

Metodologija obračuna specifične potrošnje energije (SPE)

Svođenje potrošnje energije na zajedničke jedinice (GJ, MWh...)

EN=SkiEi, GJ Svođenje obima proizvodnje na zajedničke jedinice primenom korekcionih faktora

P=SAiPi, t Specifična potrošnja energije

SPE=EN/P, GJ/t

Šta je uporedna statistika?

• Benchmarking – uporedna statistika među kompanijama iz zajedničke branše, učenje od najboljih, stalno unapređenje.

• Različitost kriterijuma prema kojima se vodi uporedna statistika.

• Osnova uporedne statistike – energetski indikatori i podaci relevantni za vođenje statistike.

Šta je uporedna statistika?

Koja je korist poređenja sa drugima? Sp

ecifi

čna

potr

ošnj

a en

ergi

je

Vreme

1. Uporedna statistika identifikuje potencijal za

unapređenje EE

Polazno stanje

Razlika

2. Uporedna statistika podstiče učenje iz primera

najbolje prakse

3. Uporedna statistika je koristan alat za ocenu

uspešnosti u aktivnostima na poboljšanju EE

4. Uporedna statistika održava stimulans za

kontinuirano unapređenje EE

Specifična potrošnja energije za industrijske grane

Industrijski sector/proizvod

Finalna potrošnja Primarna energija

Toplotna energija Električna energija Udeo toplote u

uk.potrošnji Ukupno

toe/t MWh/t toe/t % toe/t Pivo 0,050 0,10 0,0086 85 0,0720 Cigla 0,075 0,05 0,0043 95 0,0860 Cement 0,080 0,11 0,0095 89 0,1043 Mleko 0,150 0,50 0,0430 78 0,2602 Mašinogradnja 0,300 2,75 0,2365 56 0,9063 Hleb i proizvodi od brašna

0,040 0,16 0,0138 74 0,0753

Livnice 0,300 0,90 0,0774 79 0,4984 Mesne prerađevine 0,100 0,35 0,0301 77 0,1772 Sladoled 0,100 0,75 0,0645 61 0,2653 Mlečni proizvodi 0,020 0,10 0,0086 70 0,0420 Obojeni metali 0,070 0,30 0,0258 73 0,1361 Papir 0,150 0,43 0,0370 80 0,2448 Plastika 0,050 0,55 0,0473 51 0,1713 Guma 0,100 5,00 0,4299 19 1,2023 Tekstil (bojenje) 0,750 0,75 0,0645 92 0,9153 Prerada drveta 0,020 0,06 0,0052 79 0,0332

Uporedna statistika u industrijskom sektoru RS

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

Cement Cigla Papir Mesna

Industrijske grane

Spec

ifičn

a po

trošn

ja p

rim.e

n. [t

oe/t]

Srbija

IEA/DoE

• Proizvodnja i prerada mesa i mesnih prerađevina trenutno je sa najvećim potencijalom (za 88,5% se više potroši primarne energije po jedinici mase proizvoda u poređenju sa svetskom statistikom).

• U sektoru proizvodnje papira se utroši za 13,15% više primarne energije.

• Sektor za proizvodnju cementa u Srbiji je u poređenju sa svetskom statistikom utrošio za 11,15% manje primarne energije po jedinici finalnog proizvoda.

Energetski pregled

Prema Zakonu o efikasnom korišćenju energije:

– Energetski pregled jeste sistematska procedura za pribavljanje potrebnih podataka i saznanja o postojećem nivou i načinu proizvodnje, prenosa, distribucije i upotrebe energije objekta, proizvodnog procesa, privatnih i javnih usluga, pomoću kojih se utvrđuju i kvantifikuju mogućnosti za ekonomski isplativo, efikasno korišćenje energije.

