Nguồn tiết kiệm năng lượng mới: tắt
các thiết bị điện cùng với chương
trình Profienergy
Người cuối cùng rời khỏi nhà máy
liệu có tắt các thiết bị không? Các
thiết bị này tiêu tốn rất nhiều điện
năng khi ở trạng thái chạy không tải
mà không được sử dụng. Thomas
Schott, Phó chủ tịch hãng Siemens
AG, chuyên về tự động hóa xí nghiệp,
nói về cách thức công ty ông ủng hộ
Mercedes - Benz với sáng kiến tiết
kiệm năng lượng điện.
Ông Schott giải thích rằng nhà sản xuất ô tô Mercedes - Benz đưa ra mục tiêu giảm 20%
năng lượng tiêu thụ cho mỗi xe trong thời gian hơn 5 năm từ 2007 đến 2010. Để đạt được
mục tiêu này, họ đã có các tính toán khi sản xuất thân xe - các tính toán này chỉ ra rằng
có rất nhiều năng lượng tiêu thụ - ngay cả khi ngừng sản xuất và máy móc chạy không
tải.
Không làm gì nhưng vẫn có thể tiêu tốn nhiều tiền của công ty
Giai đoạn không sản xuất cũng có thể ngắn hơn rất nhiều, chẳng hạn như thời gian khi
các công nhân sản xuất ô tô nghỉ ăn sáng hoặc thời gian cần để uống một chai bia trong
giờ nghỉ ăn trưa.
Các nghiên cứu chỉ ra rằng bộ phận sản xuất liên tục thường tiêu tốn khoảng 60% năng
lượng vào cuối tuần. Đó là 60% năng lượng thường sử dụng trong suốt quá trình sản xuất
thực tế.
“Đây chính là điều cần thay đổi” Ông Schott nói, “ Ngày nay, ở đâu đó người ta đã sử
dụng các phương pháp giảm năng lượng tiêu thụ cho sản xuất nhưng chưa có ai thực sự
quan tâm tới vấn đề giảm năng lượng tiêu dùng
trong thời gian tạm ngừng sản xuất”.
Áp dụng chương trình Profienergy
Rõ ràng ngành công nghiệp ô tô đã cảm nhận được
sự cần thiết phải cải tiến.
AIDA, Tổ chức Sáng kiến tự động hóa của các nhà
sản xuất ô tô Đức , yêu cầu PNO - Tổ chức những
người sử dụng Profibus (giao thức mạng máy tính
công nghiệp phổ biến nhất) đưa ra một chương trình
phi lợi nhuận được gọi là Profienergy vào cuối năm
2008.
Mục đích của chương trình này là cung cấp một
phương pháp đơn giản để quản lý tập trung việc cắt
giảm các tải điện vô ích trong quá trình tạm ngừng
sản xuất. Việc này dựa vào tiêu chuẩn của mạng
Ethernet trong công nghiệp và có sử dụng Profinet.
Công việc này bắt đầu với việc triển khai dự án vào
đầu năm 2009 và có sự tham gia của 30 công ty
trong ngành công nghiệp tự động hóa bao gồm cả
Siemens. Các văn bản hiện đang được PNO xem
xét lại và sẽ được phê duyệt vào đầu 2010.
Các sản phẩm Profienergy đầu tiên của Siemens cũng như của các công ty khác, được hy
vọng sẽ xuất hiện vào năm 2010.
Tại sao không chỉ tắt thiết bị đi là được?
Tại sao lại cần có chương trình tự động hóa và chương trình giao tiếp phức tạp để tắt một
Thomas Schott
Phó Chủ tịch Siemens AG
loại máy móc khi không sử dụng đến?
Theo ông Schott, các giải pháp áp dụng trước đây có liên quan đến việc tắt thiết bị bằng
phương pháp thủ công trong thời gian nghỉ đều rất tốn thời gian và không đảm bảo.
Profienergy cho phép các tải điện không được sử dụng sẽ tự động ngắt vào giờ nghỉ hoặc
tự động giảm năng lượng tiêu thụ.
Ông giải thích rằng năng lượng tiêu thụ sẽ được cắt giảm bằng cách lựa chọn cắt các chức
năng và/hoặc các máy móc đơn lẻ, không chỉ trong giờ nghỉ chính mà còn trong giờ nghỉ
ngắn như nghỉ ăn sáng.
