Efektywność energetyczna w przemyśle spożywczym na przykładzie

Efektywność energetyczna w przemyśle spożywczym na przykładzie

Efektywność energetyczna w
przemyśle spożywczym na
przykładzie browarów
Carlsberg Polska
Adam Pawełas
menedżer ds. środowiska i bezpieczeństwa, Carlsberg Polska S.A.
KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA
EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA, GOSPODARKA MEDIAMI W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM
Zakopane, 17-18 maja 2010
Agenda
1. Wstęp
2. Poszanowanie energii w przemyśle – podejście koncepcyjne
3. Wybrane obszary optymalizacji
4. Droga do doskonalenia: od energochłonności do
energooszczędności
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 2
1. Wstęp
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 3
1. Trochę o firmie Carlsberg
• Firma piwna nr 1 w
Skandynawii i Europie
Wschodniej, nr 3 w Polsce, nr
4 na świecie
• 3 browary w Polsce: Brzesko
(Okocim), Szczecin (Bosman),
Sierpc (Kasztelan)
• CSR: odpowiedzialny rozwój
firmy, najefektywniejsza
międzynarodowa firma piwna
pod względem zużycia wody i
energii
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 4
1. Efektywność energetyczna
(definicja) wielkość zużycia energii odniesiona do uzyskiwanego
efektu użytkowego
energia
zużycie właściwe energii =
produkt
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 5
2. Poszanowanie energii w przemyśle –
podejście koncepcyjne
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 6
2. Struktura zużycia energii w
przemyśle spożywczym
ENERGIA CIEPLNA
• obróbka cieplna produktu
(zacieranie, gotowanie,
pasteryzacja, itp): 30-70%
zużycia
ENERGIA ELEKTRYCZNA
• chłodzenie (produkty,
pomieszczenia):25-80%
zużycia
• mycie (CIP, zewnętrzne): do
30% zużycia
• sprężone powietrze
(automatyka, transfer płynów):
10-20% zużycia
• ogrzewanie: 10-30% zużycia
• napędy i pompy
• wentylacja
• oświetlenie
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 7
2. Zużycie energii w browarze
Profil temperaturowy produkcji piwa
120
Temperatura (C)
100
Warzelnia
80
Pasteryzacja,
pakowanie
Chłodzenie
brzeczki
60
Fermentacja i
dojrzewanie
400 kW
40
780 kW
450 kW
Filtracja + HGB
900 kW
1200 kW
20
0
1
25
49
73
97
121 145 169 193 217 241 265 289 313 337 361
-20
Godziny
Przykładowy profil temperaturowy brzeczki i piwa w browarze, z podanymi mocami energetycznym
urządzeń w poszczególnych obszarach, dane dla browaru o produkcji rocznej 3 mln hl
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 8
2. Korzyści z oszczędzania energii
• Ochrona zasobów naturalnych (paliwa nieodnawialne)
• Redukcja kosztów energii
• Ochrona klimatu (zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych)
• Ograniczenie ryzyka przekroczenia mocy dopuszczalnej
• Ograniczenie inwestycji rozbudowy mocy energetycznej
• Przedłużenie okresu eksploatacji urządzeń, zmniejszenie
awaryjności
• Ambicja wzrostu wydajności („best-in-class”)
• Inne (wizerunek firmy)
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 9
2. Koszt energii dla przemysłu na
świecie
Cena gazu ziemnego dla
przemysłu (EUR/MWh)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Cena energii elektrycznej
dla przemysłu (EUR/MWh)
140
120
100
80
60
40
20
0
Polska Niemcy Rosja Czechy Dania
Polska Niemcy Rosja Czechy Dania
Źródło: www.energy.eu, dane za 2009 rok
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 10
Efektywność energetyczna: od czego
zacząć?
