Effektiv energianvändning Halland 29 Satellitbild över Europa Hur uppnår vi detta? Peter Karlsson Källa: STEM Energianvändning för värme, varmvatten och el 197-1994 Rimlig och nödvändig besparingspotential till 22 Elförbrukning inom EU Elanvändning per invånare (kwh/år) Sverige 16 659 Tyskland 6 777 Spanien 5 444 EU totalt 6 778 1
Total energianvändning i Sverige 46 TWh/år (el 146 TWh/år) EUROPA 2% energy savings by 22 Industrin Transporter Bostads- och servicesektor EU är till 5% beroende av import av energi! - om inget görs ökar importberoendet till 7% år 23 (olja 9%,gas 8%) - energianvändningen i EU ökar med 1-2% per år - enligt IEA Ministermöte (maj 25) är EE en nyckelåtgärd Växthusgaser och klimatförändringar! - 2% energibesparingar skulle innebära 5% av nödvändiga CO2-minskningar enligt Kyoto Konkurrensmöjligheter (Lissabon-agendan) - 2% motsvarar energiförbrukningen i Tyskland och Finland tillsammans - skapar nya hög-kvalitativa jobb Källa: STEM Höglandsprojektet Start hösten 24 Avslutades 26 Sex kommuner: Tranås, Aneby, Eksjö, Nässjö, Vetlanda samt Sävsjö Över 36 besökta företag i olika branscher 7 Gjuterier 148 Tillverkning/Verkstadsindustrier 11 Tjänsteföretag 8 Vård/omsorgsföretag 4 Butiker/affärsfastigheter Besparingspotential => El: 51 GWh Ca 2 % => Värme 42 GWh Total energianvändning El: 271 GWh Värme: 246 GWh Spotpriser Spotpriser i Norden och Tyskland under en vecka Spotprice electricity 24/3-3/3 28 Source www.nordpool.com, www eex.de 12, 11, Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun 1, 9, 8, 7, Euro/MWh 6, 5, 4, 3, 2, Nordpool EEX 1,, 28-3-24 28-3-25 28-3-26 28-3-27 28-3-28 28-3-29 28-3-3 28-3-31 Date 2
Vad kostar elen för industrin om 2-3 år? Europeiska elmarknaden 2 Sek/kWh Absorptions- Kylsystem (fjärrvärmedrivet) Byggnader värmesystem S En energianalys består av flera faser Definierade begrepp Energikartläggning, Analys Rapportskrivning med åtgärdsförslag Uppföljning. Enhetsprocesser Minsta gemensam nämnare för funktioner inom industrin. Gör att analyserna kan jämföras mellan företag i samma bransch. Stödprocesser Utgör ett stöd till produktionen Produktions processer Används för att framställa produkter Definierade begrepp Belysning Ventilation Tryckluft Definierade begrepp Påläggning Formning Värmning Stödprocesser Exempel Pumpning Lokalkomfort Varmvatten Produktions processer Exempel Smältning Torkning Förpackning Sönderdelning Interntransport Administration Blandning Avverkning Hopfogning Kyl/frysning 3
Energianalys Energidata 1. Ta fram energistatistik Elförbrukning (timvärden om möjligt) Uppgifter om el-abonnemang Värmebehov Vattenförbrukning Bruksarea 8 m 2 Energianvändning Mängd Enhet Fjärrvärmeanvändning 463 MWh Fjärrvärmeanvändning/m 2 58 kwh/m 2 Elanvändning 1159 MWh Elanvändning/m 2 145 kwh/m 2 Total energianvändning 1622 MWh Total energianvändning/m 2 22 kwh/m 2 Nyckeltal total energianvändning Exempel: Olika typer av Nyckeltal för olika verksamhet Gjuteri: 92 