Energiatehokkuuden parantaminen on monissa yrityksissä vielä alihyödynnetty mahdollisuus vähentää kustannuksia ja teollisuuden päästöjä (Lähde: The industrial energy efficiency playbook). Teollisuuden energiatehokkuutta parantavien toimenpiteiden ajoitus voi olla haastavaa. Kunnossapidossa joudutaan jatkuvasti tasapainottelemaan sen välillä, kannattaako vanhaa laitetta ylläpitää ja huoltaa, vai suosiolla investoida uuteen, energiatehokkaampaan malliin.
Tähän artikkeliin kokosimme esimerkkejä keinoista, joilla voit parantaa energiatehokkuutta omassa yrityksessäsi. Lisäksi keräsimme yhteen tärkeimmät syyt, miksi teollisuuden energiankäyttöä kannattaa pyrkiä hillitsemään. Artikkelissa esiin nostetut keinot on tunnistettu aidosti vaikuttaviksi ja laajasti saatavilla oleviksi keinoiksi The industrial energy efficiency playbook -käsikirjassa, jonka voit ladata maksutta käyttöösi verkkosivuiltamme.
Miksi energiansäästö teollisuudessa on niin tärkeää?
- Teollisuus on maailman suurin sähkön, maakaasun ja hiilen kuluttaja kansainvälisen energiajärjestön IEA:n lukujen mukaan. Teollisuuden sähkönkulutus on lähes 42 % sähkön kokonaiskysynnästä, mikä vastaa yli 34 000 miljardia kilowattituntia energiaa. Kuljetusalan, rakentamisen ja valmistavan teollisuuden päästöjen hillitsemisellä on näin ollen merkittävä vaikutus ilmastonmuutoksen torjumisessa. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook)
- Sähkömoottorit, joista suurin osa on pumppu- ja puhallinkäytössä, kuluttavat jo yli 45 % maailman energiatarpeesta. Moottorien määrän on ennustettu globaalisti tuplaantuvan 2040 vuoteen mennessä. Jos näiden moottoreiden tehoja voidaan käyttää fiksummin, kyseessä on merkittävä energiansäästö teollisuudessa. (Lue lisää: Energiatehokkuus on avain kilpailukyvyn ylläpitämiseen)
- EU:n Ecodesign-asetus määrittää vähimmäisvaatimukset moottorien ja taajuusmuuttajien energiatehokkuudelle. 1.7.2023 voimaan tulleen Ecodesign-asetuksen mukaisesti IE4-luokka on minimihyötysuhde EU-alueella. (Lue lisää: new.abb.com/fi/energiatehokkuus)
- Vaikka teollisuudessa tehdään jo monia toimia hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi, kuten uusiutuvien energialähteiden käyttö ja kiertotalouden huomioiminen, on energiatehokkuuden parantaminen selvästi paras mahdollisuus vähentää teollisuuden päästöjä. Panostukset energiatehokkuuteen mahdollistavat toiminnan jatkumisen vaikuttamatta negatiivisesti tuottavuuteen. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook)
Jos teollisuuden energiatehokkuutta laiminlyödään, kunnossapitotoimenpiteet ovat helposti lyhytnäköisiä ja johtavat pidemmällä aikavälillä yhä suurempiin päästöihin ja kasvavaan energiankulutukseen. Energiatehokkuuden parantaminen on houkuttelevaa myös siksi, että monissa tapauksissa yritykset voivat saavuttaa merkittäviä parannuksia verrattain pienillä pääomamenoilla.
(Lähde: The industrial energy efficiency playbook)
1. Kerää kattavasti tietoa teollisuuslaitoksesi energiankäytöstä ja tilaa auditointi
Yksi nopeimmista ja helpoimmista tavoista saavuttaa energiansäästöä teollisuudessa on nykyisten prosessien, laitteiden ja toimintatapojen optimointi. Energiansäästöpotentiaali pitää ensin tunnistaa, jotta parannuksia voidaan tehdä. Kuten ABB-yhtymän pääjohtaja Morten Wierod toteaa Teollisuuden energiatehokkuuden käsikirjassa: ”Ennen kuin teet mitään päätöksiä, sinun on saatava faktat kuntoon.” Tähän ratkaisuna ovat energiatehokkuuden parantamiseen keskittyvät auditoinnit ja erilaiset energia-analyysit.
