PROCES- OG ENERGIOPTIMERING I ENERGITUNGE VIRKSOMHEDER. V./ Peter Maagøe Petersen Viegand Maagøe 2. November 2012

Transkript

1 PROCES- OG ENERGIOPTIMERING I ENERGITUNGE VIRKSOMHEDER V./ Peter Maagøe Petersen Viegand Maagøe 2. November 2012

2 HVEM ER VIEGAND MAAGØE Konsulentvirksomhed vedr. energieffektivitet og klima Etableret medarbejdere ingeniører og kommunikationsfolk Private og offentlige kunder i Danmark, Norge, Irland, EU, USA Kontor i København og Hinnerup Ny hjemmeside: Klima Bygninger Kommunikation Apparater og systemer Industri Proces- og energioptimering Teknologisk

3 PROCES OG ENERGIOPTIMERING Metode Case Udfordring af designkrav Den rette organisering Operatørindflydelse Operationelle nøgletal/enpi er Delta-T og varmepumper Overskudsvarme/PINCH LEAN som driver Smmenfatning - energiledelse Proces- og energioptimering Teknologisk

4 LØGDIAGRAMMET God husholdning Drift og vedligehold Styring Anlæg Proces Behov Energy service er ofte bestemt af brugerkrav (URS = User Requirements Specification Proces- og energioptimering Teknologisk

5 CASE: AUTOKLAVE 6 compressors of each 150 kw delivering 8.5 bar compressed air Trays with plastic tubes in bags with sterile water Sterilisation of products at 100% humidity and 120C for 50 min. 8 bar steam Compressed air reciever at 8.5 bar Proces- og energioptimering Teknologisk autoclaves of each 15 meter length and 2 meter diameter 10C water 5

6 CASE: AUTOKLAVE 6 compressors of each 150 kw delivering 8.5 bar compressed air Trays with plastic tubes in bags with sterile water Sterilisation of products at 100% humidity and 120C for 50 min. 8 bar steam Compressed air reciever at 8.5 bar Proces- og energioptimering Teknologisk autoclaves of each 15 meter length and 2 meter diameter 10C water 6

7 DESIGNKRAV SKAL UDFORDRES Indvejningstemperatur (mælk) Antal og varighed af rengøringer (CIP) Luftskifte og båndbredde Leverandørkrav M.m. Trykluft Køl Vand M.m. Proces- og energioptimering Teknologisk

8 BRUGERKRAV KØLEANLÆG Ventilation Proces 1 Oliekøling Proces Rumkrav siger 10 C Leverandør kræver 12 C Anlæg kræver 30 C Leverandør kræver 2 C Køleanlæg Tfremløb? Proces 2 har intern kølevandscirkulation på ca. 30 C Men leverandør har sat krav om meget lav forsyningstemperatur Ofte bliver leverandør- og/eller brugerkrav ikke udfordret 1 C koster 3% på elforbrug Proces- og energioptimering Teknologisk

9 UDFORDRINGER IFT. ORGANISERING Indsats oftest forankret omkring teknisk afdeling Energispareindsats derfor oftest omkring utility Opfølgning på drift (EnPI) sker på overordnet niveau Operatørindflydelse ikke i fokus Samspil mellem proces og utility ikke i fokus Hvor går det bedst? Hvor en stærk tekniker med magt fører an Hvor indsats er forankret i LEAN/Six Sigma Proces- og energioptimering Teknologisk

10 HVEM HAR INDFLYDELSE? Operatører Brugerkrav/ standarder Design-/ projektafdeling Leverandører Proces- og energioptimering Teknologisk

11 Minutes (1440 min = 24 hours) OPERATØRINDFLYDELSE E2 Operating Modes Push out/start up Caustic/Acid wash Idle/Hot Water Circ Off Product On Product Proces- og energioptimering Teknologisk

12 VIGTIGT OM NØGLETAL Skal foregribe et konkret potentielt tab Ellers kan måleren ikke betale sig! Der skal være et klart ejerskab til hvert EnPI i organisationen En energiansvarlig kan ikke tage ansvar for alt! Der skal være klare procedurer for opfølgning Dagligt, ugenligt, månedligt eller... Et nøgletal skal så vidt muligt være nomeret kwh-tal kan være meget ugennemsigtige Proces- og energioptimering Teknologisk

13 PAS PÅ KAFFETAL Day Total production (Lbs) Fuel Consumption (lbs product per liter oil) Electricity Consumption (lbs product per kwh oil) Monday 1/12 Tuesday 2/12 Wednesday 3/12 Thursday 4/12 Friday 5/12 Saturday 6/12 Sunday 7/12 207, , , , , , , Proces- og energioptimering Teknologisk

