著眼當下,節(jié)約能源的重要性不言自明,它不僅有利于保護我們的環(huán)境,而且還有助于抵消一次能源價格大幅上漲的影響,包括每一千瓦時未消耗的能量,每一公斤未釋放的二氧化碳。鑒于此,倍福已著手在其生產(chǎn)過程以及現(xiàn)有建筑中采取節(jié)能降耗的措施,堅定不移地朝著碳中和目標努力前進。
倍福已經(jīng)采取了很多綠色低碳行動,包括于 2016 年成功實施了能源管理系統(tǒng),并在同年通過了 TüV Süd 的 ISO 50001 標準認證。能源管理系統(tǒng)可以持續(xù)記錄所有相關(guān)能源消耗情況,穩(wěn)步降低公司的運營成本和能耗。通過分析這些信息,可以發(fā)現(xiàn)更多節(jié)能降耗的措施和潛力。這也很好地說明,倍福不僅自覺遵守相關(guān)法律法規(guī),還積極履行氣候和生態(tài)環(huán)境保護責任。畢竟,降低能耗能夠直接減少大量碳排放,而這也是未來所有公司在著力打造氣候中和經(jīng)濟的過程中遇到的主要挑戰(zhàn)。倍福已做好準備迎接挑戰(zhàn),并為自己制定了宏偉的目標:
- 每年提高 0.5% 的能源績效
- 通過減少碳排放和踐行碳抵消行動打造倍福的氣候中和生產(chǎn)基地
“我們一直致力于提高公司的能源利用效率。”Johannes Beckhoff 說道。他除了擔任 XPlanar 產(chǎn)品經(jīng)理之外,還是倍福能源團隊負責人。具體而言,這一承諾意味著倍福會不斷優(yōu)化能源效率(能耗:千瓦時/1000 歐元),并著眼長遠,提升可再生能源的利用比例。2018 年倍福德國總部的這一比例為 14.32 千瓦時/1000 歐元,到 2021 年,這一關(guān)鍵數(shù)字降至了 13.35 千瓦時/1000 歐元。
同時,倍福集團(德國境內(nèi)的倍福德國總部、Smyczek、Fertig Motors)內(nèi)部“灰色能源”在總能源消耗中所占比例不到 1% (截至 2021年)。而在消耗的 1100 萬千瓦時的綠色電力中,倍福通過自己的光伏系統(tǒng)自行發(fā)出的電量約占 10%,目前的峰值輸出為 1081 kWp,并且倍福還將進一步推廣光伏發(fā)電的應(yīng)用。在今年的漢諾威工業(yè)博覽會上,Hans Beckhoff 宣布了倍福即將開展的最新項目,即在威爾生產(chǎn)基地安裝更多的太陽能電池板,目標是在 170 個太陽能發(fā)電車棚上安裝總輸出功率為 509 kWp 的組件。另一個在生產(chǎn)大樓屋頂安裝 650 kWp 光伏電站的項目也在有序進行中。一旦項目完成,倍福、Smyczek 和 Fertig Motors 的光伏裝機總?cè)萘繉⑦_到 2240 kWp。此外,倍福還通過加裝供暖板、散熱板和熱泵等方式對現(xiàn)有建筑的供暖系統(tǒng)進行部分改造和擴展,甚至完全換成使用區(qū)域供暖。盡可能地將所有燈具換成 LED 燈,并更多地采用基于戶外光源和用戶需求的照明控制。
截止到目前,倍福采取的節(jié)能降耗措施已頗見成效:根據(jù)國際公認的“溫室氣體核算體系企業(yè)核算和報告標準”進行的評估,在 2019 年至 2020 年期間,倍福的二氧化碳排放量有明顯下降,從每百萬歐元銷售額的 23.7 噸二氧化碳(二氧化碳當量)下降至 14.9 噸,相當于降低了 37%,共計僅排放了 13763 噸二氧化碳,倍福積極參與 myclimate 基金會組織的碳補償計劃抵消了這些無法避免的排放,并拿到了碳中和證書。“當然,重點首先是要避免碳排放,然后再尋找能夠持續(xù)減少碳排放的方法。”倍福能源管理團隊負責人 Anne Schaper 強調(diào)說道。
透明電能數(shù)據(jù)開辟優(yōu)化潛力
