當(dāng)工業(yè)企業(yè)超過其能源供應(yīng)商所設(shè)置的功率限制時(shí)，電價(jià)就會(huì)上調(diào)。那么我們?cè)撊绾巫瞿?停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)?當(dāng)然不行。
在此了解關(guān)于制造業(yè)公司如何使用所謂的“調(diào)峰”來防止出現(xiàn)峰值負(fù)荷，從而降低其能源成本并建立長期的能源管理。
當(dāng)在電力工程中討論調(diào)峰問題時(shí)，人們關(guān)注的焦點(diǎn)便是峰值負(fù)荷，因?yàn)樗鼈儠?huì)給公司帶來相當(dāng)大的損失。
即使是對(duì)于規(guī)模較小的中型公司，費(fèi)用也會(huì)很快增加到50,000歐元——相當(dāng)于一年的費(fèi)用。因此需要制定避免出現(xiàn)峰值負(fù)荷的策略。
Norbert Kordes Kabel是一家來自下薩克森州的電纜制造商，他也贊同這一觀點(diǎn)，并與萬可合作，對(duì)其峰值負(fù)荷進(jìn)行了限制。
Norbert Kordes Kabel和Leitungen GmbH Co.KG基于萬可PFC 200控制器開發(fā)了高效又簡便的解決方案。
此外，現(xiàn)在還為設(shè)備和加工區(qū)安裝了測(cè)量技術(shù)，通過采集這些區(qū)域的數(shù)據(jù)來長期改善能源效率。控制器通過萬可用戶友好型e!COCKPIT工程軟件進(jìn)行編程。
在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候放慢速度——而不是踩剎車Norbert Kordes Kabel公司Katlenburg-Lindau工廠的電工Andre Wchter說：“仔細(xì)觀察是有必要的。”
作為一名維護(hù)經(jīng)理，他制定了一個(gè)目標(biāo)，即盡可能詳細(xì)地記錄生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的消耗，以便制定有針對(duì)性的節(jié)能措施。
在需求率的背景下突然出現(xiàn)的能耗(千瓦時(shí)費(fèi)率)和峰值負(fù)荷都會(huì)影響底線。特別是在需求率方面，一個(gè)意外的“超額需求”可以迅速導(dǎo)致五位數(shù)的成本增加。
因此，Wchter公司與萬可共同制定了一個(gè)檢測(cè)控制系統(tǒng)，在成本上升過快之前降低高負(fù)荷消耗。
超出供電協(xié)議——電費(fèi)計(jì)算示例
幾個(gè)數(shù)字足以讓您了解峰值負(fù)載可能會(huì)增加多少成本。
Kordes Kabel的區(qū)域能源供應(yīng)商為自己的中壓電源(包括Kordes Kabel)和超過2500小時(shí)的年度服務(wù)合同的公司設(shè)定的每千瓦需求價(jià)格約為120歐元。
如果Kordes Kabel在只是一個(gè)15分鐘的測(cè)量間隔結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)到負(fù)荷超過設(shè)定的用電量限制，那么每增加一千瓦就會(huì)增加120歐元的收費(fèi)。
由于短期產(chǎn)量增加，需要切換到一個(gè)300千瓦的中型主驅(qū)動(dòng)，那么在一年中，公司將花費(fèi)36,000歐元。
因此，突然出現(xiàn)的峰值有可能使任何生產(chǎn)成本核算變成一個(gè)荒謬的歸納法。
粗拉通過冷成型方法將銅桿縮小到所需的橫截面。
那么投資一個(gè)有助于避免高峰負(fù)荷的系統(tǒng)從第一分鐘起就得到了回報(bào)。“然而，要做到這一點(diǎn)，我們必須知道我們可以在哪里進(jìn)行干預(yù)，”Wchter解釋道。
對(duì)于位于哈爾茨西部山腳下的電纜制造商，大部分能源被用于所謂的粗拉過程——拉絲操作的第一步;其下游是一個(gè)系統(tǒng)，通過使用越來越窄的拉絲板的冷成型方法，將8毫米厚的銅桿拉成所需的橫截面。
在加工成護(hù)套電纜(NYM)之前，銅線在電阻退火爐中通過短路電流使其變得柔韌。它的輸出功率為900千瓦，而拉絲系統(tǒng)的電機(jī)需使用700千瓦。
還有其他一些因素也增加了明顯的負(fù)荷，包括絕緣線和電纜的擠出生產(chǎn)線，以及包裝區(qū)的收縮爐。
“我們45千瓦輸出的設(shè)備并不多。如果這些設(shè)備碰巧同時(shí)工作，那么我們就會(huì)很快達(dá)到1860千瓦的負(fù)荷極限，”Andre Wchter解釋說。
逐漸降低輸出
如果出現(xiàn)這種情況，可以分四個(gè)階段減少電力消耗，而不需要突然關(guān)閉整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域。
萬可PFC 200控制器通過編程可設(shè)置以70千瓦的增量減少粗拉操作的電機(jī)輸出。
“我可以放慢粗拉設(shè)備的速度，而不影響工藝流程或?qū)Ь€質(zhì)量。對(duì)于擠壓機(jī)來說，就不那么容易了，因?yàn)檫@個(gè)一個(gè)連續(xù)的過程。”這位維護(hù)經(jīng)理解釋說。
