Motores conectados em ação: impulsionando a eficiência e reduzindo as emissões em duas fábricas na Suécia

Motores conectados em ação: impulsionando a eficiência e reduzindo as emissões em duas fábricas na Suécia

A indústria de papel & papel compartilha o duplo desafio dos elevados preços da energia e da necessidade de descarbonização. Em toda a indústria, mais de 90% dos líderes empresariais acreditam que o aumento dos custos com energia ameaça a capacidade competitiva dos seus negócios, de acordo com uma pesquisa da ABB de março de 2023. Os dados também revelam que as empresas esperam um faturamento mais baixo e planejam cortar investimentos em áreas essenciais, como a de pesquisa, pessoal, marketing e infraestrutura. Com tom de preocupação, a pesquisa também descobriu que os preços da energia podem ter impacto nas metas Net Zero – 58% das empresas dizem que poderão postergar suas metas em até cinco anos.

Investir em soluções de eficiência energética é uma forma eficaz de as empresas enfrentarem a crise energética e se manterem no caminho certo para alcançar os seus objetivos de sustentabilidade. No segmento de papel e celulose – assim como na maioria dos setores da indústria – os motores elétricos são grandes consumidores de eletricidade e muitos são modelos antigos e ineficientes. A substituição de motores antigos e a utilização de inversores de frequência (VSDs) são formas simples para melhoria significativa das instalações em termos de eficiência energética.

Há também fortes argumentos financeiros para a modernização. A eletricidade é normalmente uma das principais despesas operacionais (OPEX) para instalações de papel e celulose, portanto, equipamentos mais eficientes proporcionam uma maneira de economizar dinheiro de forma direta. Embora os preços da energia permaneçam elevados em algumas regiões, o tempo de retorno destas melhorias está mais curto do que nunca.

No entanto, uma fábrica de médio porte de celulose ou papel pode ter centenas de motores elétricos, cada um com parâmetros operacionais e padrões de carga exclusivos. Escolher quais motores atualizar pode ser um desafio – mas há suporte disponível.

Identificando soluções de economia de energia

Uma auditoria energética tradicional envolve um especialista visitando um local, coletando dados manualmente e analisando-os. Eles então fornecerão recomendações. No entanto, isto só pode testar um número limitado de motores devido à sua natureza manual – normalmente apenas os maiores e mais críticos. Isto torna difícil identificar oportunidades para melhorar a eficiência energética que vão além dos grandes motores na linha crítica de uma fábrica.

Felizmente, as novas tecnologias permitem que os operadores façam uma avaliação da eficiência energética de diversos itens da linha – ou mesmo de todos – os motores de uma instalação. Durante uma auditoria energética digital, também conhecida como avaliação, os próprios operadores de uma usina coletam dados de forma digital de motores conectados e VSDs. Os dados são então carregados na nuvem, onde um especialista realiza a análise remotamente.

O especialista calcula quanta energia é desperdiçada por motores que operam de forma ineficiente, identifica motores que estão operando longe de sua eficiência máxima e recomenda soluções. Por exemplo, eles podem fornecer uma estimativa do potencial retorno do investimento (ROI) da atualização para motores mais novos e mais eficientes ou da inclusão de um VSD. Eles também podem sugerir o ajuste dos parâmetros operacionais para que o motor opere apenas dentro da faixa em que há mais eficiência energética.  

Os dados coletados digitalmente também podem revelar informações contínuas sobre a condição, o desempenho e a saúde dos motores de uma fábrica. Os operadores podem utilizar esta informação para informar uma estratégia de manutenção com base nas condições – reduzindo o tempo de inatividade não planejado, corrigindo falhas antes que se tornem um problema.

O valor de uma auditoria energética digital na prática já foi bem estabelecido. Por exemplo, podemos olhar para duas fábricas na Suécia.

Melhorando a eficiência energética na Waggeryd Cell

A Waggeryd Cell é uma das fábricas de BCTMP (pasta quimitermomecânica com branqueamento) mais modernas e energeticamente eficientes do mundo. Todos os anos, produz 190 mil toneladas de BCTMP a partir de cavacos de madeira para uso na produção de papelão, lenços de papel e papel.  

Os operadores estavam interessados ​​em alcançar uma eficiência energética ainda maior, por isso realizaram uma auditoria energética digital. Cerca de 100 motores conectados digitalmente na fábrica enviaram dados para a nuvem. Um especialista de serviço analisou-o remotamente e descobriu que dez motores estavam funcionando de forma ineficiente e vários outros estavam sobredimensionados para a sua aplicação.

Uma auditoria energética no local pode ter deixado passar esses motores. Felizmente, com todos os dados da avaliação de eficiência energética, Waggeryd conseguiu priorizar a substituição de seis dos motores menos eficientes.

Redução do consumo de energia para o Grupo SCA  

Em outras partes da Suécia, a fábrica de papel kraft do Grupo SCA em Munksund produz 400.000 toneladas de embalagens todos os anos. Os operadores dedicam-se à sustentabilidade e a fábrica utilizou a bioenergia para reduzir a sua dependência de combustíveis fósseis para menos de 5%. Para melhorar ainda mais a eficiência, os operadores queriam identificar e atualizar as unidades menos eficientes na sua frota de 2.400 motores elétricos para reduzir o consumo total de energia em 50 GWh por ano.

A análise remota por especialistas dos dados dos equipamentos conectados da fábrica gerou diversas recomendações para melhorar a eficiência, incluindo a atualização de motores, a alteração de seus regimes operacionais e a adição de VSDs. O especialista também forneceu estimativas sobre o custo e o potencial ROI de cada uma destas alterações, e a SCA decidiu atualizar vários motores, atingindo o seu ambicioso objetivo de economia de energia. Os motores antigos foram enviados para reciclagem em linha com os objetivos de circularidade da SCA.

A equipe da SCA também está usando dados de monitoramento de condições para avaliar a confiabilidade e a disponibilidade de seu maquinário. Esses dados permitem que os operadores otimizem o desempenho da planta e realizem manutenção com base na condição.

Uma abordagem comprovada e com base em dados

Uma abordagem comprovada e com base em dados  A crise energética e o incentivo global para atingir o Net Zero significam que investir na eficiência energética é, agora, mais importante do que nunca para ter menos emissões industriais. Felizmente, a auditoria energética digital facilita a identificação de equipamentos ineficientes, a determinação de quais alterações terão maior impacto e o desenvolvimento de um case financeiro para atualização. O serviço acompanha o monitoramento remoto com base nas condições para permitir que as empresas tomem decisões de manutenção mais inteligentes para aumentar o tempo em operação.

Embora estas duas empresas suecas tenham sido pioneiras na adoção do serviço de auditoria energética na indústria de papel e da pasta de papel, não estão sozinhas. O serviço provou o seu valor e é agora utilizado por fábricas em todo o mundo, permitindo que operadores de todos os tipos aumentem a eficiência energética, reduzam as emissões e poupem dinheiro.

Saiba mais sobre como melhorar a eficiência energética.

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