kwh/m 2 265 kwh/ton Mekanisk verkstad: 283 kwh/m 2 XXX kwh/st Elfakturor Monteringsverkstad: 167 kwh/m 2 XXX kwh/st Plastindustri: 126 kwh/m 2 1,6 kwh/kg Åskådliggörande av elfakturornas olika delar Timvärden D A ut B ut C ut A in B in C in Dag\ Tid 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 25-3-1 28 28 27 29 28 28 29 31 31 36 37 36 35 36 36 3 29 3 31 29 3 31 3 3 25-3-2 29 3 29 31 3 3 3 31 31 31 28 3 32 25 19 27 28 28 27 29 27 29 28 3 25-3-3 29 29 3 29 3 3 31 33 34 38 4 41 41 32 31 27 24 29 29 29 29 3 29 3 25-3-4 3 3 31 3 3 31 3 32 33 32 31 31 33 19 19 25 23 28 27 29 29 28 29 29 25-3-5 3 29 29 31 3 3 31 3 3 3 29 28 24 19 22 26 31 36 36 26 29 29 28 29 25-3-6 29 29 29 3 29 29 3 3 28 3 26 27 32 17 17 21 23 25 27 24 27 26 24 25 25-3-7 28 26 24 29 24 25 26 28 3 29 28 32 35 22 24 27 25 26 26 25 26 26 26 26 25-3-8 26 25 26 26 25 25 27 27 31 35 35 34 33 3 29 18 15 23 21 22 23 22 22 23 25-3-9 23 23 24 23 23 25 24 24 28 27 27 31 31 19 23 21 22 23 24 22 26 24 25 25 25-3-1 23 24 26 24 23 25 24 24 29 33 31 28 26 24 24 16 2 21 21 21 22 21 2 21 25-3-11 21 21 21 21 21 23 22 26 22 22 21 26 29 22 21 22 22 22 22 21 21 22 21 2 25-3-12 2 21 24 21 23 24 25 25 21 25 22 22 22 21 22 26 31 34 38 27 27 29 26 26 25-3-13 29 26 29 27 29 29 3 3 27 26 26 27 32 2 24 24 22 23 26 28 24 29 26 24 25-3-14 26 26 25 26 24 28 24 26 3 26 24 26 31 23 21 22 2 23 24 25 27 27 27 22 25-3-15 24 22 25 25 23 23 25 25 27 31 31 32 31 31 34 27 26 26 27 28 3 29 29 26 25-3-16 28 26 26 27 27 28 28 25 23 23 24 28 29 2 21 21 21 21 22 22 22 22 2 21 25-3-17 2 19 2 2 19 19 19 24 25 29 27 27 27 27 23 16 14 19 2 21 19 19 19 2 25-3-18 19 18 19 21 2 21 21 21 26 24 28 28 32 29 28 22 22 21 22 24 23 23 26 24 25-3-19 24 23 25 27 25 24 26 28 24 23 22 22 19 14 18 3 28 27 32 23 25 24 24 24 25-3-2 28 25 28 25 27 26 29 26 25 24 22 25 29 15 17 24 2 2 23 23 23 23 24 24 25-3-21 23 23 27 25 25 25 24 25 27 23 23 25 29 15 11 31 14 2 2 21 21 21 21 22 25-3-22 21 21 23 22 24 24 22 24 3 32 27 28 24 2 2 14 13 15 18 17 19 2 2 21 25-3-23 21 21 23 22 22 23 22 24 23 22 18 23 25 15 16 14 18 19 17 16 18 19 18 19 25-3-24 18 18 18 18 17 18 19 21 24 29 26 23 21 19 15 13 13 13 12 13 14 14 18 19 25-3-25 19 17 19 18 18 21 19 19 23 17 16 18 22 12 13 14 12 16 13 13 14 14 13 16 25-3-26 16 19 19 19 18 19 19 17 18 18 13 12 13 12 11 15 21 16 21 15 14 15 18 19 25-3-27 19 19 19 18 2 2 19 17 2 2 21 26 14 14 11 18 15 13 13 13 14 2 2 18 25-3-28 19 2 2 2 2 21 21 2 19 19 2 27 16 14 13 17 15 18 18 18 18 18 17 17 25-3-29 19 19 19 18 19 19 21 21 28 29 28 26 25 2 15 14 14 15 17 17 19 2 19 18 25-3-3 21 19 19 21 2 21 24 28 23 21 22 28 16 14 13 14 13 12 14 14 18 17 17 2 25-3-31 19 2 2 21 2 22 24 24 3 29 27 24 23 19 14 12 13 12 13 13 13 13 19 19 4