Profienergy sẽ sử dụng một số liệu tiêu chuẩn được thiết lập để cho phép lập trình đơn
giản cho các thao tác chuyển đổi phức tạp.
Tiêu chuẩn mới này có thể áp dụng cho các ngành công nghiệp chế tạo và các ngành
công nghiệp nào cần các khoảng thời gian
nghỉ giải lao đặc thù.
Sự tham gia của Siemens
Ông Schott mô tả cách Siemens tiếp cận với
việc cải tiến hiệu suất năng lượng liên tục.
Cách tiếp cận này giống như một quy trình
bao gồm 3 giai đoạn: nhận biết, đánh giá và
thực hiện
Ông cho biết “Ở quá trình Nhận biết, chúng
tôi chỉ ra rõ ràng một thiết bị máy móc và
một nhà máy tiêu thụ bao nhiêu năng lượng.
Ở đây chúng tôi áp dụng hệ thống kiểm soát
năng lượng Simantic Powerrate. Khi thực
hiện được bước đầu tiên này, chúng ta có nhận thức tích cực hơn về nhu cầu năng lượng”.
Bước thứ hai, Đánh giá, chúng tôi phân tích khả năng của quá trình cải tiến.
Cuối cùng, trong bước thứ ba, bước Thực hiện, các phương pháp nhận dạng và đánh giá
được tiến hành nhằm đạt được mục tiêu của một nhà máy có hiệu suất năng lượng cao
Đây là mối lo ngại của các nhà s
ản xuất ô
tô - khi họ phải chi trả nhiều cho phần
năng lượng tiêu hao ngay cả trong thời
gian nghỉ giải lao.
hơn.
“Đây là giai đoạn mà Siemens đưa ra nhiều giải pháp về hiệu suất năng lượng cho quá
trình sản xuất và cũng đưa ra hệ thống quản lý tải điện với Simatic Powerrate” ông Schott
cho biết.
Hệ thống Simatic Powerrate sẽ tạm thời cắt bỏ các tải điện trong hệ thống phụ trợ nếu
như dự đoán thấy một tình huống quá tải.
Với quan điểm này ông có đưa ra một quảng cáo cho các sản phẩm tiết kiệm năng lượng
của Siemens: “Siemens cung cấp các sản phẩm và các giải pháp hỗ trợ tất cả các giai
đoạn trong việc kiểm soát năng lượng của khách hàng, từ giai đoạn hình ảnh hóa với
Sentron PAC và phần mềm kiểm soát năng lượng thông qua các giai đoạn đánh giá
Ông Schott đưa sử dụng Simatic Powerrate và EOA - gói dịch vụ giúp ích cho việc sử
dụng năng lượng trong nhà máy, cho đến giai đoạn tính toán giá thành với các giải pháp
như Sinasave và cuối cùng là giai đoạn thực hiện trên các sản phẩm môtơ, bộ đổi điện và
các thiết bị khởi động mềm”.
Ví dụ cụ thể mô tả tóm tắt về dự án mà công ty ông đang tiến hành cùng với Mercedes
Benz. Mục tiêu ở đây là nhận biết được bao nhiêu năng lượng được tiêu thụ trong một bộ
phận của nhà máy sản xuất mà có các thiết bị bao gồm bộ đảo điện của Siemens G120D.
Hệ thống Simatic Powerrate đã được áp dụng cùng với các kỹ thuật đo đạc. Năng lượng
mà nhà máy yêu cầu được phân tích và thể hiện trong các điều kiện khác nhau của nhà
máy như “Hệ thống mở” hoặc “Hệ thống ở trạng thái đứng yên”.
Nghiên cứu này đã làm nổi bật các tiềm năng cải tiến có thể đạt được bằng cách cắt các
tải điện không sử dụng đến, ví dụ các tải điện ở mức 400V và 24V.
Kết quả là chúng tôi phát hiện ra rằng chỉ cần khởi động dây chuyền sản xuất 10 phút
trước khi bắt đầu ca làm việc.
Chi phí năng lượng cũng giảm đi bằng việc sử dụng hệ thống truyền động FU G120D
giúp phục hồi năng lượng trong khi hãm tốc độ làm việc.