電能監(jiān)測在減少碳排放方面起著非常重要的作用。畢竟,了解現(xiàn)狀是實現(xiàn)任何目標的基礎(chǔ)。因此,倍福多年來一直采用總部位于斯圖加特的 Optenda 公司提供的軟件。“第一步是了解能耗情況并依此有針對性地降低能耗,當然,我們需要在盡可能多的負載上進行能耗測量,然后集中合并測量數(shù)據(jù)。”Johannes Beckhoff 解釋道。自 2019 年起,倍福與 Smyczek 就一直使用 Optenda 電能監(jiān)測軟件確保所有流程都符合 DIN ISO 50001 標準。該工具通過基于 PC 的控制系統(tǒng)和豐富的測量端子模塊以及電流傳感器記錄公司所有建筑內(nèi)的各種能耗(電、熱、壓縮空氣和氮氣消耗),實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明化管理。系統(tǒng)集成的通用型電能測量技術(shù)為保持顯示主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及直接在控制系統(tǒng)內(nèi)比較系統(tǒng)和建筑的目標與實際狀態(tài)奠定了基礎(chǔ)。通過這種方式,可以早期發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的設(shè)施損壞或不當使用,也更容易發(fā)掘過程優(yōu)化潛力。
在公司內(nèi)部推行各種節(jié)能降耗措施,如控制照明時間和房間空調(diào)的運行時間,通過數(shù)據(jù)監(jiān)測量化節(jié)省的電量。例如,倍福在其生產(chǎn)大樓內(nèi)采取的優(yōu)化措施已經(jīng)明顯地節(jié)省了 210 MWh/a。
持續(xù)的生產(chǎn)能耗監(jiān)測能夠早期發(fā)現(xiàn)和糾正不符合項,例如壓縮空氣管網(wǎng)泄漏。記錄生產(chǎn)過程中的能耗數(shù)據(jù)能夠量化和監(jiān)測每個產(chǎn)品的能耗。
完整測量鏈支持數(shù)據(jù)透明化管理
持續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)測耗費的成本往往會相當高,因為通常需要在后期花費很高的成本集成更多的傳感器,有時還需要借助特殊組件;但使用倍福的電力測量端子模塊、電流互感器、過電流保護端子模塊和電源模塊,可以通過標準組件以較低的成本實現(xiàn),甚至適用于翻新改造。
作為自動化專家,倍福能夠?qū)⑾嚓P(guān)的電源組件組合起來,形成一個透明、完整的系統(tǒng)。只有這樣的整合實施,才能總覽能源供應(yīng)情況:從單臺設(shè)備到生產(chǎn)車間及辦公大樓。
倍福通過 SCT 系列電流互感器完善了從測量物理值到將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫说碾娔軠y量鏈。用電流互感器產(chǎn)品系列涵蓋了電流范圍從 1 A 到 5000 A 的所有應(yīng)用。用戶可以從兩種設(shè)備類型中進行選擇,每種類型都有不同的設(shè)計和性能等級,并具有高度可擴展性,因此適用于各種應(yīng)用。SCT 產(chǎn)品系列包括針對樓宇技術(shù)的低成本三相電流互感器和針對機器設(shè)備的標準工業(yè)用互感器,以及具有極高精度要求的試驗臺解決方案。
分布式電力測量解決方案能夠特別高效、經(jīng)濟地從高度復雜的系統(tǒng)中采集到準確的電力測量數(shù)據(jù):其核心元件是用于測量高達 1 A 的交流/直流電流的 6 通道 EL3446 電流輸入端子模塊。用戶可以使用它來測定精確的電力值,即使是物理上分離的電壓和電流測量。EL3446 是一個純電流測量端子模塊,它能夠測定供電網(wǎng)絡(luò)的所有相關(guān)電氣數(shù)據(jù),包括所有電力測量值。計算電力數(shù)據(jù)所需的電壓值由 EL3443 三相電力測量端子模塊(每個網(wǎng)絡(luò)只能安裝一次)通過 EtherCAT 傳輸,并通過 EtherCAT 分布式時鐘功能進行同步。分布式電力測量方案減少了硬件以及安裝費用。
通過 OPC UA 和基于 PC 的控制技術(shù)提升透明度