Timvärden Effektuttag under ett dygn. Max effekt 95 kw 85 kw 14 12 1 Skogskapellet Effektuttag besöksdag Produktion Tomgång vinter Effekt [kwh/h] 8 6 4 2 Tomgång sommar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 25-8-17 Effektbalans besöksdag Effektuttag varm/kall årstid Effektuttag Varm o kall årstid Skogskapellet Skogskapellet Skogskapellet Effektbalans besöksdag 25-8-17 Skogskapellet Effektuttag varm & kall årstid Effekt [kw] 6 5 4 3 2 5,5 4,5 Tillkommer på årsbasis Elvärme Värmekåpor Högtryckspump Tvättmaskin Truckladdare 52 kw 4,5 kw/st 5,5 kw 5, kw,5 kw Effekt [kwh/h] 25 2 15 1 Ca 2 kw 25-1-28 25-7-18 1 1 1 5 Ventilation Belysning Kylmaskin Övrigt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 Sammanställning Hsp. ställverk T1 8kVA 1/.4kV Lsp. ställverk Fack 1 Energibalans Effektbalans Hsp. Fack Energibehov (MWh/år) Belysning 84 Ventilation 87 Pumpar 8 Kyla 88 Kök 81 Övrigt 1 Totalt 447 Effektuttag (kw) 3 25 2 15 1 5 12 Belysning 1 Ventilation 1 Pumpar 12 Kyla 26 Kök 11 Övrigt 125A 125A 25A 125A Al 3x7+21 Al 3x7+21 2//3x7+35 Al 3x7+21 SA1A1 SA1A2 SA1A3 Central Central Central lilla hallen Maskinhall stora hallen 2A 63A 63A 63A 63A 63A 4x6+6 4x16+16 4x16+16 4x16+16 4x16+16 4x16+16 SA1A1A1 App. Skåp App.skåp SA1A2A1 SA1A2B1 Kompressor SA1A3A1 SA1A3B1 Central Tappmaskin Robot Central Central Central Central Robot Pannrum förrådsbod plocklager garage 5
Mätning med Fluke 41 Mätning med strömtång Mätning med strömtång Driftsanalys Effektuttag för en ladugård Driftsanalys Effektuttag för en avdelning Driftsanalys tvätt hus 29 k W Clj 12 Central CII 3 1 2 12 1 2 12 12 Fre Lö r Sön M å n Tis Ons 28 26 24 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 : 2 1-1 -1 9 : 2 1-1-2 : 2 1-1 -2 1 : 2 1-1-22 : 2 1-1 -23 : 2 1-1 -2 4 Färg Enhet Benämning Med Min Max 'Energi kwh' kw Effekt 1,23, 53,64 822,6 6
Mätning en vecka Energiberäkning 112 W 3 + 3 tim/dag 2 W Energiberäkning Hur är livscykelkostnaden i en motordrift fördelad? LCC-fördelning elmotor Inköp 5% LCC Underhåll 5% El 9% S Referensfall från sågverk 2 stegmatare (stegvis matning av stockar i höjd- och sidled) Tryckluftsproduktion 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. -85 % el (mätt 36 tim, 9 stockar) 1 % 5 % 3 286 25 2 15 1 kwh 2 4 % 5 Hydrauldrift 42 Eldrift 7
Tryckluftproduktion Tryckluftproduktion Färg Enhet Benämning Med Min Max kw Kompressor 11,98 6,76 19,8 Läckage 8 h/år x 1,8 kw = 864 kwh Tryckluft Tabellen som visar vad olika läckage orsakar i förluster. Läckageflödet gäller vid 7 bar = 8 bar(a) och att luftproduktionen går årets alla dagar dygnet runt. Effektbehovet baseras på,1 kwh/m 3 luft. Belysning Håldiameter Flöde Effektbehov Energikostnad per år kompressor 45 öre/kwh 1 mm,6 m 3 /min,4 kw 1.6 kr 5 mm 1,5 m 3 /min 1 kw 39.6 kr 1 mm 6 m 3 /min 4 kw 158.5 kr 2 mm 25 m 3 /min 15 kw 612. kr Källa: Energimyndighetens broschyr TRYCKLUFT Belysning Belysning i hemmen Gammal installation Modern optik Bättre energiutnyttjande HF 1985 Styrsystem 199 Dagens teknik 1975 198 2 % 2 3 % 5 % 7 % 1 % Sverige är sämst i EU på att spara belysningsel i hemmen. Belysningen står för hela 25 % av hushållselen, vilket är mest i Europa. Skälet är att vi gillar mysbelysning och energislukande halogenlampor. Bara 25 % av alla lampor hemma är av energisnål typ. 8