Energetski pregled

Energetski audit je detaljna studija postojećeg procesa radi:

1. Utvrđivanja kako i gde se energija koristi ili transformiše iz jednog oblika u drugi

2. Koji je nivo potrošnje energenata na ispitivanoj lokaciji/objektu/organizaciji sa ciljem da se identifikuju svi energetski tokovi

3. Definisanja mera kojima se ostvaruju uštede energije u proizvodnom procesu

4. Ocene ekonomske i tehničke opravdanosti implementacije mera za povećanje energetske efikasnosti

5. Definisanja liste prioritetnih aktivnosti koje će povećati efikasnost i smanjiti utrošak energije/rangiranje mera

Energetski pregled

Dve vrste energetskih pregleda se koriste: • Kratki, ili preliminarni i • Detaljni, ili dijagnostički.

Kratak, preliminarni energetski pregled uglavnom se sastoje

iz sakupljanja i analize postojećih podataka. To je aktivnost koja na terenu traje nekoliko dana i obuhvata sledeće:

• Sakupljanje informacija o proizvodnom procesu i o potrošnji energije

• Sakupljanje informacija o održavanju opreme i instalacija • Izrade liste parametara koji se redovno prate radi

praćenja procesa priozvodnje • Opisivanje svih važnih potrošača energije

• Definisanje mesta merenja potrošnje energije • mogućih mera za smanjenje potrošnje energije i potencijala za povećanje energetske efikasnosti

• Davanje sugestija za detaljna snimanja stanja, tokova energije i definisanje potrošnje energije i mogućih ušteda.

• Izrada preliminarnih energetskih bilansa • Kratka snimanja stanja su obično prvi neophodni korak za detaljna snimanja stanja.

• Definisanje mesta gde su gubici energije očigledni, odnosno mesta prekomerne potrošnje energije

Kratak energetski pregled

• Detaljan ili dijagnostički energetski pregled zahteva merenja potrošnje energije i ostalih procesnih parametara na onim delovima priozvodnog procesa gde je neophodno detaljnom analizom doći do neophodnih podloga za izradu tehničkih rešenja za racionalizaciju potrošnje energije.

• Merenja treba da budu kontinualna, a trajanje merenja se odredjuje u zavisnosti od karaktera potrošnje energije i načina rada posmatranog potrošača energije ili proizvodnog procesa.

• Rezultat detaljnog snimanja stanja je energetski bilans i detaljna analiza potrošnje energije na svim delovima proizvodnog procesa.

• Rezultat ove analize je definisanje mogućih mera za povećanje energetske efikasnosti u fabrici i podloga za realizaciju potrebne tehničke dokumentacije

Detaljan energetski pregled

Zašto je potrebno sprovoditi energetski pregled?

Zakon o efikasnom korišcenju energije nalaže:

– obveznici sistema energetskog menadžmenta u obavezi su da u definisanom roku periodično sprovode energetske preglede,

– da obveznici sistema energetskog menadžmenta redovno izveštavaju nadležne organe (Ministarstvo) o rezultatima sprovedenog energetskog pregleda.

Zašto je potrebno sprovoditi energetski pregled?

• Energetski pregled je ključni korak u okviru sistema energetskog menadžmenta za unapređenje EE.

Spoznaja o mogucim uštedama energije

Saglasnost menadžmenta

Preliminarni en.pregled

Detaljan en.pregled

Sprovođenje EE mera Studija opravdanosti

potencijalnih projekata Finansijska analiza Nabavka opreme

Realizacija projekata Nadzor i praćenje efekata

Ko sprovodi energetski pregled?

üOvlašceno lice – energetski savetnik – kompetentno i kvalifikovano lice, koje posao

energetskog pregleda obavlja:

• ispunjavajuc i visoke kriterijume kvaliteta, • sa diskrecijom u pogledu tretiranja prikupljenih

podataka, • na nepristrastan, transparentan i objektivan način.

Kako se sprovodi energetski pregled?

Utvrđena metodologija: – priprema i distribucija upitnika (postoje

standardizovane forme, ali se sadržaj može prilagođavati u zavisnosti od specifičnosti energetskog pregleda);

– prikupljanje podataka; – prethodna analiza podataka i priprema za

obilazak lokacije/objekta/pogona; – obilazak lokacije/objekta/pogona; – analiza prikupljenih podataka (upitnik i

obilazak); – priprema i prezentacija izveštaja.

