Gestione dei consumi energetici per una
produttività ottimale e maggiori profitti
Soluzioni Rockwell Automation per la gestione energetica
Provate la trasformazione
Trasformate la vostra produzione.
Come adatterete la produzione per adeguarvi
ai nuovi requisiti normativi?
La vostra programmazione produttiva
è compatibile con la vostra impronta
energetica ottimale?
Trasformate le vostre procedure.
Come ridurrete al minimo i rischi derivanti
dalla volatilità dei prezzi dell’energia?
State sfruttando gli incentivi di prezzo per
la gestione del carico?
Trasformate il vostro punto
di vista.
Dove va il denaro che spendete in energia?
Come potete gestire l’energia in modo
strategicamente migliore?
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Costi in aumento. Nuovi requisiti normativi. Iniziative di sostenibilità
aziendale. Richieste dei consumatori. Tutto ciò sottopone a enorme
pressione la vostra strategia aziendale riguardante i consumi energetici
nei vostri impianti produttivi. Che i vostri costi energetici riguardino il
gas naturale, il carbone o l’elettricità, è giunto il momento di attuare la
trasformazione.
“L’integrazione completa di gestione
del carico, risposta alla domanda ed
efficienza energetica in un intero impianto
industriale può essere raggiungibile entro
il prossimo decennio.”
Aimee McKane, Senior Program Manager
Lawrence Berkeley National Laboratory
Soluzioni per la gestione energetica
Assumete il controllo
Gestione strategica
Rockwell Automation vi aiuta a gestire i consumi energetici in modo
da apportare un valore significativo alla vostra azienda, mettendo
a fuoco i fattori che potete controllare all’interno di ogni vostro
processo produttivo.
Tradizionalmente, l’utilizzo di energia è semplicemente un costo
crescente di un’attività produttiva. È arrivato il momento di voltare
pagina. Attraverso la sinergia con Rockwell Automation, diventerete
partecipanti attivi nella fornitura globale di energia: vi aiuteremo a
operare la trasformazione da utenti passivi a manager strategici di
risorse energetiche.
Il nostro approccio alla gestione energetica parte dall’interno,
dalla valorizzazione dei vostri investimenti nei sistemi esistenti
di automazione ed energia.
Progettate il vostro successo
Raggiungerete un controllo migliore sulle vostre modalità di utilizzo
dell’energia per conseguire una produttività ottimale e una redditività
superiore.
La pianificazione è un fattore critico per una corretta gestione
energetica. Rockwell Automation vi offre un piano di implementazione che vi aiuterà a:
t Misurare e monitorare i consumi energetici
t Gestire l’andamento dei picchi di utilizzo per l’impianto produttivo
t Prevedere l’impatto dei cambiamenti produttivi sui costi energetici
t Automatizzare la produzione per ottimizzare i consumi energetici
t Ottimizzare la produzione di energia per garantirne un’erogazione
affidabile ed efficiente all’attività produttiva
t Prevedere la domanda di energia e farvi fronte con una fornitura a
costi ottimizzati
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Soluzioni per la gestione energetica
Preparazione e risposta ai cambiamenti normativi
Incremento del risparmio energetico
Riduzione dei costi di produzione
Ottimizzazione dei profitti
Le vostre domande, le nostre risposte. Sia che stiate appena cominciando a considerare un programma di gestione energetica, sia che
intendiate portare un programma esistente a un livello più avanzato,
noi possiamo aiutarvi.
Come cominciare?
Non si può gestire ciò che non si misura. Possiamo aiutarvi a monitorare la vostra spesa per tutti i consumi di acqua, aria, gas, elettricità
e vapore. Il nostro team di servizi di consulenza per l’energia esegue
valutazioni dei consumi energetici per aiutarvi a individuare i cambiamenti nei comportamenti, nei programmi e nei processi che possono
condurre a risparmi sui costi, nonché gli investimenti di capitale
in grado di ridurre i vostri consumi e di migliorare i vostri risultati
economici.
Dove viene utilizzata esattamente l’energia che
consumiamo?
Monitor dell’energia abbinati a software di gestione energetica
rendono subito disponibili per la vostra azienda informazioni critiche
sull’energia. Dashboard specifiche per i ruoli mostrano tutti i dettagli
dei consumi di acqua, aria, gas, elettricità e vapore, aiutandovi a
individuare i macchinari con i consumi più elevati e a monitorare ogni
aspetto della produzione. Avrete a disposizione una vista completa
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delle spese per le varie utenze, che vi consentirà di apportare
miglioramenti continui ai vostri processi per ottimizzare i consumi.
Come migliorare il controllo dei consumi energetici?
