امتیاز کاربران

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعال
 

 

بروشور مديريت بار و انرژي الكتريكي در صنايع

1 ) مقدمه

صنعت برق از جمله صنايع زير بنايي است كه گردش چرخهاي اقتصادي ، توسعه صنعتي و تأمين رفاه اجتماعي به استمرار آن متكي است . از طرف ديگر با توجه به افزايش قابل توجه مصرف انرژي الكتريكي به خصوص در سالهاي اخير و با وجود كمبودهايي كه در تأمين منابع لازم در اين زمينه به چشم مي خورد، لزوم تبيين و اجراي راهكارهاي بهينه سازي مصرف انرژي الكتريكي بيش از پيش احساس مي شود. در اين ميان مشتركين صنعتي با توجه به سهم قابل ملاحظه اي كه در مصرف برق دارند و با عنايت به ويژگيهايشان ، نقش عمده اي در كنترل بار الكتريكي ايفا مي كنند. ماهيت مصرف در بخش صنعت به گونه اي است كه اين بخش مي تواند در زمان پيك بار شبكه، حداقل بار و انرژي را استفاده كند و حداكثر مصرف خود را به زمان غير پيك بار شبكه منتقل نمايد. از طرف ديگر حساسيت مصرف و مصرف كننده صنعتي نسبت به خاموشيها و قطع برق بيش از ساير مصرف كنندگان است . لذا منطقي است بارهاي صنعتي به منطقه اي حركت كنند كه حداقل امكان قطع انرژي الكتريكي وجود داشته باشد. بر اين اساس ضرورت اعمال سياستهاي مديريت مصرف در بخش صنعت روشن تر مي شود .

2 ) مديريت بار صنعتي

بار صنعتي بنا بر تعريف باري است كه واحد مصرف كننده براي توليد يك يا گروهي از كالاها و خدمات مشابه صنعتي دريافت مي نمايد .هر فعاليتي كه از سوي مشتركين صنعتي و يا سيستم عرضه برق به منظور تغيير شكل منحني بار براي دستيابي به اهداف كاهش بار پيك سيستم ، افزايش ضريب بار و استفاده بهتر از منابع گران قيمت صورت گيرد، مديريت بار صنعتي ناميده مي شود .

3) ساختار بار صنعتي

سازه هاي بار صنعتي را مي توان به 4 بخش تقسيم كرد : روشنايي – فرآيند توليد – گرمايش و سرمايش – بارهاي متفرقه

3-1 ) روشنايي

به طور كلي روشنايي در صنايع به دو بخش داخلي و خارجي تقسيم مي شود. روشنايي خارجي همانند سيستمهاي مورد استفاده براي معابر و روشنايي داخلي خود شامل دو نوع روشنايي مكانهاي توليد و روشنايي اداري و خدماتي است.

نكات قابل توجه :

- حتي الامكان از نور طبيعي استفاده گردد و با نصب پنجره هاي مناسب و رنگ آميزي روشن ديوارها ، از نياز به نور مصنوعي در روز كاسته شود .

- به ميزان روشنايي استاندارد و طراحي روشنايي مناسب در محل كار و در محيطهاي غير كاري توجه شده و از نور مصنوعي در حد نياز استفاده گردد . همچنين در صورت امكان روشنايي موضعي براي فرآيند توليد به كار گرفته شود .

- امكان استفاده از لامپهايي با بازدهي بيشتر و مصرف كمتر مورد بررسي و اقدام قرار گيرد .

- نسبت به تميز كردن لامپها اقدام شود و بهره نوري آنها مورد توجه قرار گيرد .

- استفاده از چشم الكترونيكي و تايمر براي روشنايي معابر و محلهايي كه نياز به نور دائم ندارند مورد بررسي و اقدام قرار گيرد .

- تأثير حرارت لامپهاي پر وات در تهويه مد نظر قرار گيرد .