TwinCAT 3 Building Automation 是一個功能全面的樓宇自動化軟件包。若要將控制系統(tǒng)集成到管理平臺和策略層,可以將通過 BACnet 和 OPC UA 進行的通信直接集成到模板中。基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性,因而 Optenda 能夠通過 OPC UA 快速連接他們的 Energy Monitor 軟件與現(xiàn)有的倍福測量基礎(chǔ)組件。“我們在實施項目的過程中,很快就注意到,200 多個相關(guān)的數(shù)據(jù)點是多么大的優(yōu)勢。”O(jiān)ptenda 公司銷售及業(yè)務(wù)拓展部經(jīng)理 Dennis Ulke 強調(diào)說道。基于 PC 的控制技術(shù)將照明、遮陽、窗戶控制、供暖、通風及空調(diào)等功能整合在同一個中央平臺上,智能控制所有系統(tǒng)。這樣能夠減少物理數(shù)據(jù)點的數(shù)量,從而降低出錯風險。此外,僅使用一個系統(tǒng)獲取所有數(shù)據(jù)是成功實現(xiàn)能耗監(jiān)測的前提。自動化遮陽功能和通過日光進行照明控制的解決方案的節(jié)能降耗效果顯著。此外,TwinCAT 軟件包中還有很多 HVAC 功能模塊,如夏季夜間制冷、夏季補償、備份操作和日程安排。暖通空調(diào)軟件模塊可以根據(jù)入住情況進行控制,從而進一步挖掘系統(tǒng)的節(jié)能潛力。
CX9020、CX5100 或 CX7000 系列嵌入式控制器構(gòu)成了電能監(jiān)測的控制中心。CX9020 嵌入式控制器搭載無風扇型 ARM CortexTM-A8 處理器(1 GHz 時鐘頻率),因此非常適合用于實現(xiàn)樓宇自動化領(lǐng)域中的中小型項目。CX9020 可與 TwinCAT 3 Lighting Solution 照明解決方案配套使用,實現(xiàn)控制整個大廳的照明控制任務(wù),并與 TwinCAT 3 Building Automation 一起實現(xiàn)房間遮陽、照明和空調(diào)控制器等應(yīng)用。功能更強大的 CX5100 嵌入式控制器構(gòu)成具有多個數(shù)據(jù)點的理想樓宇自動化控制平臺。例如,通過該系列嵌入式控制器可以輕松控制和管理 2000 多個 BACnet 對象。CX70xx 系列嵌入式控制器是在樓宇中實施小型獨立解決方案的理想選擇,如小型通風系統(tǒng)或房間自動化系統(tǒng),它集成 8 個多功能輸入和 4 個多功能輸出,是一款價格非常經(jīng)濟的緊湊型控制器。
倍福在裝備完這些組件并始進行能耗監(jiān)測后,不久就在自己的大樓和設(shè)施的通風和空調(diào)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了可減少 63 噸碳排放的巨大節(jié)能潛力。Energy Monitor 的人性化界面可以清楚地顯示數(shù)據(jù)分析結(jié)果和最初的優(yōu)化潛力,同時也可確保日后對結(jié)果進行相應(yīng)的控制。“投入使用三個月后,可以確定的是,每年可以節(jié)省約 20,000 歐元,而且是可持續(xù)地節(jié)省,因為節(jié)能降耗是一項長期工作。另一方面,如果不采取任何措施,節(jié)省的這 20,000 歐元會是一個經(jīng)常性成本。隨著能源價格的上漲,這個成本將會越來越高,因此需要找出能源利用效率低的原因并快速消除。我們很高興我們的軟件能滿足倍福的需求。”Dennis Ulke 說道。
Energy Monitor 軟件不僅能夠采集用電數(shù)據(jù),而且還可記錄其它形式的能源(如熱能和壓縮空氣)消耗相關(guān)數(shù)據(jù)。它同樣可以用于快速減少各種能源的碳排放量。這樣可以更快速、更輕松地實現(xiàn)碳中和所需的整個平衡過程,因為高效能源管理就意味著高效的碳排放管理。
圖片譯文
通過能源精細化管理確定改進潛力能夠顯著降低能耗,從而減少碳排放
結(jié)構(gòu)緊湊的嵌入式控制器和電能測量端子模塊用于采集生產(chǎn)過程中的能耗數(shù)據(jù)
SCT 系列鉗形電流互感器可以方便地改造并將現(xiàn)有的設(shè)備和建筑集成到一個全面的能源
管理系統(tǒng)中
嵌入式控制器能夠通過 OPC UA 靈活實現(xiàn)通信,是采集能耗數(shù)據(jù)并制訂有效對策的核心組件
倍福官網(wǎng):https://www.beckhoff.com.cn/zh-cn/company/press