Vägen till energieffektivisering

Vägen till energieffektivisering Björn Norberg Anders Söderberg Jan Wallenäs ABB Schneider Electric ABB

Vägen till energieffektivisering Bakgrund och motiv Björn Norberg ABB

Tyngsta bakomliggande drivkrafterna i energi- och miljöpolitiken Världen: EU: Stigande priser (ökad efterfrågan + fullt utnyttjad produktionskapacitet) Sinande fossila energikällor Majoriteten överens om klimatförändring Starkt importberoende (50 % idag, 70 % om 20-30 år) Minska sårbarheten och öka konkurrensen (öka elhandel över gränserna) Sverige: Trygga industrins tillgång till el till rimlig kostnad

Internationella åtgärder EU-beslut 2007 om mål till 2020: FN Jan: Minska utsläppen växthusgaser 20 % Jan: Plan för 20 % minskning av energiförbrukningen (tidigare beslutat om 9 % till 2015) Mars: Minst 20 % förnybar energi Wien, augusti: Ambition om 25-40 % minskning i i-länderna Sätter agendan för klimatmöte i dec. på Bali om efterföljaren till Kyotoprotokollet (>2012)

Några konsekvenser av energi- och miljöpolitiken Dyrare el genom elskatt handel med utsläppsrätter (13-18 öre/kwh fr.o.m. årsskiftet) avgift för elcertifikat ökad internationell handel på sikt Bidrag för effektivisering i offentliga byggnader Kartläggning, investering m.m. Energideklaration av byggnader Besiktning, åtgärdsförslag, påverkan på marknadsvärdet PFE, Program för energieffektivisering (energiintensiv industri) Hittills utlovade investeringar på 1 miljard kr närmaste 3 åren

Några siffror om elanvändningen Industri Bostäder & service Värme 2/3 = motorer Transporter Hushållsel Driftel Elmotorer står sammanlagt för ca 65 TWh eller ca 50 % av Sveriges elförbrukning

Ex. på potential för effektivisering Bättre systemdesign: 5 60 % T.ex. grova och raka fläktkanaler Varvtalsreglering istället för strypning: 20 80 % Frekvensomriktare Uppgradering av komponentverkningsgrad: 2 10% Välj produkter utifrån livscykelkostnaden Rätt motorstorlek: 5 30 % Överdimensionering onödigt med bra motor Källa: Department Of Energy, USA

Vägen till energieffektivisering Processen steg för steg Anders Söderberg Schneider Electric

Genomförandet I. Inventering II.Mätning III. Analys IV.Åtgärdsplan V. Uppföljning Division - Name - Date - Language 9

Inventering Av kostnader Kartlägga kostnader och sammanställ energinotorna Se över el och fjärrvärmeavtal Rätt eltariff och mätarsäkring Energiskatter Division - Name - Date - Language 1 0

Inventering Insamling av data Enlinjeschemor (Kopior) Lastdata (tex elvärme, belysning och motordrifter) Drifttyper: (tex direktstart för pumpar, kompressorer och fläktar) Inventera utrustning och installation Fysiskt (På plats) Division - Name - Date - Language 1 1

Genomförandet I. Inventering II.Mätning III. Analys IV.Åtgärdsplan V. Uppföljning Division - Name - Date - Language 1 2

Mätning Energimätning Mät energiuttaget vid varje ställverk, servis central eller större enskild last Övervaka och lagra mätningarna via nätet Division - Name - Date - Language 1 3

Mätning Nätanalys Kontroll av nätkvalitet Kontroll av reaktivt effektuttag (tex motorer, transformatorer samt belysningsanläggningar) Kontroll av THD (övertoner) (tex omriktare och mjukstartare, ljusbågssvetsar etc.) Division - Name - Date - Language 1 4

Analys Genomgång av sammanställda rapporter Analysera mätningarna Slutsats Division - Name - Date - Language 1 6

Åtgärdsplan Energibesparande åtgärder Alla installationer: Drifttider, Styr & Reglerfunktioner, PLC-styrningar, service, underhåll och know how Motoranläggningar: Mjukstart eller omriktarstart för pumpar och fläktar Övervakning Värme/Kyl/ Ventilation system: Driftoptimering, Frekvensstyrningar Belysning: Styrningar, sensorer, timers, placering och val av ljuskälla (lågenergialternativ) Division - Name - Date - Language 1 8

Uppföljning Uppföljning av genomförda åtgärder, kontroll ev. förbindelser/avtal Service och support Division - Name - Date - Language 2 0