Sadržaj upitnika ü Osnovni podaci o kompaniji i odgovornoj osobi koja učestvuje u EA ü Osnovni podaci o tehnološkim celinama ü Sirovine i proizvodni program ü Potrošnja energije na nivou kompanije (utrošak el.energije i

fosilnih goriva) ü Sistemi za spregnutu proizvodnju električne energije i toplote ü Kotlovsko postrojenje ü Sistem za snabdevanje parom i povrat kondenzata ü Sistem komprimovanog vazduha ü Rashladni sistem ü Sistem osvetljenja ü Sistemi za snabdevanje električnom energijom ü Sistem energetskog menadžmenta ü Problemi vezani za racionalno korišćenje energije – problemi i

aktivnosti

Lista podataka koje je potrebno dodatno pribaviti

ü Istorijski pregled podataka o potrošnji energije i obima proizvodnje, uključujući presek po tipu energenata, osnovnih proizvoda, opreme koja je angažovana u proizvodnom procesu

ü Troškovi za energiju i tarife ü Tehnološke šeme – dijagrami tokova materijala i

energetskih fluida bi trebalo da definišu nominalne vrenosti protoka, nivoe temperatura i pritisaka fluida kao i da definišu postojeće merno-upravljačke krugove, a sve u cilju potpunog shvatanja posmatranog procesa.

Lista podataka koje je potrebno dodatno pribaviti

ü Specifikacija najznačajnijih potrošača, kao i podaci o upotrebi pojedine opreme u porizvodnom procesu

ü Procedure koje se odnose na upravljanje energetskim tokovima, kao i postojanje posebnih programa za racionalno gazdovanje energijom u kompaniji

Lista podataka koje je potrebno dodatno pribaviti

ü Da bi bio upotrebljiv, u toku EA bi trebalo da se koriste stvarni operativni podaci.

ü Merenja bi trebalo sprovesti u slučajevima kada na drugi način ne mogu biti pribavljeni podaci koji su od izuzetnog značaja za izradu energetskog bilansa.

Obilazak proizvodnih pogona

ü Kratak obilazak proizvodnih pogona kompanije uključuje i jednostavna i kratkotrajna merenja

ü U toku kratkog obilaska pogona potrebno je definisati: • Očigledne izvore energetskih gubitaka, kao što su

oštećena izolacija ili mesta bez izolacije, curenja vode, pare i kondenzata

• Stanje mernih instrumenata uz navođenje koji instrumenti nisu u operativnom stanju

ü Iskustvo i obučenost auditora je od vitalnog značaja za efikasno i korektno sprovođenje kratkog snimanja energetskog stanja jedne kompanije

Analiza podataka

ü Auditor izvodi preliminarnu analizu potrošnje energije deleći je prvenstveno prema izvoru (gorivo i električna energija)

ü Ukoliko je moguće definiše potrošnju energije po svakom tzv. Energy Cost Center, npr. po svakom od pojedinačnih pogona ili uređaja, ukoliko je to moguće.

Tipične zavisnosti potrošnje energenata od proizvodnje

Производња

A

Потр

ошњ

а ен

ерги

је

Производња

Потр

ошњ

а ен

ерги

јеПроизводња

Потр

ошњ

а ен

ерги

је

ПроизводњаПо

трош

ња

енер

гије

Производња

Потр

ошњ

а ен

ерги

је

Производња

Потр

ошњ

а ен

ерги

је

Б

В

Г

Д

Ђ

Potr

ošnj

a en

ergi

je

Potr

ošnj

a en

ergi

je

Potr

ošnj

a en

ergi

je

Potr

ošnj

a en

ergi

je

Potr

ošnj

a en

ergi

je

Proizvodnja

Proizvodnja

Proizvodnja Proizvodnja

Proizvodnja

A B

C

D

E

Izveštavanje

Izveštaj sadrži sledeće celine:

· Opis trenutne situacije u kompaniji u pogledu potrošnje energije

· Proračune relevantnih parametara za analizu i procenu nivoa energetske efikasnosti kompanije

· Predloge mera koje ne zahtevaju ulaganja ili zahtevaja ulaganja nižeg nivoa radi poboljšanja EE

· Preliminarnu procenu mera koja zahtevaju ulaganja srednjeg i višeg nivoa

· Specifikaciju aktivnosti koje se odnose na sprovođenje detaljnog energetskog audita.