Il primo passo consiste nell’individuazione dei macchinari con i
consumi più elevati. Vi aiuteremo quindi ad adottare un approccio
modulare per trasformare i consumi energetici utilizzando gli stessi
sistemi di controllo e potenza attualmente utilizzati per automatizzare
i vostri impianti. L’ottimizzazione delle prestazioni e dell’efficienza
di questi sistemi (motori, azionamenti, controllo della combustione
e dell’impianto) può produrre un impatto immediato e misurabile
sull’utilizzo dell’energia e sul rendimento d’esercizio.
È possibile rendere i processi più efficienti?
I produttori di maggior successo reagiscono rapidamente ai
cambiamenti della domanda dei clienti. Inoltre, riducono al
minimo l’impatto dell’aumento dei costi di energia e materiali. La
tecnologia di controllo predittivo basato su modello aggiunge ai
sistemi di automazione un livello intelligente, che contribuisce al
raggiungimento di vari obiettivi aziendali – riduzione dei costi,
abbattimento delle emissioni, qualità uniforme e incremento
produttivo – in ogni momento dell’attività produttiva.
Owens Corning definisce standard più elevati
di risparmio energetico
Sfida: Imperativi di sostenibilità aziendale
Owens Corning è un’azienda leader a livello mondiale nel settore dei
materiali per l’edilizia e delle soluzioni composite, con un impegno
aziendale orientato alla sostenibilità. Nell’ambito dello sforzo globale
dell’azienda di ridurre i costi per l’energia, l’impianto vetrario Owens
Corning di Guelph ha installato delle apparecchiature di rilevamento
in tempo reale per misurare e monitorare l’utilizzo energetico nei
processi produttivi più importanti.
Lo stabilimento di Guelph, nell’Ontario, che si estende su un’area
di oltre 37.000 m2, produce decine di migliaia di tonnellate di fibra
di vetro all’anno, che viene utilizzata dai suoi clienti per produrre
rivestimenti interni delle portiere di autoveicoli, scale a pioli, vasche
da bagno e pale per mulini a vento. Per la movimentazione, il riscaldamento e il raffreddamento delle tonnellate di vetro fuso utilizzato per
la produzione delle fibre di vetro sono impiegati soffianti, ventilatori,
pompe e compressori dai consumi energetici elevati.
Dal 2007 l’impianto di Guelph ha investito circa 344 mila dollari
in progetti di risparmio energetico, nell’ambito dell’investimento
multimilionario in interventi per l’efficienza energetica effettuati da
Owens Corning nei suoi stabilimenti in tutto il mondo. L’investimento
in 10 progetti di efficienza energetica nell’impianto di Guelph riduce
il consumo elettrico di oltre 2,3 megawattora all’anno e consente un
risparmio annuo di oltre 150.000 dollari.
RISULTATI DI RISPARMIO ENERGETICO
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al 50 per cento
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di 465 MW-h
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di risparmio energetico annuo
Obiettivo: Ridurre i consumi elettrici in tutto l’impianto
Una delle sfide della sede di Guelph è stata quella di trovare un
modo per ridurre i costi energetici dei ventilatori in una sezione
di raffreddamento critica del processo. Owens Corning intendeva
ridurre la velocità del ventilatore di raffreddamento da 125 Hp e dei
tre ventilatori di circolazione da 40 Hp del forno senza pregiudicare
l’integrità del prodotto.
Un raffreddamento errato può ridurre la resistenza alla trazione del
nastro di fibre di vetro e provocarne la rottura quando viene avvolto
in rotoli. Utilizzando apparecchiature di rilevamento in tempo reale, i
tecnici dell’impianto hanno calcolato il risparmio potenziale derivante
dall’installazione di inverter VFD sui ventilatori e hanno verificato che
una riduzione della velocità dei ventilatori non avrebbe pregiudicato
né il volume né la qualità dei prodotti.
“Il rilevamento in tempo reale consente
di scoprire dove viene utilizzata l’energia.
E se si fanno dei cambiamenti, è possibile
vedere dove sono i risparmi. Non si può
sapere cosa si sta perdendo se non si
effettuano misurazioni.”
Frank Peel, Electrical Engineering Specialist.
Owens Corning
Questi rilevamenti sono stati fondamentali anche per determinare
il potenziale ritorno sull’investimento, necessario per presentare
richiesta di adesione al Programma di incentivazione per il retrofit
elettrico (Electricity Retrofit Incentive Program – ERIP) dell’Autorità
per l’energia elettrica dell’Ontario. Il programma ERIP promuove
la conservazione e la gestione idrica concentrando l’attenzione
sui miglioramenti relativi a illuminazione, motori, riscaldamento,
ventilazione, condizionamento dell’aria (HVAC) e impianti elettrici
in genere.