Energiatehokkuuden auditointi ei vielä itsessään paranna energiatehokkuutta, mutta siinä tunnistetut toimenpiteet voivat vaikuttaa merkittävästi teollisuuslaitoksenne energiankulutukseen ja kustannuksiin tulevaisuudessa.
ABB:n energia-analyysi on hyvä lähtökohta teollisuuden energiansäästön auditointiin. Energia-analyysimme auttaa sinua tekemään parempia päätöksiä sekä teollisuuden energiansäästön, päästöjen vähentämisen että energiatehokkuuden parantamisen osalta. Analyysista saat yksityiskohtaisen käsityksen moottorikäyttöisten sovellusten suorituskyvystä. Olipa moottorikäyttöinen sovelluksesi sitten pumppu, puhallin, kompressori tai sekoitin, on erittäin todennäköistä, että sen energiatehokkuutta voi parantaa. ABB:n energia-analyysi voidaan toteuttaa joko laitteiden ollessa online tai offline, eli niiden ollessa kytkettyinä tai kytkemättä verkkoon.
Mitä tarkemmat auditointitulokset haluat, sitä paremmin auditointiin kannattaa valmistautua. Esimerkiksi asentamalla anturit kaikille kulutuspisteille, voidaan teollisuuden energiankulutusta seurata tehokkaasti useamman kuukauden ajalta, mikä parantaa tulosten luotettavuutta. Kysy lisää asiantuntijoiltamme!
2. Varmista, että laitteet on mitoitettu prosessin kannalta oikein
Teollisuuden laitekantaa tarkasteltaessa huomataan usein, että laitteet ovat suurempia kuin mitä niiden tehtävä prosessissa edellyttää, toteaa Adrian Guggisberg ABB:ltä Teollisuuden energiatehokkuuden käsikirjassa. Syynä voivat olla niin laitossuunnittelun aikana lasketut virhemarginaalit kuin ajan myötä muuttuneet toimintatilat.
Jos prosessissanne on monia ylimitoitettuja komponentteja, seurauksena on liiallinen energiankulutus ja tehoton laitteiden kuormitus. Kun laitteiden kapasiteetti on optimaalinen suhteessa kuormaan, päästään tehokkaampaan käyttöön sekä energian että laitekannan osalta. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook)
Virhemarginaalit on laskettu teollisuusprosesseihin hyvästä syystä. Tarkoituksena on ehkäistä vikoja, jotka voivat vaarantaa turvallisuuden ja tuotannon. Kun teollisuuden energiatehokkuuden parantamisessa halutaan keskittyä laitteiden optimaaliseen mitoitukseen, on tärkeää käsitellä seuraavia kysymyksiä:
- Kuinka suuri ylimitoitus on?
- Kuinka todennäköisesti laitetta käytetään täydellä kapasiteetilla?
- Kuinka merkittäviä säästöjä voidaan saavuttaa oikean kokoisella mitoituksella?
Esimerkiksi moottoreiden vaihtaminen niin, että ne toimivat 95 % kuormituksella, parantaa toiminnan energiatehokkuutta, toteaa ABB:n Guggisberg Teollisuuden energiatehokkuuden käsikirjassa. Myös lämpölevyjen päivittäminen niin, että ne vastaavat toimintatilaa, vaikuttaa merkittävästi teollisuusprosessin kokonaistehokkuuteen.
Teollisuuslaitteiden mitoituksen optimointi vaatii yksityiskohtaista ymmärrystä toimintavaatimuksista, laitteiden tehokkuudesta ja kuormitusprofiileista. Laitteesta riippuen kuormitusta voi olla mahdollista optimoida esim. säätämällä asetuksia tai suunnittelemalla laite uudelleen. Jos tämä ei ole mahdollista, saattaa olla tarpeen vaihtaa koko laite prosessia varten tarkemmin mitoitettuun malliin.
Mitoituksen optimointia voidaan toteuttaa vaiheittain osana laitoksen jatkuvaa elinkaaren hallintaa. Me ABB:llä optimoimme moottorien, generaattorien ja taajuusmuuttajien suorituskyvyn, mikä parantaa teollisuuden energiatehokkuutta ja pidentää laitteiden käyttöikää.
3. Investoi energiatehokkaampiin laitteisiin ja asenna korkean hyötysuhteen moottoreita
Yksi merkittävimmistä keinoista teollisuuden energiatehokkuuden optimoimisessa on laitteiden modernisointi. Modernisointi pidentää vanhan laitteen käyttöikää, mikä pienentää ympäristökuormaa.
