Metodik för minskad elförbrukning hos pumpar och fläktar i värme- och kraftvärmeanläggningar

Transkript

1 Mindre El! Metodik för minskad elförbrukning hos pumpar och fläktar i värme- och kraftvärmeanläggningar Fredrik Axby Grontmij Roy Ericsson, Martin Båfält, Emma Ekdahl, Jessica Jeppesen 1

2 Bakgrund Höga kostnader för el hjälpkraften mer kännbar ekonomiskt Pumpar och fläktar står för ca 80-90% av elanvändningen i värme- och kraftvärmeanläggningar Försök att förbättra energieffektiviteten görs ofta genom att trimma huvudprocessen hjälpsystemen glöms bort 2

3 Idé Att ta fram ett enkelt verktyg som kan hjälpa anläggningsägare att åtgärda pumpar och fläktar som använder mer el än nödvändigt Ett komplement till projektet Mer El! som fokuserade på att producera mer el i befintliga anläggningar 3

4 Genomförande Grundläggande beskrivning av pumpar och fläktars funktion vs. elanvändning Utveckling av metodiken kring Weighted Sum Method Utarbetande av Excelmall som stöd till metodiken Verifiering av metodiken på kraftvärmeverket Återbruket i Lomma 4

5 Teknikbeskrivning pumpar och fläktar Pumpkurvor och fläktdiagram Aktiv och reaktiv effekt, effektfaktor Reglering av pumpar och fläktar - stryp-/spjällreglering - ledskenereglering - varvtalsreglering - shuntreglering - hydraulisk reglering 5

6 Pumpkurvor Effektbehovet - sjunker marginellt med minskat volymflöde vid bibehållet varvtal - varierar kraftigt med varvtalet på pumpen, varvtalet upphöjt till tre 6

7 Reglering av pumpar och fläktar - stryp-/spjällreglering - ledskenereglering - varvtalsreglering - shuntreglering - hydraulisk reglering 7

8 Teknikbeskrivning pumpar och fläktar, forts. Jämförelse mellan olika reglerprinciper Elmotorn - energieffektiva elmotorer 8

9 Jämförelse mellan olika reglerprinciper pumpar 9

10 Jämförelse mellan olika reglerprinciper fläktar 10

11 Åtgärder för minskad elanvändning Varvtalsreglering Varvtalsreglering för en av flera parallella komponenter Intermittent drift Utbyte till komponent av rätt storlek Byte till energieffektiv motor Ersättning av en komponent med två mindre Svarvning av pumphjul 11

12 Flera pumpar (fjärrvärmepumpar) 12

13 Metodik 1. Genomgång av anläggningens pumpar och fläktar 2. Analys av nuvarande driftsituation 3. Genomräkning av alla åtgärder 4. Poängsättning och sammanräkning enl. Weighted Sum Method 5. Rimlighetsbedömning, ev. justering av modellen 6. Fördjupade studier av de mest intressanta förslagen, beslutsunderlag 7. Genomförande av projekt 8. Ny utvärdering och beslutsunderlag 13

14 Weighted Sum Method En vedertagen analysmetodik för åtgärder som har både ekonomisk, teknisk, organisatorisk och miljömässig påverkan Medför att inte bara ekonomin får styra när beslut tas Varje kriterium viktas efter hur viktigt det är För varje åtgärd ges poäng inom varje kriterium Poängen multipliceras med vikten, summan blir ett effektivitetstal för åtgärden. 14

15 Verifiering av metodiken vid Återbruket Litet kraftvärmeverk, 16,5 MW v 4,4 Mw el. Baslastanläggning i Lunds fjärrvärmenät. Totalt 27 pumpar och 15 fläktar, dessa använder ca 3900 MWh el årligen Ganska vanlig anläggning: en del dokumentation fanns, en del saknades 15

16 Verifiering av metodiken, forts. Mycket bra koll på utrustningen! Endast fyra åtgärder identifierades, varav en med hyfsad återbetalningstid Svårt att göra en bra verifiering vid Återbruket, därför användes även exempel från andra anläggningar i rapporten 16

17 Resultat av valideringen Metoden fungerar vi hittade möjliga åtgärder även vid Återbruket som vid första anblicken verkade som en perfekt anläggning Praktisk erfarenhet att lyfta fram: metodiken behöver inte alltid användas i sin helhet! 17

18 Resultat Förhoppningsvis ett hands-on verktyg för anläggningsägare och driftpersonal att använda för att kunna minska hjälpkraftanvändningen vid sina anläggningar 18

19 Utvecklingsmöjligheter Undersöka potentialen att minska effektbehovet i värme- och kraftvärmeanläggningar Utöka metodiken till att omfatta fler komponenter, t.ex. kompressorer och transportband Undersöka den totala potentialen för energibesparing i svenska värme- och kraftvärmeanläggningar 19

20 Tack för mig! Frågor?