Utilizzando gli inverter a velocità variabile, questo progetto puntava a
ridurre fino all’80 per cento la velocità dei ventilatori, con un risparmio
di energia del 50 per cento e un ritorno sull’investimento inferiore a
un anno.
Soluzione: Inverter a velocità variabile
I tecnici dell’impianto di Guelph di Owens Corning si sono rivolti
all’esperienza del partner storico del gruppo, il fornitore di soluzioni
di automazione Rockwell Automation®, e al suo distributore locale,
lo specialista di inverter Westburne Ruddy. Questi hanno suggerito
l’inverter PowerFlex® 700 Allen-Bradley® per controllare il ventilatore di raffreddamento da 125 Hp e hanno installato tre inverter
PowerFlex® 70 sui ventilatori di circolazione da 40 Hp del forno.
L’installazione degli inverter PowerFlex ha aiutato Owens Corning a
raggiungere i suoi obiettivi di sostenibilità, assicurando un risparmio
di energia di circa il 50 per cento sui ventilatori della linea di taglio
dei feltri di fibra, con un ritorno sull’investimento inferiore a un anno.
La riduzione della velocità dei ventilatori comporta anche vantaggi
ulteriori, quali il prolungamento della vita del motore, l’aumento
della sicurezza e la riduzione dell’uso di gas naturale per i bruciatori
del forno.
I quattro inverter PowerFlex consentono a Owens Corning di realizzare un risparmio complessivo annuo di energia di 465 megawattora,
equivalenti a circa 36.000 dollari l’anno. Il recupero dell’investimento
negli inverter ha richiesto circa 10 mesi, sulla base di un piano di
lavoro in tre turni di 12 ore o 6570 ore all’anno.
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Soluzioni per la gestione energetica
Servizi di valutazione energetica
La riduzione dei consumi energetici ha inizio con una pianificazione. Dopo un’analisi dei consumi di acqua, aria, gas, elettricità e vapore del
vostro impianto, è possibile redigere un piano che vi aiuti non solo a ridurre i costi dell’energia, ma anche a tenerli sotto controllo. La portata
della valutazione e del piano energetico dipende dai vostri obiettivi di sostenibilità e dal vostro impianto.
Monitor di energia
Una linea completa di hardware per il monitoraggio dell’energia, abbinato ai controllori, all’I/O, ai centri controllo motori e agli azionamenti
esistenti, per funzionalità uniche ed esclusive di gestione energetica.
Soluzioni per la gestione energetica
Soluzioni che includono il monitoraggio, la gestione e la distribuzione di carico, appositamente studiate per requisiti specifici dei processi,
che contribuiscono allo stesso tempo a ridurre i picchi dei costi energetici complessivi.
Soluzioni di controllo intelligente del motore
Dispositivi all’avanguardia di avviamento e protezione motore, uniti a funzionalità avanzate di diagnostica e connettività, consentono un
controllo preciso di coppia e velocità del motore, per un funzionamento più efficiente.
Inverter a velocità variabile ad alta efficienza energetica
Soluzioni studiate per facilitare l’adeguamento della velocità dell’apparecchiatura azionata dal motore ai requisiti del processo, per contribuire
a ridurre il consumo di energia.
Software di gestione energetica
Software per le prestazioni e la visibilità, con reportistica basata su Web, funzionalità di generazione di andamenti e dashboard con l’utilizzo
di dati aggregati da più origini, per una gestione più efficace di costi, qualità e risorse.
Controllo predittivo basato su modello
Piattaforma software modulare per la modellazione dell’interazione di più variabili durante un processo, integrabile con l’hardware di
automazione esistente per un controllo ottimale del processo.
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Documentazione consigliata
Ulteriori informazioni sono disponibili online
www.rockwellautomation.com/literature
Soluzioni per una produzione sostenibile – Lavorare in modo più pulito,
sicuro ed energeticamente efficiente
SUST-BR001
Ottimizzazione dell’energia industriale: Gestione dei consumi energetici
per maggiori profitti
SUST-WP002
Valutazioni energetiche
GMSC10-PP032
Soluzioni per la gestione energetica – Panoramica
EMSE00-BR015
Soluzioni per la gestione energetica – Panoramica sui prodotti
EMSE00-BR017
Inverter in bassa tensione PowerFlex® – Brochure
PFLEX-BR008
Crescere Responsabilmente Rockwell Automation 2009 Aggiornamento
sulla responsabilità sociale
ESAP-BR004
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East Kansas Agri-Energy massimizza
la capacità e l’efficienza produttiva
Sfida: Trovare un equilibrio tra dinamiche di mercato ed
efficienze operative
Secondo una previsione di Alternative Energy Foundation, il mercato
mondiale dell’etanolo raggiungerà i 105 miliardi di litri entro il 2012,
dietro la spinta di politiche che incentivano o rendono obbligatorio
l’uso di etanolo nella benzina e il rispetto di standard di emissione
sempre più rigorosi. La produzione di etanolo con molitura a secco
produce anche borlande essiccate con solubili di distilleria (DDGS)
e borlande umide con solubili di distilleria (WDGS), richieste come
mangime per il bestiame.