3-2) فرآيند توليد

مهمترين مؤلفه بار مصرف كنندگان صنعتي ، مؤلفه فرايند توليد است. اين بخش شامل دستگاههايي است كه مستقيماً در امر توليد دخالت دارند . مهمترين عناصر مصرف كننده انرژي الكتريكي در اين دستگاهها ، موتورها و كوره هاي الكتريكي هستند. در ادامه به نكاتي در زمينه استفاده بهتر از اين وسايل اشاره مي شود :

3-2-1) موتورهاي الكتريكي

- امكان استفاده از موتورهاي با دور قابل تنظيم مورد بررسي قرار گيرد .

- دقت شود موتورها با ولتاژ نامي كار كنند . در اين رابطه مي توان از تنظيم كننده هاي ولتاژ تغذيه استفاده كرد، زيرا تغيير در ولتاژ تغذيه مي تواند باعث افزايش تلفات انرژي شود .

- سعي شود بار موتورها به اندازه توان نامي آنها باشد و در صورتي كه به قدرت كمتري نياز است، از موتورهاي با قدرت كمتر استفاده شود زيرا موتورهاي بزرگ به راحتي موتورهاي كوچك قابل مانور كردن نيستند و تلفات آنها در حالت كم باري زيادتر است .

- با توجه به اينكه موتورها در محيط خنك بهتر كار مي كنند بايد محيط كار آنها طوري در نظر گرفته شود كه گرماي ايجاد شده توسط موتورها به راحتي تهويه گردد. لازم به ذكر است كه گرماي محيط در ميزان تلفات انرژي موتور نقش دارد .

- با برنامه ريزي مناسب چه از لحاظ توان و چه از لحاظ زمان ، از خاموش و روشن كردن بيش از حد موتورها جلوگيري به عمل آيد .

- كاهش اصطكاك در سيستمهاي مكانيكي كه توسط موتورها حركت مي كنند مانند چرخ دنده ها ، غلطكها ، بلبرينگها و … مد نظر قرار گيرد .

- در صورت امكان ، براي حمل و نقل مواد از وسايل مكانيكي غير برقي استفاده شود و در صورت ضرورت استفاده از تسمه نقاله برقي، زمان آن به ساعات كم باري شبكه منتقل شود .

3-2-2) كوره هاي الكتريكي

- امكان استفاده از سيستم هاي كنترل اتوماتيك و نصب تجهيزات مناسب كنترل مصرف برق در كوره ها مورد بررسي قرار گيرد .

- در صورت امكان ، طرحهاي جديد كوره هاي كم مصرف و پر بازده به كار گرفته شوند .

- افزايش مواد روان ساز به شارژ كوره، مصرف برق آن را كاهش خواهد داد .

- روشهاي پيش گرمايش مواد بررسي و استفاده شوند .

- با عايق بندي مناسب ، تلفات تبادل حرارتي كوره با محيط كاهش داده شود .

- با تنظيم جريان و ولتاژ مناسب، در جهت افزايش راندمان كوره ها اقدام گردد .

- با افزايش سرعت تخليه كوره و يا در مواردي شكستن سرباره ، از اتلاف انرژي الكتريكي جلوگيري به عمل آيد .

3-3) سيستم گرمايشي و سرمايشي

به علت وسعت فضاي بخشهاي توليدي كارخانه ها و كارگاهها ، دستگاههاي سرد كننده يا گرم كننده مربوطه نسبت به بخشهاي خانگي و تجاري از ظرفيت و قدرت بالاتري برخوردار هستند. از اينرو از هوا ساز و ساير واحدهاي گرمايش صنعتي استفاده مي شود . سرمايش بخشهاي اداري كارخانه ها در اكثر موارد مشابه بار تجاري است .

نكاتي كه در اين بخش بايد مورد توجه قرار گيرند عبارتند از :

- در زمان طراحي سيستمهاي گرمايشي و سرمايشي با توجه به شرايط آب و هوايي ، موقعيت جغرافيايي و جهت ساختمان از حداكثر نور و گرماي خورشيد و تهويه طبيعي استفاده شود .

- امكان استفاده از سيستمهاي جذبي به جاي سيستمهاي سرمايشي تراكمي بررسي شده و در صورت كارايي از سيستم جذبي استفاده گردد .