Vägen till energieffektivisering Goda exempel Jan Wallenäs ABB

Vägen till energieffektivisering Varför det är lönsamt att varvtalsreglera pumpar och fläktar

Goda exempel Det finns många fördelar med att använda frekvensomriktare. Energibesparing: Med frekvensomriktare kan man reglera flöden i pumpar och fläktar istället för att strypa flödet med en ventil eller ett spjäll. Det verkliga effektbehovet kan uppfyllas. Vid bromsning kan återmatning ske tillbaka nätet. Minskning av Underhållskostnader: genom minskad mekanisk påverkan på de drivna objekten. Start och stopp sker mjukt genom accelerationsramper. Skonsam mot nätet: Konstant motorström normalt inga eller små startströmmar. Lågt reaktivt effektuttag - Cos phi nästan lika med 1 ( ca 0,97 eller bättre). Produktiviteten kan ökas: Oftast finns marginal till varvtalsökningar, ofta upp till 20% som enkelt kan tillämpas vid behov. Bästa kvalité kan ofta erhållas: då man kan optimera varvtalet till produktionen. Det önskade varvtalet kan bibehållas under hela produktionen, oavsett om det uppstår laststörningar.

Goda exempel Varför det är lönsamt att varvtalsreglera pumpar och fläktar Vridmomentet ökar/minskar med kvadraten på varvtalet Effektförbrukningen ökar/minskar med kubiken på varvtalet

Goda exempel Varför det är lönsamt att varvtalsreglera pumpar och fläktar Ex pumpdrifter

Goda exempel Varför det är lönsamt att varvtalsreglera pumpar och fläktar Ex pumpdrifter Strypning Varvtalsreglering

Goda exempel Varför det är lönsamt att varvtalsreglera pumpar och fläktar Ex pumpdrifter

Goda exempel Varför det är lönsamt att varvtalsreglera pumpar och fläktar Ex pumpdrifter Effektförbrukning (%) Exempel: Ett matematiskt exempel är om vi i ett 11kW pump-system jämför en ventil som stryper flödet till i genomsnitt 70% med att sänka varvtalet och flödet i motsvarande grad med en frekvensomriktare. Besparing = 46 % 100 54 Förutsättningar: Uppfordringshöjd: Motsv. 25% tryckökning i systemet Drifttid:..7000 tim per år kwh pris:...50 öre Besparing: 46% av energiförbrukningen, d.v.s. 20,790 kr per år. Investeringen av frekvensomriktaren (inkl installation etc) är inbesparad på mindre än ett år. Kostnaden för själva frekvensomriktaren är inbesparad på ett halvår. 0 Flöde (%) 70 100

Goda exempel Referensinstallationer

Goda exempel 260 kw matarvattenpump på värmeverk Tidigare: överdimensionering och strypreglering Drifttid: 8000 h/år Flöde: 30-80 % Elpris: 75 öre/kwh Åtgärd: frekvensomriktare + ny processmotor (motsv. eff1) 40 % minskad elanvändning 253 ton mindre CO 2 /år Återbetalningstid 0,9 år

Goda exempel 100 kw sekundärluftfläkt på värmeverk Tidigare: överdimensionerad och ledskenereglerad Drifttid: 8000 h/år Flöde: 40-90 % (mest på högre laster) Elpris: 75 öre/kwh Åtgärd: frekvensomriktare + ny processmotor (motsv. eff1) 30 % minskad elanvändning 76 ton mindre CO2/år Återbetalningstid 0,8 år

Goda exempel 2 stegmatare (stegvis matning av stockar i höjd- och sidled) Tidigare: Hydrauliska drifter med en motor à 22 kw per stegmatare. Idag: Elektriskt drivsystem med en frekvensomriktare och en motor à 22 kw per stegmatare. 300 286-85 % el (mätt 36 h, 9000 stockar) 250 200 150 100 kwh 50 0 Hydrauldrift 42 Eldrift

Goda exempel 2 kompressorer à 284 kw till kalkugn Tidigare: Växelvis en eller två kompressorer Flöde: 50 eller 100 % Drifttid 8000 h/år Elpris: 50 öre/kwh Idag: Varvtalsreglering, mestadels 45 % (en kompressor) men periodvis upp till 60 % Elbesparing ca 227 000 kwh/år Återbetalningstid ca 1,4 år Bättre brännprocess

Goda exempel Program för beräkning av energiförbrukning

Goda exempel Program för beräkning av energiförbrukning Pumpsystem Fläktsystem Motorer www.voltimum.se

Tack för oss! Anders Söderberg Björn Norberg Jan Wallenäs Schneider Electric ABB ABB