COVID-19が大流行した際、消費者のエネルギー使用量が減少したことはニュースになりましたが、それ以上に大きなエネルギー節約の可能性が、産業界全体で、日々の操業の背景で構築されています。電力、輸送、産業、商業、住宅市場向けに作られた約63%の失われたエネルギーです。
企業がネットゼロ目標を達成するためのロードマップを評価するとき、この失われたエネルギーは、重要な持続可能性の目標に向けて勢いと即時のステップを促進できる「容易に達成できる成果」です。
ガスや石炭などの燃料源から生み出されるエネルギーの一部は、捨てられたり無駄になったりしています。多くの場合、火力発電所から出る熱や車のエンジン、白熱電球の熱など廃熱として排出されています。調査によると、どのような産業プラントでも、熱交換器腐食の、燃焼制御の不備、圧縮空気システムからの漏洩、スチームトラップの故障などにより、投入されたエネルギーのほぼ3分の2（約67.5%）が本来の目的に達する前に失われていることが分かっています。私達の製造施設、自動車、電球の効率によって、どれだけの廃熱が発生し、どれだけの燃料と電気を生産的に使用できるかが決まります。
高解像度画像エマソンのチーフサステナビリティオフィサー、Mike Trainによる米国エネルギーのサンキーダイアグラムの解説をお聞きください。産業部門が総エネルギー消費量の23%を占め、一般的な産業プラントが運営予算の30～50%をエネルギーに費やしていると考えると、エネルギー損失を最小限に抑えるためには、産業エネルギー効率に重点を置く必要があります。エマソンのデータによると、より優れたエネルギー測定、監視、目標設定、レポートを提供するエネルギー管理技術とソフトウェアを使用して、産業企業はサイトのエネルギー使用量を5～15%削減できます。最終的に、これらの節約は積み重なります。ある製油所のお客様は、1年間で2,000万ドル以上の省エネを達成されました。
強力な排出管理には波及効果があり、全体として、業界トップクラス企業のエネルギー使用量は20%少なく、下位4分の1の企業のエネルギー強度の半分以下です
高解像度 画像業界トップクラスのエネルギー管理に到達するために会社が実施できる重要な戦略があります。
高度なデジタル技術オペレータが是正措置を講じることができるように、エネルギー性能をリアルタイムで可視化します。スマートセンサー、特にワイヤレスデバイスは、長年にわたり機器の監視を改善し、性能に影響を与え、エネルギー使用量を増やし得る潜在的な障害を早期に検出してきました。デジタルツイン技術は、施設の設計と運用を最適化するのに役立ち、プラントのパフォーマンスに影響を与えることなくエネルギーを節約する新しいプロトコルを導入します。また、新しいLED照明でも、大規模な製造工場では数千ドルのエネルギーコストを削減することができます。
近年の最大の進歩は、私たちが「産業用エネルギーのフィットネストラッカー」と呼ぶ エネルギー管理情報システム (EMIS)でしょう。従来、産業プラントでは、月次エネルギー消費量データを見直し、エネルギー損失を監視してきました。EMISは、非効率性や不規則性をよりよく特定するために、サイトのエネルギー消費に関する最新情報で意味のある情報を提供し、意思決定のためのリアルタイムデータと分析を提供し、年間何百万もの節約が可能です。
例えば、世界の石油生産の15％を供給しているサウジアラムコのアブカイト工場を見て見ましょう。サウジアラムコは、業務の最適化とエネルギー消費のより良い管理のために、エマソンのEMISを導入しました。このシステムにより、オペレーションパフォーマンスの可視性が向上し、問題解決までの時間が大幅に短縮され、最適な値やセットポイントが特定された結果、年間2,200万ドルの省エネが実現しました。
EMISはエネルギー管理を包括的に調べていますが、古い格言が真実であることを証明する他の非常に具体的なアプリケーションがあります。 測定できないものを管理することはできません。 分析ツールのようなソフトウェアと組み合わせると、測定はより良い意思決定のためのデータを提供し、エネルギー効率、安全性、信頼性を向上させます。ここでは、エネルギー管理における測定の優先順位を5つ紹介します。
- スチームトラップの監視。 大半の産業プラントでは、蒸気熱を使用して、操業を推進するエネルギーを提供しています。一般的な工場のエネルギー関連の請求書は、年間2,000万~3,000万ドルに上る場合があります。これらの工場では、蒸気システムから凝縮水を排出する何千ものスチームトラップが見落とされがちです。米国エネルギー省によると、3〜5年間メンテナンスされていない蒸気システムでは、スチームトラップの15～20%の割合で故障しています。例えば、ある発電所では、スチームトラップの漏れが1日あたり2,200ドルのコストになっていることがわかりました。通常、年に一度、手作業で点検していたスチームトラップを、スマート音響デバイスで監視し、機器の故障をオペレータに知らせることができるようになりました。この失われたエネルギーは、スチームトラップを監視することによってキャプチャできます。南アフリカの石油化学会社 Sasol Technology は、最も重要なスチームトラップのわずか 20 台に音響モニタを設置し、蒸気コストを 42,000 ドル、メンテナンス費用を年間 15,000 ドル節約しました。スマートモニターは3ヶ月足らずで自給しました。
- 水、空気、ガス、蒸気などのユーティリティ流体の測定。 プラントのオペレータは、毎年購入する天然ガスの量を知っている一方で、各プロセスユニットでどれだけの量が使用されているかを知っているとは限りません。流量計は、エネルギー使用量の漏れや異常な変化を検出し、ポイントを使用するためにエネルギーの流れをバランスさせ、省エネアクションの優先順位を付けるのに役立ちます。ニューイングランドのパルプ・製紙工場は流量測定技術を実装し、現在では工場内のほぼすべてのエネルギー使用量を占めています。プロジェクトの費用は8カ月足らずで、最初の1年間のエネルギーコストは100万ドルを大幅に節約しました。
- 圧縮空気の測定。 コンプレッサ設備は、大きなエネルギー消費源であり、また、漏れの主な原因となる可能性があります。運用コストの増加、容量の増加、圧縮空気不足の懸念に直面した南米の化学工場では、流量測定技術が追加され、圧縮空気システム全体の効率が10%向上し、年間で電気代が75万ドル削減されました。
- 蒸気ボイラーの水位を正確に制御します。 目標は、費用のかかるシャットダウン、パージ、再起動のサイクルを行うことなく、ボイラーを安定して動作させることです。米国のある製紙工場では、ボイラーの故障により生産量が低下し、光熱費も増加していましたが、高度な測定技術が追加された後、工場は現在、効率の向上、計画外のシャットダウンの最小化、生産の増加を享受しています。
- 熱交換器の性能を向上。 産業施設には何百もの熱交換器があり、長期にわたって汚れ、生産能力を削減し、メンテナンスコストとエネルギー使用量を増加させる可能性があります。Emerson の協力の下、Chevron はある精油所で熱交換器用クラウド対応モニタリングソリューションを導入しました。熱交換器を手動でチェックする代わりに、高度な測定技術により、シェブロンのオペレータは熱伝達、汚れ、その他の劣化データを得て、熱交換器を最適な性能で稼働させ続けることができます。
産業施設には、企業がネットゼロ目標を達成するのに大幅に役立つリアルタイムで動的なエネルギー最適化を実際に理解するためのソフトウェア、データ分析、高度な測定技術がこれまでにありませんでした。業界がまとまってこれらの技術を採用すれば、影響は迅速であり、大きな影響を与えます。