Prezentacija osnovnih podataka kao osnove za energetski audit u

kompniji

Uvod ü Godina osnivanja kompanije: ............. ü Broj zaposlenih: ............. ü Broj zaposlenih u energetici: ............. ü Proizvodi:

• Čokolada: ............. • Proizvodi od brašna: ............. • Bombone: .............

ü Godišnji troškovi za energente: ............. ü Fabrika radi ustaljnim režimom u toku cele godine,

remont se obavlja u julu mesecu i traje 15 dana. ü Iskorišćenost proizvodnih kapaciteta .... % ü Kratak opis proizvodnih celina (tehnološka šema sa

tokovima materijala i energenata) i energetskog sistema

Uporedni prikaz utrošenih sirovina u proizvodnom procesu

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Brašno Šećer Kakao zrno Biljna mast Mleko pun.

Količ

ina

sirov

ina,

t

2007 2008 2009

Uporedni prikaz obima proizvodnje po proizvodima u periodu od 2007.-2009. g

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Obi

m p

roizv

odnj

e po

pro

izvod

ima,

t/g

od

2007 2008 2009

Potrošnja energenata 2007.-2009.g.

Utrošak prirodnog gasa

Korelacija – obim proizvodnje-utrošak PG

Utrošak električne energije

Korelacija – obim proizvodnje-utrošak el.en.

Uporedni troškovi za energente

Struktura troškova za energente

2009.

2010.

Struktura troškova za el.en.

Specifična potrošnja energije ü Specifična potrošnja energije: 6,21-8,67 GJ/t proizvedenog

proizvoda. ü Normativi u EU iznose 2 – 4 GJ/t. ü Značajan potencijal za uštede!

Energetski sistem-parni i toplovodni

üSadašnji energetski sistem zasniva se na: ü jednom parnom kotlu snage gorionika 5400 kW, üjednom toplovodnom kotlu snage gorionika 4000 kW üelektričnoj energiji (ukupno instalisana snaga u el.

grejačima 820 kW).

Energetski sistem-parni i toplovodni

ü Gubici energije u sadašnjem sistemu procenjeni su na osnovu sledećih karakteristika

Parni sistem: ü Stepen korisnosti kotla se nalazi u opsegu 80-85%. ü Veći deo kondenzata se ne vraća u kotlarnicu zbog neispravnosti

sistema za povrat kondenzata i zbog direktnog grejanja parom u tehnologiji.

ü Otparak se ne koristi. ü Odvajače kondenzata na velikom broju potrošača je potrebno

zameniti. ü Pojedini delovi cevovoda i veći broj sudova za skladištenje matrijala

neizolovani. ü Para se koristi i kod potrošača gde za to nema realnih potreba –

grejanje sudova za skladištenje koji rade pri niskim temperaturskim režimima.

Energetski sistem-parni i toplovodni

Toplovodni sistem ü Trenutno se koristi centralni toplovodni sistem isključivo za grejanje

prostorija. ü Kotao predimenzionisan (snaga gorionika 4000 kW, realno potrebno

1750 kW). ü Stepen korisnosti kotla iznosi 89%.

ü Sudovi i tankovi za zagrevanje uglavnom koriste električnu energiju (oko

80% sudova) i paru (njih 20%) koja se ubacuje u međuprostor duplikatora, pri čemu se kondenzat odvodi u kanalizaciju preko prelivnog sistema.

ü Otpadna toplota od peći, kotlova i parnih potrošača se ne koristi.

