Digitale oplossingen voor energie-efficiëntie in de industrie

In een tijdperk van stijgende energiekosten en groeiende bezorgdheid over het milieu zijn industrieën wereldwijd op zoek naar innovatieve manieren om hun energieverbruik te optimaliseren. Een recent rapport van het Technology Collaboration Programme on Energy Efficient End-Use Equipment (4E TCP) van het Internationaal Energieagentschap belicht verschillende casestudies waarbij digitale oplossingen aanzienlijke energiebesparingen mogelijk hebben gemaakt in motorsystemen in verschillende industrieën. Deze voorbeelden laten zien hoe de integratie van slimme technologieën kan leiden tot aanzienlijke verbeteringen in energie-efficiëntie, operationele flexibiliteit en kostenbesparingen.

De kracht van datagestuurde besluitvorming

Een opvallend voorbeeld is Smurfit Kappa, een grote producent van kraftpapierfolie in Zweden. Het bedrijf heeft een op simulatie gebaseerd hulpmiddel voor productieplanning geïmplementeerd dat real-time gegevens gebruikt in plaats van alleen te vertrouwen op historische informatie en op ervaring gebaseerde beslissingen. Deze verschuiving naar datagestuurde planning heeft geresulteerd in een hogere operationele flexibiliteit, een lager elektriciteitsverbruik, een soepelere werking van de fabriek en lagere onderhoudskosten. Opmerkelijk is dat de energie-intensiteit voor papierproductie tussen 2017 en 2023 met 9% is gedaald, wat de tastbare voordelen laat zien van het omarmen van digitale oplossingen in industriële processen.

Intelligente besturingssystemen: Een gamehanger voor perslucht

Persluchtsystemen, die in industriële omgevingen vaak de "vierde nutsvoorziening" worden genoemd, bieden aanzienlijke mogelijkheden voor energiebesparing. Het geval van Hamilton Bonaduz AG in Zwitserland illustreert hoe digitale technologieën een revolutie teweeg kunnen brengen in deze systemen. Door een adaptief luchtdrukbeheersysteem te implementeren in combinatie met een mix van compressoren met en zonder frequentieregelaars, kon het bedrijf het elektriciteitsverbruik voor de persluchtproductie met 16% verlagen.

Ook INNIO Jenbacher in Oostenrijk maakte gebruik van digitale oplossingen om het persluchtverbruik tijdens de niet-operationele uren te optimaliseren. Door nieuwe drempels in te stellen voor de energie- en persluchtvraag tijdens het weekend en een uitgebreid monitoringsysteem te implementeren, kon het bedrijf zijn energie- en persluchtverbruik tijdens het weekend met ongeveer 30% verminderen. Dit betekent een jaarlijkse besparing die overeenkomt met het energieverbruik van ongeveer 200 huishoudens.

Ventilatiesystemen: Energie-efficiëntie nieuw leven inblazen

Ventilatiesystemen, cruciaal voor het handhaven van de luchtkwaliteit in industriële omgevingen, verbruiken vaak aanzienlijke hoeveelheden energie. Coca-Cola HBC Oostenrijk laat zien hoe de integratie van ventilatiesystemen in een gebouwbeheersysteem kan leiden tot aanzienlijke energiebesparingen. Door ventilatiesystemen uit te rusten met frequentieregelaars en vraaggestuurde regelstrategieën te implementeren, verminderde het bedrijf de energievraag tijdens normaal bedrijf met ongeveer 15%. Dit project, met een terugverdientijd van minder dan drie jaar, onderstreept de economische levensvatbaarheid van dergelijke digitale upgrades.

Bewaking en regeling: De sleutel tot besparingen

De kracht van monitoring- en controlesystemen wordt duidelijk in het geval van BMW's fabriek in Steyr, Oostenrijk. Het bedrijf zette een uitgebreid data-acquisitie- en monitoringsysteem op voor het elektriciteits- en persluchtverbruik. Door het energieverbruik op het niveau van de productielijn te visualiseren en basislastdoelen te stellen voor niet-productietijden, bereikte BMW opmerkelijke resultaten. De elektrische basislast werd met 52% verminderd, terwijl de persluchtbasislast met 14% daalde.

