Energieffektiv teknik

Transkript

1 Energieffektiv teknik Exempel på hur vi kan göra vårt samhälle mer hållbart Stellan Rosenquist, produktchef lågspänningsmotorer

2 En av framtidens tuffa utmaningar Efterfrågan på el bara ökar och ökar ABB Group March 10, 2017 Slide 2

3 Elmotorer står för en betydande andel av elförbrukningen ABB Group March 10, 2017 Slide 3

4 Verkningsgrad Ett mått på effektivitet P Input P Output η = P Output P Input load P Losses Verkningsgrad = förhållandet mellan mekanisk uteffekt och tillförd elektrisk effekt Hög verkninsggrad betyder att motorn omvandlar elektrisk energi till mekanisk med små förluster

5 Högre verkningsgrad Sparar både energi och miljön Motorer kategoriseras efter energiklasserna IE1- IE4 Högre klass innebär högre verkningsgrad = lägre energiförbrukning Uppgradering till energieffektiva IE3 eller IE4-klassade motorer innebär besparingar i både energi och miljö En effektivare motor har dessutom lägre livscykelkostnad ABB Group March 10, 2017 Slide 5

6 Hur kan vi utnyttja energieffektiv teknik? Exempel pump som förser hushåll med dricksvatten 1000-tals pumpdrifter runt om i Sverige förser oss med dricksvatten - dygnet runt året om - år efter år Hur mycket energi kan man spara genom att utnyttja energieffektiv teknik? Låt oss titta på ett exempel - en 90kW pumpdrift ABB Group March 10, 2017 Slide 6

7 Vårt dricksvatten kommer via ett pumpsystem Flera komponenter samverkar Pumpsystemets totala verkningsgrad påverkas av varje enskild komponent Ledningar Ventiler Pump Motor Koppling För att erhålla optimal total verkningsgrad måste varje komponent dimensioneras korrekt Viktigt att titta på helheten och utgå från det verkliga behovet ABB Group Slide 7

8 Använd effektivare teknik Motorer med högre verkningsgrad Vad kostar det att driva en pump i 20 år? Motor: 90kW, 1483 rpm Elpris: 0,7 kr/kwh Drifttid: tim per år Fast varvtal Strypreglering Last: 80% Energiklass Befintlig motor (IE1) IE3 IE4 Verkningsgrad 0,93 0,9515 0,964 Driftskostnad 20 år kr kr kr Total besparing 0 kr kr kr Årlig besparing 0 kr kr kr Inköpspris Ej tillgänglig 59,000 kr 66,000 kr Återbetalningstid - 72 mån 52 mån ABB Group March 10, 2017 Slide 8

9 Se till hela livscykelkostnaden En motor används under många år Energi ca 95-97% Underhåll ca 1% Initialt köp ca 2-4%

10 Finns det mer man kan göra? Styra flödet efter behov Bromsa samtidigt med fullt gaspådrag? Genom att reglera en motors varvtal efter det faktiska behovet optimeras energianvändningen Besparingspotential på 20-80% Bättre kontroll över processen

11 En smartare lösning Varvtalsreglera motorn efter faktiskt behov Vad kostar det att driva pumpen under 20 år? Motor: 90kW, 4-pol Frekvensomriktare Elpris: 0,7 kr/kwh Drifttid: tim per år Last: varierande behov 10-80% Energiklass IE1 konstant varvtal IE4 konstant varvtal Verkningsgrad 0,93 0,964 0,908 IE2 varvtalsreglerad Driftskostnad 20 år kr kr kr Total besparing 0 kr kr Årlig besparing 0 kr kr kr Inköpspris Ej möjligt 67,000 kr kr Återbetalningstid - 52 mån 8 mån ABB Group March 10, 2017 Slide 11

12 SynRM ny energieffektiv teknik från ABB

13 Nyckeln till framgång Eliminering av rotorförluster 100% I 2 R Rotor Övriga I 2 R Stator 60% Övriga I 2 R Stator Förluster Traditionell induktionsmotor IE4 SynRM

14 Ny teknik gör pumpen ännu effektivare SynRM helt enkelt ett effektivare drivpaket Energiklass IE1 konstant varvtal IE4 konstant varvtal IE2 varvtalsreglerad Verkningsgrad 0,93 0,964 0,908 0,937 SynRM IE4 varvtalsreglerad Driftskostnad 20 år kr kr kr Total besparing 0 kr kr Årlig besparing 0 kr kr kr kr Inköpspris Ej möjligt 66,000 kr kr kr Återbetalningstid - 52 mån 8 mån 8,5 mån ABB Group March 10, 2017 Slide 14

15 Framtiden Ny teknologi ger effektivare motorer Varvtalsreglering Ökad användning av effektivare elmotorer (IE3 och IE4) Asynkrona induktionsmotorer klarar upp till IE4 Framtidens effektiva SynRMmotorer kommer att klara upp till energiklass IE6 SynRM ABBs lösning som klarar framtidens högre krav redan idag

16 ABB Energirådgivning Experter inom energieffektivisering Conny Bengtsson Lead Energy Efficiency Consultant Per Nyman Lead Energy Efficiency Consultant Patrik Berkesten- Hägglund Energy Efficiency Consultant Håkan Persson Manager Energy Efficiency, Sverige ABB March 10, 2017 Slide 16 ng

17 ABB Energirådgivning Vad kan vi hjälpa till med? Energikartläggningar Energieffektivisering av specifika objekt Ett skräddarsytt energieffektiviseringsarbete i avtalsform Temporär energimätning Uppföljning efter implementering av åtgärdsförslag ABB March 10, 2017 Slide 17

18 Energieffektivisering Mäta energieffektivitet Energieffektivisering kwh kwh kwh Utgångsläge Ökad utmatning, med lika mycket tillförd kwh Minskad tillförd kwh med lika mycket utmatning Tillförd energi (kwh) Produktionsutmatning (ton, enheter etc.) ABB March 10, 2017 Slide 18

19 Energieffektivisering Exempel Två äldre pumpdrifter för returvatten från fjärrvärmenät Pump: 2 x Sulzer AHLSTAR APP Motor: 2 x ABB M2BA 355, effekt på 400 kw Varje pump har en max kapacitet på m³/h Flödesbehov varierar mellan m³ Okänt funktionsfel gör att pumparna stänger av vid m³/h Under höst och vinter används båda pumpar Finns även en mindre reservpump som inte används då uppfodringshöjden är för liten för att kunna arbeta tillsammans med en av de andra pumparna

20 Energieffektivisering Exempel Lösning från ABB Energirådgivning Äldre reservpumpen ersätts med: KSB MegaCPK Energieffektivt motor & drivpaket: SynRM IE4 - optimerat för varvtalsreglering Den nya pumpen täcker sommarbehovet på 560 m³/h, och har samma uppfordringshöjd som de äldre pumparna Den nya pumpen tar hand om behovet upp till 560 m³/h, därefter tar den befintliga Sulzer-pumpen över När behovet överstiger m³/h startar KSBpumpen igen och balanserar det överskjutande flödet

21 Energieffektivisering Exempel Resultat och energibesparing Uppskattad energiförbrukning innan åtgärd: MWh / år Uppskattad energiförbrukning efter åtgärd: MWh / år Energibesparing = 840 MWh / år Elpris = 0,5 kr / kwh ger en besparing på 420,000 kr per år Hela investeringen kostade ca 500 TSEK = pay-off tid = drygt 1 år 25 tim konsulttid från ABB Ytterligare 200 MWh kan sparas om felet på Sulzer-pumpen åtgärdas så att full kapacitet uppnås

22