Proizvodnja pare - preporuke

ü Izgradnja jedinstvenog energetskog sistema koji obuhvata:

ü Izgradnju parnog sistema za potrošače koji moraju da koriste

paru, sa jednim parnim kotlom snage 2300 kW (4000 kg/h) i potpuna rekonstrukcija sistema za razvod pare i povrat kondenzata, uz korišćenje otparka i pothlađivanje kondenzata.

ü Izgradnju toplovodnih sistema, za grejanje prostorija i za potrošače koji mogu da koriste toplu vodu za zagrevanje primenom visoko efikasnih gasnih kondenzacionih kaskadno povezanih kotlova. Ovim će potrošači koji su koristili električnu energiju preći na toplovodni sistem, s tim da se postojeći elektrogrejači zadržavaju kao rezervni sistem grejanja.

Proizvodnja pare - preporuke

ü Izgradnja sistema za iskorišćenje otpadne toplote peći i pržionika koji se sprežu sa toplovodnim sistemom. Deo otpadne toplote od hlađenja proizvoda sa peći koristiće se za grejanje pakeraja.

ü Uz ovaj sistem predloženo je rešenje sušenja i pripreme vazduha u prostoriji gde su smešteni uređaji za sušenje skroba, budući da problem vlažnosti vazduha bitno utiče na mogućnost postizanja punog kapaciteta ovih uređaja. Investicije za ovo rešenje date su u sklopu ukupne cene energetskog sistema.

ü Ukupno je potrebno, na nivou svih pogona, izolovati 53 suda za skladištenje i zagrevanje radnih materija. Na osnovu dobijenih rezultata proračuna toplotnih gubitaka kroz neizolovane i izolovane cilindrične sudove, toplotni gubici mogu biti smanjeni za 2710 GJ na godišnjem nivo (753 MWh), što je ekvivalentno 34560 €.

Saniranje izolacije objekata - preporuke

ü Mera obuhvata zamenu postojećih prozora i postavljanje dodatne termo izolacije na mestima na kojima je prema merenjima stanje fasade bilo loše.

ü Nakon postavljanja dodatne termoizolacije (8 cm stiropora) u skladu sa aktuelnim evropskim standardom koeficijent prolaženja toplote - k će se smanjiti na 0,4 W/m2K. Novi prozori će imati niži koeficijent k od 1,4 W/m2K a infiltracija vazduha će se takođe smanjiti zbog promene prozorskih ramova. Izvor:“KOMERLING” i “WINTECH”

ü Treba uzeti u obzir da gubitci kroz krov, pod i infiltracija vazduha, nisu uzeti u obzir u ovom proračunu.

Sistem osvetljenja-zapažanja

ü Na osnovu izvršenog pregleda stanja i merenja intenziteta osvetljaja u okviru pogona došlo se do zaključka da nivo osvetljaja nije u skladu sa propisima SRPS normi i HACCP standarda (nivo sadašnjeg osvetljaja je značajno niži od propisanog).

Sistem osvetljenja-preporuke

ü Predloženo je idejno rešenje rekonstrukcije sistema osvetljenja za sve proizvodne pogone i magacine u fabrici koje se sastoji iz zamene postojećih svetiljki novim visokoefikasnim Somar-Eluma sistemom osvetljenja.

ü Pored uštede električne energije, ovim sistemom se

dobija značajno poboljšanje u nivou osvetljenosti svih pogona i magacinskih prostora.

Sistem osvetljenja-preporuke

ü Ugradnja ovog sistema donosi sledeće prednosti: ü dug vek trajanja sijalica; ü momentalan start pri uključivanju; ü postojanje senzora na sijalicama daje dodatnu uštedu

kroz dimabilne i upravljive prigušnice, a time se eliminiše i postojanje ljudskog faktora (ostavljanje uključenog sistema i kada to nije neophodno);

ü smanjenje potrebe za održavanjem; ü ušteda kod sistema klimatizacije prostora; ü bolji efekat distribucije svetla linearnih izvora u

poređenju sa tačkastim (reflektori); ü faktor snage blizak 1 (nepostojanje reaktivne energije); ü materijal svetiljki se izrađuje od materijala koji se mogu

reciklirati.