Belysning i offentliga verksamhetslokaler Belysning i industrin Belysningen står, generellt, för 3 % av elanvändning i offentliga verksamhetslokaler. En av förklaringarna kan vara gamla belysningsarmaturer. Ofta gamla omoderna lysrörsarmaturer. Belysningen står, generellt, för 3 % av elanvändning. Belysningen är ofta tänd även när ingen vistas i lokalen. Ljuskällor Glödlampor Brett ljusspektrum och ger således ett behagligt ljus med god färgåtergivning. Lätt att byta. Endast 5 % av energin blir synligt ljus resten är värmestrålning. Billig att köpa men dyr i drift. Ljusutbyte 12 lm/w Livslängd ca 1 timmar Ljuskällor Halogenglödlampor Längre livslängd än en glödlampa. Högre ljusutbyte samt ett vitare ljus. Nackdelarna är att lampan har en hög värmeutveckling samt att den alstrar UV-strålning, vilken har en blekande effekt. Kan utrustas med reflektorsystem för att leda bort värmen samt filter för UV strålningen. Ljusutbyte 22-35 lm/w. Livslängd 2-5 timmar. Ljuskällor Ljuskällor T8-Lysrör Förbrukar bara en femtedel i energi av vad en glödlampa förbrukar. Stor driftsäkerhet. Finns ofta i äldre anläggningar. Vanligt med drosselteknik vilket har hög egen energiförbrukning. Ljusutbyte 64-89 lm/w T5-Lysrör Nästan all utveckling av nya armaturer sker för T5-rör Fungerar endast med elektroniska driftdon vilket ger ett flimmerfritt ljus. Energieffektiva då HF-don har låg egen energiförbrukning. Ljusutbyte 67-14 lm/w Livslängd 17 timmar Livslängd 9-17 timmar beroende på driftdon 9
Ljuskällor Kvicksilverlampor Används för väg och gatubelysning. Lång medellivslängd men ljusutbyte och färgåtervinning försämras med tiden. Ljusutbyte 36-61 lm/w. Livslängd 4-16 timmar. Ljuskällor Metallhalogenlampor En vidareutveckling av kvicksilverlampan. Har betydligt bättre färgåtervinning Lämpliga som strålkastare. Ljusutbyte 74-97 lm/w. Livslängd 2-6 timmar Upptändningstid på 2-3 minuter. Keramiska metallhalogenlampor Tack vare sitt högre ljusutbyte och större livslängd kommer den förmodligen att ersätta vanliga halogenglödlampor i butiker. De senaste varianterna går att ljusreglera. Ljusutbyte 9-16 lm/w Livslängd 9-15 timmar. Ljusutbyte Belysning Lokalernas Belysning Layout över lokalerna Mått Installation Sammanställning och ytor och effekter 6 W glöd 7,7 m 6 W glöd 26,95 m 2 1x36 W lysrör 3,5 m 2x135=27 W => 12,6 W/m 2 3,9 m Samtliga 25 W Hg 17,4 m 2x6+1x43=163 W => 6 W/m 2 95,7 m 2 125 W Hg 3x2x43+3x265=153 W => 11 W/m 2 Samtliga 2x36 W lysrör 21,45 m 2 Samtliga 2x36 W lysrör 6x2x43=516 W => 6,2 W/m 2 5,5 m 3,9 m 21,4 m 83,46 m 2 Närvarostyrning Olika detekteringsprinciper IR-detektor Akustisk detektor Närvarostyrning Dynamisk belysningsstyrning Fördelar 1. Anpassar sig efter verksamheten i objektet. 2. Minskar slitaget på ljuskällorna. 3. Minskar slitaget på driftdonen. 4. Gör närvarostyrning upp till 8% effektivare. 5. Skapar ett mjukt grundljus utan olika underhållsintervall. 6. Det går att spara 2 25% under drift resten av livslängden. 7. Eliminerar automatiskt tomgångsförluster vid lågtrafik. 8. Underhållskostnaderna kan mer än halveras. http://www.onet.energi.org/publikationer/dokument/seminarier/2597/dynamisk_styrning.pdf http://www.extronic.se/ 1