- امكان عايق كاري ديوارها ، كف و سقف سالنها و ساختمانها به خصوص در زمان ساخت بناهاي جديد به منظور جلوگيري از اتلاف انرژي مد نظر قرار گيرد .

- امكان استفاده از آب كندانسور به عنوان آب گرم مصرفي كارخانه بررسي شده و از اتلاف آب گرم در محيط كار جداً جلوگيري شود .

- ظرفيت سيستم تهويه بايد با نياز واقعي منطبق باشد و سيستمهايي كه تنها با درصدي از ظرفيت خود كار مي كنند ، از مدار خارج شوند.

- نسبت به تميز كردن و سرويس به موقع سيستم اقدام شده و ضمن عايق كاري مناسب لوله ها و اتصالات از نشتي آنها جلوگيري به عمل آيد .

- جهت تنظيم سرما و گرماي محيط از ترموستات استفاده شده و با توجه به نياز فصل ، درجه آن به طور مناسب تنظيم گردد.

3-4) بارهاي متفرقه

دستگاههايي در واحدهاي صنعتي وجود دارد كه از لحاظ نوع استفاده به سه مؤلفه مطرح شده متعلق نيستند. برخي از اين دستگاهها عبارتند از فن ، آب سردكن ، رايانه ، دستگاه تكثير ، دستگاههاي مورد استفاده در بخشهاي خدمات ، تعمير و نگهداري.

بديهي است رعايت شرايط عملكرد صحيح هر دستگاه و استفاده بهينه از آنها در راستاي برنامه هاي مديريت مصرف ، امري منطقي و مطلوب است .

4 ) برخي از راهكارهاي مديريت بار صنعتي

انتخاب يك روش مديريت بار براي صنعت خاص بستگي به عوامل مختلفي همچون شكل فعلي منحني بار ، تغييرات مطلوب و مورد نظر در آن ، فرآيندها و ساختار بارهاي غير ضروري ، نرخهاي ديماند و انرژي و … دارد. به هنگام مطالعه مديريت بار ضروري است بدانيم كدام بارها مديريت پذيرند و چگونه ويژگيهاي آنها بر انتخاب روش مديريت بار تأثير دارد. در اينجا به برخي راهكارهاي مديريت بار صنعتي اشاره مي شود :

4-1) سيستمهاي گرمايش دو سوختي

اين سيستمها ممكن است براي گرم كردن محيط يا تأمين حرارت بخشهايي از فرايند استفاده شود.در اين حالت از برق با پائين ترين نرخ و يك يا چند سوخت ديگر استفاده مي كنند .

4-2) سيستم اولويت دهي بار يا كنترل بار

سيستمي است كه بر مبناي شرايط مشخص شده براي كنترل ، بارها را به گونه اي مديريت مي نمايد كه با خاموش و روشن كردن آنها، قدرت مصرفي كارخانه را در طي ساعات پيك شبكه به حداقل برساند. بارهاي با ضرورت كمتر همانند فن هاي تهويه داراي اولويت كمتر و بارهاي مربوط به فرآيند اصلي داراي اولويت بيشتري هستند . روش كنترل بستگي به ساختار تعرفه، شكل منحني بار كارخانه، تعداد و خواص بارهاي در نظر گرفته شده و اهداف مطلوب برنامه مديريت بار دارد . اين سيستم مي تواند از تايمرهاي خيلي ساده و محدود كننده هاي بار تا سيستمهاي مبتني بر ميكرو كامپيوتر و يا مراكز كامپيوتر را در برگيرد.

4-3) برنامه ريزي مجدد فرآيندها يا قسمتهايي از فرايندها

اين روش باعث مي شود قسمتهايي از فرآيند به زمانهاي ديگري از روز منتقل شود. در اين مورد بايد امكان ذخيره سازي و ظرفيت لازم براي انبار كردن محصولات خروجي هر بخش فرايند وجود داشته باشد .