La rapida crescita dei mercati di etanolo, DDGS e WDGS comporta per
i produttori una notevole pressione per massimizzare la produzione
controllando allo stesso tempo i costi. Anche le variabili più piccole
nel complesso processo produttivo possono incidere sulla resa,
sul time-to-market, sui costi operativi e sul margine di profitto. I
produttori di etanolo devono pertanto trovare un equilibrio costante
tra dinamiche di mercato ed efficienze operative.
Obiettivo: Massimizzare la capacità e l’efficienza
produttiva
Subito dopo l’inizio dell’attività, il team di East Kansas Agri-Energy
era già proiettato nel futuro, alla ricerca di modi per massimizzare
la capacità e l’efficienza produttiva del proprio mulino a secco. Si
desiderava in particolare incrementare la capacità dell’essiccatore,
ridurre i costi energetici, aumentare l’umidità (e la resa) dei DDGS e
incrementare la produzione di etanolo attraverso un funzionamento
più stabile della colonna di distillazione.
Soluzione: Pavilion Technologies ottimizza il rendimento
dell’essiccatore
Il team si è rivolto a Pavilion Technologies, ora una società di Rockwell
Automation, per ottenere una soluzione MPC (controllo predittivo basato su modello) che contribuisse al conseguimento delle prestazioni
operative necessarie per il raggiungimento degli obiettivi aziendali,
garantendo allo stesso tempo la conformità alle norme.
Pavilion Technologies ha implementato la propria soluzione MPC,
progettata specificamente per l’industria dell’etanolo, per ottimizzare
il rendimento dell’essiccatore attraverso la previsione e il controllo
dell’umidità. La soluzione utilizza un controllore multivariabile non
lineare per generare ed eseguire l’ottimizzazione e il controllo dinamici. Grazie al controllo di processo continuo, è in grado di massimizzare
la produttività dell’essiccatore di East Kansas Agri-Energy 24 ore al
giorno, 7 giorni la settimana, per la resa più elevata possibile con
l’attuale configurazione delle macchine dell’impianto.
Il controllore è progettato per trasferire il carico da essiccare dall’essiccatore all’evaporatore. È inoltre personalizzato in modo da ridurre le
perdite di calore del forno dell’ossidatore termico, riducendo quindi la
quantità necessaria di gas naturale. Controlla la pressione del collettore di vapore del processo dell’ossidatore termico e l’evaporatore dello
sciroppo (compresi i solidi dello sciroppo e il consumo di vapore)
nella colonna di distillazione per gestire e stabilizzare la separazione
nella colonna con il vapore residuo dell’evaporatore.
Pavilion Technologies ha inoltre personalizzato la soluzione MPC di
East Kansas Agri-Energy per aumentare l’umidità media dei DDGS e
incrementarne in tal modo la resa.
Come risultato dell’implementazione della soluzione di Pavilion
Technologies per la produzione di etanolo, East Kansas Agri-Energy
ha ottenuto un incremento della produzione e del rendimento
del 12 per cento, riducendo significativamente allo stesso tempo
i consumi energetici, con un risultante aumento del 9,9 per cento
dell’efficienza energetica.
East Kansas Agri-Energy ha ottenuto tali significativi vantaggi con
un investimento aggiuntivo minimo nei macchinari dell’impianto.
Il team stima che il vantaggio economico ricavato dall’installazione
MPC ammonti a più di 2,5 milioni di dollari l’anno, in base ai valori
marginali medi del settore e al costo del gas naturale. I notevoli
risultati del progetto dimostrano le grandi potenzialità nascoste nei
processi produttivi, che possono essere rese subito disponibili con la
giusta soluzione di controllo di processo.
Allen-Bradley, PowerFlex e Rockwell Automation sono marchi commerciali di Rockwell Automation, Inc.
Stampata su carta riciclata prodotta con l’utilizzo di fonti di energia rinnovabili.
Pubblicazione SUST-BR003A-IT-P – Febbraio 2010
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