因?yàn)樵贙ordes Kabel公司的生產(chǎn)中，擠壓和拉線可被解耦，所以在一個(gè)區(qū)域可以考慮到高峰負(fù)荷，而另一個(gè)區(qū)域則利用臨時(shí)能量存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)。這種方法并不適用于從拉絲到擠出的整個(gè)電纜生產(chǎn)都是一次完成的系統(tǒng)。
詳細(xì)的測(cè)量值助力提升能源效率
采用萬可技術(shù)的系統(tǒng)具有足夠的敏感性，能夠在早期檢測(cè)并記錄超出限制的負(fù)荷。
“在這種情況下，我們有針對(duì)性以階梯式的間隔將負(fù)荷調(diào)整下來。這樣，我們就可以避免在14分鐘后突然將整個(gè)系統(tǒng)從主電源上斷開。”
在接受了萬可公司對(duì)e!COCKPIT工程軟件工具使用方法的短期培訓(xùn)后，Wchter自己編寫了一個(gè)程序，以確定預(yù)先警告信號(hào)應(yīng)該出現(xiàn)的位置，并詳細(xì)查看當(dāng)前的干預(yù)措施。
正在講解如何利用“e!COCKPIT”工程軟件對(duì)峰值負(fù)荷管理進(jìn)行編程的，簡單易用。
位于Katlenburg-Lindau的設(shè)施從大約100個(gè)測(cè)量儀器中采集數(shù)據(jù)，這些測(cè)量儀器可供機(jī)器和設(shè)備部件進(jìn)行測(cè)量。
“例如，我們單獨(dú)考慮每個(gè)擠壓機(jī)，并根據(jù)子系統(tǒng)將一條生產(chǎn)線進(jìn)行拆分。”這是評(píng)價(jià)一個(gè)區(qū)域的效率提高是否導(dǎo)致另一個(gè)區(qū)域效率降低的唯一方法。
如果不對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行徹底的分析，就會(huì)忽略影響總耗電量的細(xì)節(jié)變化。
兼具峰值管理與能源效率管理的系統(tǒng)
因此，采用PFC 200的萬可系統(tǒng)可以用來評(píng)估提高能源效率的措施是否有效。“采用這項(xiàng)技術(shù)為我們帶來了兩大回報(bào)。防止出現(xiàn)昂貴的峰值負(fù)荷，同時(shí)也幫助我們深入了解最具節(jié)能潛力的領(lǐng)域，”Andre W?chter說道。
萬可PFC 200控制器為超出控制范圍的負(fù)載重新走上正軌提供技術(shù)支持。
對(duì)于那些負(fù)責(zé)能源效率的人來說，重要的是找到一個(gè)可以在公司內(nèi)使用的解決方案，而且還可以自由編程。
“我們想自己決定這些措施的細(xì)節(jié)設(shè)置。”在e!COCKPIT中使用現(xiàn)成的模塊簡化工作，同時(shí)也沒有功能限制。完整的黑匣子系統(tǒng)則要嚴(yán)格得多。
“多數(shù)人都是對(duì)負(fù)載進(jìn)行匯總的方式，然后在達(dá)到極限后關(guān)閉設(shè)備。與此相反，我們可以節(jié)流，緩慢而精確地節(jié)流。”
提升能源效率意識(shí)
Norbert Kordes Kabel和Leitungen GmbH&Co.KG 的員工可自由交流這些結(jié)果。
“我經(jīng)常發(fā)布關(guān)于我們消耗多少能源的數(shù)據(jù)，”Andre Wchter強(qiáng)調(diào)說。數(shù)據(jù)采集非常精細(xì)，從而可將消耗數(shù)據(jù)可以與每個(gè)班次和正在生產(chǎn)的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)。
因此，Andre Wchter計(jì)劃將其生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸至PFC 200。評(píng)估將變得更加緊張，因?yàn)榻ㄖa(chǎn)品指令正在對(duì)電纜提出了新的要求。
示例之一：根據(jù)Norbert Kordes Kabel und Leitungen GmbH u.Co.KG的經(jīng)驗(yàn)。
越來越多的阻燃塑料需要在加工過程中消耗更多的能源，因此將提高制造每噸電纜所需的能源消耗。
滿足ISO 50001標(biāo)準(zhǔn)要求
對(duì)透明數(shù)據(jù)的關(guān)注是由經(jīng)濟(jì)因素——簡而言之，制造成本——和ISO 50001標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)的。
“我們需要證明我們的成本節(jié)約。因此，簡單地將總量與能源消耗聯(lián)系起來是不夠的，因?yàn)槊糠N產(chǎn)品能源消耗情況并不相同。”
摘要
PFC 200控制器配合萬可e!COCKPIT工程軟件可使生產(chǎn)期間的負(fù)荷分布分析以及根據(jù)需求定價(jià)的能耗分析變得更加簡便。
易于集成的系統(tǒng)的開放性使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)其要求和能耗計(jì)算。由于避免出現(xiàn)高峰負(fù)荷可實(shí)現(xiàn)大幅節(jié)約，投資回報(bào)期可以忽略不計(jì)。