4-4) ذخيره سازي انرژي ، سرما و مواد مياني فرايند

انرژي ممكن است به صورت حرارتي در آب و سرما ممكن است در يخ و يا مخلوط آب و يخ ذخيره گردد. منظور از ذخيره سازي مواد مياني ، توانايي ذخيره سازي مواد در بين بخشهاي مختلف توليد است . عملكرد واحدهاي ذخيره كننده بايد با واحدهاي فرآيند مطابقت داشته باشد . واحدهاي ذخيره سازي در زمان غير پيك شارژ و در زمان پيك دشارژ مي شوند. به هنگام طراحي واحدهاي ذخيره كننده، در نظر گرفتن تلفات بسيار مهم است .

4-5) توليد دو منظوره يا نيروگاه اختصاصي

بعضي از مشتركين برق اقدام به توليد برق براي خود مي كنند، به طوري كه بخشي از نياز كارخانه يا كل آن را برآورده مي سازند كه روشي مفيد و اثر بخش مي باشد .

4-6 ) فرايندهاي جديد

ممكن است اين روش جزو راههاي مديريت بار تلقي نگردد ولي مي توان آن را جزو عوامل موثر در تقاضاي برق دانست .

لازم به ذكر است علاوه بر موارد ذكر شده ، تغيير در برنامه ريزي توليد ، تغيير شيفت كاري پرسنل ، حذف مراحل اضافي روند توليد و اصلاح و رفع عيوب فرآيند جزو روشهاي مديريت بار تلقي مي شوند.

5) مديريت انرژي

مجموعه اقداماتي كه در جهت بهره برداري مؤثر از منابع انرژي موجود ( نوع پايان پذير ) صورت مي گيرد مديريت انرژي نام دارد كه شامل صرفه جويي در مصرف انرژي ، مصرف منطقي و جايگزيني منابع انرژي مي گردد .

5-1) راههاي استفاده منطقي تر از انرژي :

5-1-1) پرهيز از مصارف غير ضروري

كليه مصارفي كه باعث توليد يا خدمات يا رفاه نگردند، غير ضروري هستند، مانند هرز كار كردن ماشين الات ، بيش از حد گرم كردن اتاقها و … . به منظور پرهيز از اين مصارف اقدامات فني مانند كليدهاي محدود كننده براي ماشينها و دستور العملهايي براي افراد استفاده كننده از تجهيزات پر مصرف مفيد خواهد بود .

5-1-2) كاهش تقاضاي انرژي مفيد ويژه

اين اقدامات عمدتاً طبيعت فني دارند و شامل عايق بندي حرارتي و طراحي و ساخت بهينه مواد مورد استفاده در فرآيند توليد مي گردند.

5-1-3) بهبود بازده

با روشهايي همچون طراحي بر مبناي مصرف انرژي ، نگهداري دقيق ، استفاده بهينه و اندازه بندي مناسب تجهيزات بر مبناي انرژي مي توان به راندمان بالا براي ماشينهاي توليدي دست يافت .

5-1-4) باز يافت انرژي

بازيافت انرژي در صنايع تقريباً هميشه به معناي بازيافت گرماست . استفاده اقتصادي از گرماي باز مانده تنها به صورتي ممكن است كه اين گرما به شكل متمركز در قالب مواد (آب ، هوا، گاز و مواد جامد ) منتشر گردد و به صورت تلفات سطحي در محدوده وسيعي پخش نشود.

5-1-5) استفاده از منابع انرژي تجديد پذير

انرژي هاي تجديد پذير انرژي هايي هستند كه در كره زمين و خورشيد وجود دارند و خواهند داشت، مانند گرماي درون زمين ، آب اقيانوسها ، انرژي خورشيدي ، آب ، باد ، امواج و جزر و مد . اما انرژي هاي غير قابل تجديد براي تجديد شدن به ميليونها سال زمان نياز دارند مانند نفت ، گاز طبيعي ، زغال سنگ و …

5-2) نكات قابل توجه جهت اداره امور انرژي به نحو كارآمد و با اثر بخشي بالا :