Elektro-potrošači-zapažanja

ü Snimanjem postojećeg stanja na sistemu za snabdevanje električnom energijom utvrđeno je da i pored sistema za kompenzaciju reaktivne energije i dalje postoji određena reaktivna snaga koja nije kompenzovana, odnosno u periodima slabog opterećenja dolazi do pojave tzv. „prekompenzacije“ (negativne vrednosti reaktivne snage).

ü Ne postoji fiksni deo kompenzacije, odnosno kondenzatorska baterija koja se vezuje uz sam transformator sa zadatkom da kompenzuje reaktivnu snagu koja pri malim opterećenjima potiče od struje praznog hoda transformatora.

Elektro-potrošači-zapažanja

ü Merenjima u okviru trafo-stanica utvrđeno je da su viši harmonici struja nešto povećani, ali još uvek ispod dozvoljenih granica, osim u slučaju transformatora T1 u trafostanici 1 gde je povećana vrednost 5-tog harmonika struje, a maksimalna vrednost ukupnog faktora izobličenja struje THDi prelazi i 30%.

ü Nepovoljan uticaj na stanje izolacije namotaja transformatora i njegovi povećani gubici (10%-15%),

ü Dodatno zagrevanje kablova koje zahteva njhovo predimenzionisanje, problemi u radu (ispadi) pojedinih potrošača.

Elektro-potrošači-zapažanja

ü Problemi u radu mogu da se jave i kod samog sistema kompenzacije reaktivne snage, jer standardni kondenzatori ne mogu da trpe veća izobličenja od 10%.

Elektro-potrošači-preporuke

ü Ugradnja fiksnih kondenzatorskih baterija na trofoe. ü Predloženo rešenje je ugradnja prigušnice za

filtriranje viših harmonika struje.

Energetski menadžment

ü Zapisi o utrošenoj energiji se dobijaju mesečno od strane distributera električne energije / prirodnog gasa

ü Predlog: Ugradnja sistema za merenje i praćenje uz akviziciju podataka o utrošenoj energiji / obračun specifičnog utroška energije

Rezime

ü Značajne mogućnosti za energetske uštede ü Identifikovane su mere koje se odnose na

mala ili srednja ulaganja ü Procena za ukupne uštede energije iznose

više od 25%

Rezime predloženih mera EE R.br. Predložena mera poboljšanja

EE Vrednost investicije Uštede Prost period

otplate

EUR EUR god 1. Rekonstrukcija parnog i

toplovodnog energetskog sistema sa korišćenjem otpadne toplote

1.301.070 318.040* 332.330**

4,09* 3,91**

2. Fasade objekata (postavljanje izolacije i zamena prozora i vrata)

135.210 28.580 4,73

3. Osvetljenje (ugradnja štedljivih svetiljki sa senzorima)

235.880 86.900* 114.130**

2,71* 2,07**

4. Električna energija (kompenzacija reaktivne snage, uvođenje sistema za energetski menadžment)

121.400 129.940 0,93

5. Troškovi za projektovanje (izrada glavnih mašinskih, elektro i građevinskih projekta 3,5% od vrednosti investicije)

62.775 - -

Ukupno za sve mere od 1. do 5. 1.856.335 563.460* 604.980**

3,29* 3,07**

6. Izgradnja sistema za prečišćavanje bunarske vode do kvaliteta pijaće vode kapaciteta 10 l/s

240.000 141.270 1,70

Ukupno za sve predložene mere od 1. Do 6. 2.096.335 704.730*

746.250** 2,97*

2,81**

ENERGETSKA EFIKASNOST

SUOČITI SE SA PROBLEMOM I NIKADA NE ODUSTAJATI!

HVALA NA PAŽNJI J PITANJA?

dr Mirjana Stamenić, vanr.prof. mstamenic@mas.bg.ac.rs

web: http://pt.mas.bg.ac.rs