Korkean hyötysuhteen moottoreiden asentaminen tarkoittaa yleensä vanhempien moottoreiden korvaamista tehokkaammilla moottoreilla. Noin 75 % käytössä olevista teollisuusmoottoreista käytetään pumppujen, tuulettimien ja kompressorien pyörittämiseen. Näiden moottoreiden energiatehokkuuden parantamisessa on valtava potentiaali. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook.)
Tehokkaampiin moottoreihin siirtyminen vaatii toki pääomainvestointeja. Korkean hyötysuhteen moottorit tuottavat välittömiä tuloksia teollisuuden energiankulutuksen päästöjen vähentämisen osalta (Lähde: The industrial energy efficiency playbook). Lue myös: Energiatehokkuutta parantavia hankkeita voi rahoittaa Suomessa monella tapaa
ABB:n moderneilla taajuusmuuttajilla ja moottoriteknologialla on mahdollista pienentää koko prosessin hiilijalanjälkeä jopa 50 %. Kun kyseessä on energiankulutuksessa tapahtuva leikkaus, ovat suorat rahalliset säästöt samaa kokoluokkaa, kertoo ABB:n Jussi Aarnivuo oheisella videolla.
Lue lisää blogista: Energiatehokkuus on vastuullisen yrityksen valinta
On arvioitu, että jos yli 300 miljoonaa teollisuuden sähkömoottorikäyttöistä järjestelmää korvattaisiin optimoiduilla, korkean hyötysuhteen laitteilla, maailmanlaajuinen sähkönkulutus voisi vähentyä jopa 10 %. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook)
4. Optimoi teollisuuden energiankulutusta käyttämällä taajuusmuuttajia
Taajuusmuuttajat ovat keskeinen osa moottorikäyttöisten järjestelmien kuluttaman energian hallintaa. Siksi ne kuuluvat oleellisesti ABB:n tarjoamiin ratkaisuihin teollisuudelle.
Taajuusmuuttajien mahdollistama energiansäästö teollisuudessa on huikea. Kun lisäät taajuusmuuttajia prosessinne sähkömoottoreiden ohjaukseen, voit saavuttaa 30 % tai jopa 50 % vuotuiset säästöt. Valitsemalla korkeimman mahdollisen hyötysuhdeluokan IE4- tai IE5-moottoreita taajuusmuuttajan pariksi, energiansäästöpotentiaali kasvaa entisestään.
Energiansäästössä ja kustannuksissa saavutettavat hyödyt alkavat heti, kun taajuusmuuttaja otetaan käyttöön, ja jatkuvat sen koko elinkaaren ajan. Kun huomioidaan taajuusmuuttajan odotettu käyttöikä ja energiankulutuksessa saavutettava säästö, on taajuusmuuttajan takaisinmaksuaika lyhyt, tyypillisesti 1–2 vuotta. Korkeat energiahinnat lyhentävät takaisinmaksuaikaa entisestään. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook.)
Kuten monien muidenkin energiatehokkuutta parantavien toimenpiteiden kohdalla, joutuu yrityksen johto päättämään, kattavatko taajuusmuuttajien tuomat hyödyt investoinnin kustannukset. Tämä riippuu käytössä olevien moottoreiden lukumäärästä, koosta ja käyttöprofiilista sekä sähkön hinnasta. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook.) Kaikki moottorit eivät hyödy taajuusmuuttajista – asiantuntijamme auttavat mielellään arvioimaan tilannettanne.
VINKKI: Testaa laskurillamme, kuinka paljon voit säästää energiaa ja vähentää CO2-päästöjäsi ABB:n ratkaisuilla.
5. Vaihda kaasu- tai öljykattilat lämpöpumppuihin
Globaalisti hiilidioksipäästöjä vähennettäessä ovat lämpöpumput avainasemassa polttoainetoimisten lämpökattiloiden korvaamisessa. Esimerkiksi kansainvälinen energiajärjestö IEA ennustaa, että lämpöpumppujen ansiosta vuoteen 2050 mennessä jo yli 50 % kotitalouksista käyttää sähköä lämmitykseen. (Lähde: The industrial energy efficiency playbook.)
Lämpöpumput ovat merkittävä teknologia myös teollisuuden energiankäytön optimoinnissa. Teolliset lämpöpumput mahdollistavat ylijäämälämmön uudelleenkäytön muihin tarkoituksiin, kuten teolliseen prosessilämmitykseen tai tilalämmitykseen.