Yorkshire Water in het Verenigd Koninkrijk biedt een ander overtuigend voorbeeld van hoe geavanceerde monitoring energie-efficiëntie kan stimuleren. Het bedrijf implementeerde Electrical Signature Analysis (ESA) voor conditiebewaking van zijn pompen. Deze technologie biedt realtime inzicht in energie en prestaties, waardoor ongeplande stilstand en energieverspilling kunnen worden voorkomen. Het project, dat betrekking heeft op 4.000 bedrijfsmiddelen die 24/7 worden bewaakt, zal naar verwachting besparingen tot 15% opleveren op het gebied van energie en CO2-uitstoot.

IoT-oplossingen voor gerichte optimalisatie

Het Internet of Things (IoT) opent nieuwe wegen voor energieoptimalisatie in specifieke toepassingen. PRiOT, een Zwitsers bedrijf, heeft IoT-sensoren ingezet om verstopte luchtfilters in ventilatiesystemen op serverlocaties te detecteren. Deze oplossing zorgt voor een nauwkeurigere timing van filtervervangingen, wat resulteert in energiebesparingen, minder onderhoud en een langere levensduur van de filters. In één geval leidde deze aanpak tot een vermindering van 20% in het elektriciteitsverbruik.

Uitdagingen en overwegingen

Hoewel de voordelen van digitale oplossingen voor energie-efficiëntie duidelijk zijn, is het implementeren van deze technologieën niet zonder uitdagingen. Bedrijven moeten rekening houden met factoren zoals de initiële investeringskosten, de behoefte aan personeelstraining en mogelijke verstoringen van bestaande processen. De casestudies laten echter zien dat met de juiste planning en uitvoering deze hindernissen overwonnen kunnen worden en dat het rendement aanzienlijk kan zijn.

Bovendien is het belangrijk op te merken dat digitale oplossingen geen standaardaanpak zijn. Elke branche en faciliteit heeft unieke kenmerken die oplossingen op maat vereisen. De succesverhalen in het rapport benadrukken het belang van grondige analyse, strategische implementatie en voortdurende controle om optimale resultaten te behalen.

De toekomst van industriële energie-efficiëntie

Naarmate digitale technologieën zich verder ontwikkelen, is het potentieel voor verdere verbetering van de energie-efficiëntie in industriële omgevingen enorm. Kunstmatige intelligentie en machine learning zullen een steeds belangrijkere rol gaan spelen bij het optimaliseren van energieverbruik door het voorspellen van onderhoudsbehoeften, het automatiseren van complexe processen en het identificeren van nieuwe mogelijkheden voor efficiëntieverbeteringen.

Bovendien kan de integratie van hernieuwbare energiebronnen en energieopslagsystemen met deze digitale oplossingen de weg vrijmaken voor nog duurzamere industriële activiteiten. Naarmate bedrijven ambitieuze CO2-reductiedoelstellingen nastreven, zal de synergie tussen digitale technologieën en schone energie waarschijnlijk een speerpunt worden voor toekomstige innovaties.

Concluderend tonen de casestudies die zijn gepresenteerd door het 4E TCP Electric Motor Systems Platform aan dat digitale oplossingen niet slechts theoretische concepten zijn, maar praktische, implementeerbare strategieën die aanzienlijke energiebesparingen en operationele verbeteringen kunnen opleveren. Aangezien industrieën wereldwijd geconfronteerd worden met de dubbele uitdaging van het verlagen van energiekosten en het minimaliseren van de impact op het milieu, zal het omarmen van deze digitale technologieën cruciaal zijn om concurrerend te blijven in een steeds energiebewustere wereldmarkt. De succesverhalen van bedrijven als Smurfit Kappa, Hamilton Bonaduz AG en BMW dienen als krachtige voorbeelden van wat kan worden bereikt wanneer traditionele industriële processen worden verbeterd met geavanceerde digitale oplossingen.

Bron: https://www.iea-4e.org/emsa/publications/digitalisation-in-electric-motor-systems-part-iii-catalogue-of-case-studies/