14 STÆRKERE ENPI-STRUKTUR Total kwh EnPIs are influenced by: - Change in process recipe - Production logistics - Ambient conditions - Etc. Evaporators E1 & E2 Dryers D1 & D2. CIP Refrigeration plant Compres sed air 22% of 17% of 15% of 24% of 12% of...% of steam consumption steam consumption steam consumption electricity consumption electricity consumption... consumption Proces- og energioptimering Teknologisk

15 EKS.: TRYKLUFT Power for compressors are measured 3 new air meters Air supply section 1 Air supply section 2 Air supply section 3 - air meters can control leaks - air meters can control efficiency of air generation (idle load) - air meters can control operators usage of compressed air Proces- og energioptimering Teknologisk

16 COP FOR TRYKLUFTANLÆG Proces- og energioptimering Teknologisk

17 OVERSKUDSVARME/PINCH Proces- og energioptimering Teknologisk

18 Varme/kølebehov, [MWh] MERE PRAKTISK MINI-PINCH 900,00 800,00 Pinch analyse 90 % af varmeforbruget er under 80 C 50 % af køleforbruget er over 50 C 700,00 600,00 500,00 400,00 Nedkølinger Opvarmninger 300,00 200,00 100,00 0, Temperatur, [ C] Proces- og energioptimering Teknologisk

19 VI BRUGER KUN KOLDT VAND (?) Seed tank CIP stations Mixing tank 9 m3 9 m3 Fermentor Mixing tank 60 m3 80 m3 Dosing tank 25 m3 Steam: Cold water: Materials: Proces- og energioptimering Teknologisk

20 AFGIFTSNEUTRAL VARMEGENVINDING 1 mio. kwh/år genvundet til rumvarme 1 mio. kwh/år elektricitet til kompressor 1 mio. kwh/år elektricitet til kompressor 10 mio. kwh/år naturgas til rumvarme 9 mio. kwh/år naturgas til rumvarme Samlet driftsomkostning uden VGV: - El til køleanlæg (let proces): kr. - Brændsel til rumvarme: kr. - Afgiftsbetaling: kr. - Total: kr. Samlet driftsomkostning med VGV: - El til køleanlæg (let proces): kr. - Brændsel til rumvarme: kr. - Afgiftsbetaling: kr. - Overskudsvarmeafgift: kr. - Total: kr.

21 HYBRIDVARMEPUMPER El/varmeprisforhold er i dag ca. 3 mod tidligere > 5 Med COP på 5 reduceres varmeomkostning 40% med varmepumpe Halvdelen af produceret varmemængde er tilskudsberettiget Varmepumpeløsning kan være tjent hjem på 3 år Proces- og energioptimering Teknologisk

22 PROCESOPTIMERING & VARMEPUMPE Varmeveksler Varmeveksler Damp Køl Varmeveksler Enhed Damp Varmeveksler Enhed Varmeveksler Varmeveksler 3-4 C optimering af varmevekslere giver besparelser på: Køling: ca. 640 MWh Opvarmning: ca. 640 MWh >30% af grundlaget for varmepumpe Proces- og energioptimering Teknologisk

23 LEAN ER MERE SEXET A B C D E L J K I H A B C D E L J K I H A D E L I H A D E L I H A B C D E A B C D E L H L H L H A C D L K H A B C D E A B C D E A B C D E Proces- og energioptimering Teknologisk

24 TANKSTERILISERING HOS NOVO NORDISK Lean project: Weekly number of performed sterilizations: 14 Weekly number of needed sterilizations: 2 Achieved energy savings: District steam [ton/yr] Savings [DKK/yr] CO 2 [ton/yr] Decrease in plant CO2 emission: 7 % Spin-off: Electricity, WFI and time savings Better indoor climate/hvac-savings Proces- og energioptimering Teknologisk

25 ENERGILEDELSE Ledelsesopbakning altid essentielt Den rette organisering Team med dem med indflydelse Energiansvarlig Fokus på projektimplementering (DMAIC) Herunder handlingsplan Fokus på operationelle nøgletal Faste rutiner (et simpelt årshjul ) Løbende opdatering af kortlægning Proces- og energioptimering Teknologisk

26 ENERGILEDELSE TIL ET 12-TAL Energiansvarlig Procesansvarlige Forsyningsansvarlige Operatører Proces- og energioptimering Teknologisk