Nya armaturer och ljuskällor Lysdioder Goda egenskaper för tex effektbelysning, ficklampor, trafikljus, displayer mm. Många färgnyanser. Dålig färgåtergivning. Ljusutbyte vit 4 lm/w färgade 5 lm/w Nya armaturer och ljuskällor Induktionsbelysning Högt ljusutbyte, bra färgåtergivning, direkt tändning och återtändning. Den viktigaste fördelen är dock den mycket långa livslängden på 6-8. timmar. Laboratorier 1 lm/w (1 år 2 lm/w) Livslängd ca 3 timmar. Avger ej värmestrålning. Philips MASTER TL-D Eco Nya armaturer och ljuskällor Före Nytt lysrörspulver som ger en energibesparing på minst 1 % Har ett långt driftsäkert Service life: 12 timmar med EM-don och 17 timmar med HF-don Ger bra färgåtergivning (Ra > 8) Innehåller bara en minimal mängd kvicksilver: 2 mg Nya armaturer och ljuskällor Efter 35 W CDM Borealis huvudverkstad 11
Industribelysning Borealis huvudverkstad Befintliga: 24 st 4W Kvicksilver Ersättning: 3 st 15W Keramisk metallhalogen Effektreducering: ca 6% från 12 kw till 5kW Återbetalningstid: ca 3,3 år Belysnings styrka: ca 2 lux till 6 lux Bilprovningen Linköping Investering: 1 375 kr Energibesparing: 34% Payofftid: 1 år vid en energikostnad av 1 kr/kwh Bättre färgåtergivning Kartläggning på företaget under icke produktionstid för att hitta tomgångsdrifter Titta på timvärdena över elanvändningen för att se efter hur mycket som används då ingen arbetar. Gör en rundvandring under icke-produktionstid och notera vad som är aktivt. kwh/h 12 1 8 6 4 2 Tomgångslaster 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 2-jun 24-dec 11-feb ENERGIRÅDGIVNING ETT VINNANDE KONCEPT FÖR SVENSK ENERGI En utvärdering av energirådgivningen inom projekt Utveckling Höglandet Bondesson/Johansson Maj 26 17 företag, 76 svarade på enkät 22% minskad energianvändning 45% av föreslagna åtgärder genomförs Största hinder: brist på drivkraft Bra med energiråd Strategi för effektivare energianvändning Branschorganisationer uppmuntrar sina medlemmar till effektivare energianvändning Offentliga sektorn bör ställa tydliga krav på energieffektivitet vid upphandling Etik & Energi är en samarbetsorganisation inom svenska kyrkan som erbjuder de olika församlingarna ett treårigt program för energiförbättringar i kyrkans byggnader. 12
Samarbete under hela analysarbetet Utbildning av energiansvariga personer Energiansvarig på företaget är med och gör en energikartläggning. Rapporten skrivs gemensamt av energiexperten och den energiansvariga. Resultatet presenteras på företager i närvaro av någon person i ledande ställning. Nätverk av energiansvariga från olika företag kan bildas vid utbildningstillfället. Slut Peter Karlsson info@indlast.se www.indlast.se 13