- توسعه راهبردي خط مشي هاي مربوط به انرژي

- تشكيل و فعاليت جدي واحد مديريت انرژي

- حمايت دائمي مديريت ارشد

- آموزش صحيح و مداوم

- مميزي انرژي ، بازبيني نحوه مصرف انرژي و بهبود آن

- اعمال سيستم نظارت بر انرژي

- حصول اطمينان از بازدهي انرژي در طراحي و برنامه ريزي كليه فرايندها

- افزايش انگيره و ارتقاء سطح آگاهي كليه كاركنان

- مجهز شدن به مناسبت ترين نوع فن آوري

- ايجاد و پايدار كردن فرهنگ صرفه جويي در انرژي

6) توصيه هاي مديريتي و اجرائي

- مديران و كارشناسان كارخانه ها بايد كليه پرسنل را جهت جلوگيري از اتلاف انرژي برق تشويق كنند و در هر كارخانه ، فردي مطلع ، كار بررسي ، كنترل و نظارت بر حذف مصارف زايد انرژي و استفاده از تجهيزات پر بازده را بر عهده داشته باشد . همچنين مي توان جهت تشويق ، سهمي از كاهش هزينه ها در اثر مديريت انرژي را به افراد همكار با طرح مربوطه پرداخت نمود .

- كارخانه هاي 2 و 3 نوبت كاري بايد بررسي كنند تا در صورت امكان بخشي از فعاليتهاي بعد از ظهر و ساعات اوليه شب را به نوبت كاري سوم منتقل كنند تا ضمن كاهش بار شبكه در ساعات اوج مصرف ، از هزينه هاي برق مصرفي خود نيز بكاهند .

- در صورت عدم امكان جا به جايي نوبت كاري ، استفاده از دستگاههاي پر مصرف برقي از ساعات اوج مصرف به ساعات ديگر منتقل شود و با تنظيم ساعت كار ، مصرف برق در ساعات اوج مصرف حداقل شود .

- خط توليد و طول زمان فرايندها به گونه اي تنظيم شود كه دستگاههاي مختلف به طور همزمان مشغول كار نباشند .

- مصارف غير دائمي جنبي از قبيل پمپهاي آب چاهها و دستگاههايي كه عملكرد آنها در ساعاتي غير از ساعات كار لطمه اي به خط توليد نمي زند به اوقات كم باري منتقل شوند .

- جهت استفاده از دستگاههاي مناسب مطالعه رفتار بار و كنتورها، بررسي و اقدام لازم صورت گيرد.

- با توجه به روشهاي مطرح شده و با كاهش ديماند و صفر كردن ضريب زيان همچنين از طريق همكاري در اجراي برنامه هاي مديريت مصرف و بهره مندي از شرايط تخفيف در بهاي انرژي مصرفي مانند تعطيلات تابستاني و تعهد كاهش بار مي توان به ميزان قابل توجهي هزينه هاي برق مصرفي را كاهش داد .

7) توصيه هاي عمومي

- با ايجاد شرايط مطلوب جهت برقرساني كارخانه و نصب ترانسفور ماتور مناسب ، از تلفات اضافي جلوگيري شود .

- با طراحي سيستم توزيع داخلي ، تلفات شبكه توزيع به حداقل ممكن كاهش يابد .

- با نصب خازن مناسب ، نسبت به بهبود ضريب توان اقدام گردد.

- نگهداري و تعميرات به موقع ، تميز كردن فيلترها و روغن كاري تجهيزات ، در تثبيت راندمان آنها مؤثر بوده و بازديد دوره اي از اتصالات الكتريكي تجهيزات برقي ، جهت جلوگيري از بروز عيوب الكتريكي ضروري است .

- در مطالعه و اجراي طرحهاي افزايش ظرفيت توليد و توسعه واحد ، بهينه سازي مصرف برق مورد توجه قرار گيرد .

- با همكاري در پيشبرد طرحهاي مديريت مصرف شركت برق منطقه اي و ارائه پيشنهادهاي مفيد ، ضمن برخورداري از مزاياي مربوطه ، در جهت بهينه سازي مصرف انرژي ، صيانت از سرمايه هاي ملي و توسعه و آباداني كشور عزيز خويش كوشا باشيم.

 

 

 

Top