Le utility e i governi stanno sprecando milioni di dollari per sovvenzionare una tecnologia sbagliata per l'efficienza dei sistemi motore

Secondo l'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE), i sistemi di motori elettrici consumano più della metà dell'elettricità globale. I sistemi di motori elettrici industriali rappresentano oltre il 70% del consumo totale di elettricità industriale. I motori elettrici azionano ventilatori, pompe e attrezzature per la gestione dei materiali, l'aria compressa e la lavorazione.

Poiché i miglioramenti dell'efficienza del motore aumenteranno solo marginalmente l'efficienza del sistema motore, dobbiamo cercare di migliorare l'efficienza delle attrezzature e dei sistemi azionati dal motore. Misure di ottimizzazione come la manutenzione predittiva, evitando motori sovradimensionati e adattando i sistemi a motore alle esigenze specifiche, ecc. potrebbero migliorare l'efficienza energetica dei sistemi a motore in modo significativo. Si possono ottenere ancora più risparmi guardando non solo oltre il motore, ma l'intero sistema del motore, ma oltre il sistema, fino al dispositivo di utilizzo finale, come mostrato nella figura seguente.

Figura. Illustrazione di due sistemi industriali azionati da motore elettrico: (a) normale e (b) efficiente (IEA 2016)

L'approccio tradizionale nella maggior parte degli stati e dei paesi è stato quello di concentrarsi solo sui motori e non su interi sistemi motore. Come mostrato sopra, mentre aumentando l'efficienza del motore si risparmia energia, ottimizzando l'intero sistema di pompe si risparmierà molta più energia. C'è bisogno di cambiare il paradigma per concentrarsi sui sistemi piuttosto che sull'efficienza dei singoli motori. I programmi e le politiche che hanno come obiettivo i sistemi possono risparmiare più energia ed emissioni di CO2 in modo più conveniente rispetto ai programmi che si concentrano solo sui motori.

Molte utility negli Stati Uniti e i governi di tutto il mondo concedono sostanziali sconti per la sostituzione dei motori elettrici con altri più efficienti. Anche se questa può sembrare una buona cosa da fare, i nostristudi approfonditi per 30 stati negli Stati Uniti e oltre 10 paesi in tutto il mondo mostrano che è un chiaro spreco di denaro. Perché? Perché nella maggior parte dei casi, la sostituzione del motore esistente con uno più efficiente può migliorare l'efficienza dell'intero sistema dell'1% - 5% (a seconda dell'efficienza di base dei sistemi). D'altra parte, ci sono molte altre misure di efficienza/ottimizzazione dei sistemi che possono portare a un miglioramento dell'efficienza del sistema fino al 20% - 25%.

Per esempio, in un sistema di pompe con un'efficienza di base bassa, la sostituzione del motore può migliorare l'efficienza del sistema solo del 5%, mentre il taglio o la modifica della girante per far corrispondere l'uscita ai requisiti può far risparmiare circa il 15%, la rimozione di sedimenti/accumuli di calcare dalle tubazioni può far risparmiare circa il 10% e l'installazione di un azionamento a velocità variabile (VSD) può far risparmiare circa il 25% dell'uso di elettricità.

C'è un'altra ragione molto importante per cui concedere uno sconto per la sostituzione dei motori con altri più efficienti è un tale spreco di denaro su vasta scala. La nostra analisi ha mostrato costantemente che la sostituzione del motore con uno più efficiente è di gran lunga una delle misure di efficienza meno convenienti che possono essere attuate su un sistema di motori (per esempio in un sistema di pompe o di ventilatori). In altre parole, costa molto di più risparmiare un kWh di elettricità sostituendo il motore che implementare altre misure di efficienza/ottimizzazione del sistema.

Quindi, ci si potrebbe chiedere perché molte utility e il governo danno la priorità agli sconti per la sostituzione dei motori? La risposta è che è più facile da implementare e misurare il risparmio. I gestori di servizi pubblici e governativi e i responsabili del programma hanno spesso bisogno di mostrare la quantità di elettricità risparmiata come risultato dell'implementazione di un programma di sconti. Questo è più facile da fare con la sostituzione delle attrezzature che con misure soft come l'ottimizzazione del sistema. Detto questo, molte delle misure di ottimizzazione del sistema sono facili da implementare dal personale interno delle strutture.

Per riassumere, i nostri studi dettagliati ed estesi per tre grandi sistemi di motori industriali (sistemi di pompe, sistemi di ventilatori e sistemi di compressori) mostrano che i milioni di dollari spesi ogni anno dai servizi pubblici e dai governi in programmi di sconti per sostituire i motori elettrici con altri più efficienti sono chiaramente uno spreco di fondi pubblici e privati. Il modo migliore sarebbe quello di fornire sconti per le misure di efficienza del sistema che possono risparmiare a volte fino a 10 volte il risparmio energetico con un costo inferiore.

Se i servizi pubblici e i governi persistono nel mantenere il loro programma di sconto per la sostituzione del motore, il mio suggerimento, basato sui risultati dei nostri rapporti, è di abbinare una o due misure di efficienza allo sconto per la sostituzione del motore. In altre parole, affinché un richiedente possa ottenere lo sconto per la sostituzione del motore, dovrebbe anche implementare una o due altre misure di ottimizzazione del sistema da una lista di misure predefinita dai servizi o dalle agenzie governative.

Per saperne di più sui nostri studi dettagliati bottom-up per l'efficienza energetica nei sistemi motore industriali negli Stati Uniti, vedere i nostri rapporti: U.S. Industrial Motor Systems Energy Efficiency Reports Covering 30 States.

Pubblicato originariamente qui

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Le migliori idee per l'efficienza energetica!

Riferimenti: IEA. 2016. World Energy Outlook 2016. Parigi, Francia. AIE, 2011. Opportunità politiche di efficienza energetica per i sistemi azionati da motori elettrici. Parigi, Francia.