• Porównaj zużycie wody z parametrami teoretycznymi
• Benchmarking innych zakładów
• Obserwacja użytkowników energii
• Badanie okresów postoju
• Wiedza zewnętrzna (audyty, seminaria)
• Grupy problemowe w zakładzie
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 11
Tworzymy taktyczny plan
poszanowania energii
URZĄDZENIA
UTRZYMANIE
ZMIANA PROCESU
•
Urządzenia
energooszczędne
(energy-efficient design)
•
Zmiana parametrów
energetycznych na
najbardziej oszczędne
•
Naprawa „wycieków”
energii (powietrze,
odwadniacze, zawory)
•
Udział energii w
całkowitym koszcie
posiadania urządzenia
(total cost of ownership)
•
Zmniejszenie strat energii
(kondensat, odsalanie,
gorąca woda, przestoje)
•
Prewencyjne utrzymanie
energochłonnych
urządzeń (skraplacze,
kotły)
•
Modernizacja –
zmniejszenie strat
(izolacja, sterowanie,
odzysk energii)
•
Eksploatacja urządzeń w
optymalnym zakresie
sprawności
•
Wzmocnienie kultury
poszanowania energii
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 12
3. Wybrane obszary optymalizacji
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 13
3. Kotłownie
Kategoria
działania
Działanie
Typowy zakres oszczędności
energii
Wykorzystanie ciepła ze spalin do podgrzewania wody
kotłowej lub/i powietrza zasilającego kocioł
3-7% sprawności kotłów
Odzysk energii z odsalania kotłów
<4% strat ciepła z odsalania
Izolacje termiczne urządzeń energetycznych i przesyłowych
1-3% ciepła
Praca sekwencyjna kotłów według optymalnego obciążenia.
Obniżenie ciśnienia pary do minimalnego wymagania
1-5% ciepła
Regulacja palników do optymalnego spalania
1-2% sprawności kotłów
Optymalizacja odzysku kondensatu i wody gorącej.
Kontrola i naprawa odwadniaczy
Prewencyjne czyszczenie powierzchni wymiany energii
WYMIANA/MODERNIZACJA
ZMIANA PROCESU
>85% powracającego
kondesatu
>95% sprawnych
odwadniaczy
2-5% sprawności kotłów
UTRZYMANIE
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 14
3. Układy chłodzenia
Kategoria
działania
Działanie
Typowy zakres oszczędności
energii
Wykorzystanie chłodzenia zewnętrznego (woda, powietrze) lub
chłodzenie dwu-stopniowe
5-10% en. chłodzenia
Rozdział układów chłodzenia według wymaganych temperatur,
redukcja wolumenu do chłodzenia
5-10% en. chłodzenia
Optymalizacja temperatur skraplania środka chłodzącego
5-10% en. chłodzenia
Sterowanie sprężarkami przy zmiennym i niskim obciążeniu
do 5% en. chłodzenia
Utrzymanie i czyszczenie skraplaczy
do 5% en. chłodzenia
WYMIANA/MODERNIZACJA
ZMIANA PROCESU
UTRZYMANIE
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 15
3. Sprężone powietrze
Kategoria
działania
Działanie
Typowy zakres oszczędności
energii
Decentralizacja układu zasilania, zbiorniki buforowe,
segmentacja do zasilania obszarowego
10-20%
Napędy zmiennej prędkości do sprężarek
0-15%
Redukcja ciśnienia oporowego w przesyle
3%
Zmniejszenie ciśnienia powietrza do minimum wymaganego
3-6%
Usuwanie wycieków
10-30%
WYMIANA/MODERNIZACJA
ZMIANA PROCESU
UTRZYMANIE
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 16
4. Droga do doskonalenia: od
energochłonności do energooszczędności
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 17
Efektywność energetyczna: od
energochłonności do najlepszej klasy
Wskaźniki
energetyczne
Browar
energochłonny
Etap (1)
modernizacja
browaru
30-50%
Etap (2)
optymalizacja
procesów
Etap (3)
10-30%
utrzymanie urządzeń
… potencjał innowacji technologicznych …
Modernizacja i wymiana
urządzeń
Zmiana parametrów procesów
5-10%
Browar
energooszczędny
Czas i działania
Wykorzystanie mocy produkcyjnej i efektu skali
Kultura poszanowania energii
Praca posezonowa, przestoje
Utrzymanie ruchu
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 18
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
Konferencja Naukowo-Techniczna: Efektywność energetyczna. Gospodarka mediami w przemyśle spożywczym, Zakopane 2010
– Month/Day/Year
Page 19