Lämpöpumput ovat ehdottomasti tehokkain tapa tuottaa sähköstä matala- tai keskilämpöistä lämpöä (Lähde: The industrial energy efficiency playbook). Esimerkiksi Oilonin, Helenin ja ABB:n yhteistyössä lämpöpumpusta tehdään entistäkin energiatehokkaampi taajuusmuuttajaohjauksella. Taajuusmuuttajaohjaus mahdollistaa tarkan säädön ja laajan osateho-alueen, minkä ansiosta hukkalämpö voidaan hyödyntää tehokkaasti kaukolämpönä.
Tutustu asiakastarinaan: Lämpöpumppu leikkaa kiinteistöjen päästöt
6. Panosta digitalisaatioon ja nosta elinkaariajattelu keskiöön yrityksessänne
Vaikka yrityksessä olisi alan parhaat laitteet käytössä, mutta esimerkiksi mitoitus, kytkentätaajuudet, moottorisäädöt ja sovellusohjaukset eivät ole kohdillaan, voi energiatehokkuus kärsiä huomattavasti, kirjoittaa ABB:n Matti Kauhanen blogissaan. Koko prosessin elinkaaren digitalisaatioon ja suunnitteluvaiheeseen panostaminen ovat merkittävä osa teollisuuden energiatehokkuuden parantamista.
Esimerkiksi ABB:n digitaaliset palvelut, kuten etäseuranta ja -diagnostiikka, tarjoavat tietoa laitteiden energiankulutuksesta reaaliajassa. Tämä mahdollistaa energiansäästötoimenpiteiden suunnittelun ja auttaa ottamaan prosessista kaikki tehot irti.
Lue lisää blogistamme ja tutustu ABB:n digitaalisiin ratkaisuihin.
Haluaisitko saada vielä lisää keinoja teollisuuden energiatehokkuuden parantamiseen? Tutustu Teollisuuden energiatehokkuuden käsikirjaan
Osana Energy Effiency Movement-kampanjaa julkaisimme loppuvuodesta 2022 yhdessä yhteistyökumppaneidemme kanssa käsikirjan, jossa käymme läpi 10 teollisuuden energiatehokkuutta parantavaa toimenpidettä.
Käsikirjassa esitellyt toimenpiteet teollisuuden energiatehokkuuden parantamiseksi huomioivat seuraavat kriteerit:
- Ne perustuvat turvallisiin ja laajasti saatavilla oleviin teknologioihin.
- Ne ovat riittävän merkittäviä vaikuttaakseen huomattavasti sekä energiakustannuksiin että teollisuuden päästöihin.
- Ne voidaan ottaa nopeasti käyttöön ilman monimutkaisia ja kalliita integrointeja.
10 energiatehokkuutta parantavaa toimenpidettä, joita teollisuuden johtajien tulisi harkita organisaatioissaan
Mikä on Energy Efficiency Movement?
ABB:n käynnistämä Energy Efficiency Movement kokoaa yhteen sidosryhmät ympäri maailmaa innovoimaan ja toimimaan energiatehokkaamman sekä uusiutumis- ja sopeutumiskykyisemmän maailman puolesta. Vuodesta 2021 käynnissä ollut Energy Efficiency Movement on saanut runsaasti positiivista palautetta teollisuudelta. Mukana on jo yli 200 yritystä, mm. Microsoft, Alfa Laval ja DHL Group, jotka ovat olleet mukana kirjoittamassa Teollisuuden energiatehokkuuden käsikirjaa (The industrial energy efficiency playbook).
Rakennetaan kilpailukykyänne strategioilla, joita hyödyntävät monet globaalit markkinajohtajat
Autamme sinua arvioimaan, milloin vanhan laitteen ylläpitäminen muuttuu tehottomaksi ja milloin investointi uuteen, energiatehokkaampaan laitteeseen on perusteltua. Lisäksi yrityksesi johdon päätöksenteko helpottuu, kun voit esittää tiedot datan ja mittareiden kautta. Meidän kanssamme olet valmiina markkinan, teknologian ja talouden muutoksiin. Parannamme yrityksen tuotantovarmuutta ja -tehokkuutta, sekä pienennämme tuotannon kuluja. Optimoimme moottorien, generaattorien ja taajuusmuuttajien suorituskyvyn, mikä parantaa energiatehokkuutta ja pidentää laitteiden käyttöikää.
