Η νέα έρευνα της ABB, “The Industrial Efficiency Gap”, δείχνει πώς οι βιομηχανικοί κινητήρες και οι γεννήτριες υψηλής αποδοτικότητας μπορούν να αξιοποιήσουν μία από τις μεγαλύτερες ανεκμετάλλευτες ευκαιρίες για εξοικονόμηση ενέργειας, μείωση του κόστους και περιορισμό των εκπομπών ρύπων στην παγκόσμια βιομηχανία.
Οι κινητήρες με ονομαστική ισχύ άνω των 375 kW αντιπροσωπεύουν σήμερα περίπου το 10,4% της παγκόσμιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, ποσοστό που προβλέπεται να διπλασιαστεί έως το 2040.
Εξετάζοντας δεδομένα μιας δεκαετίας που αφορούν περισσότερους από 1.000 μεγάλους σύγχρονους κινητήρες και γεννήτριες που κατασκευάστηκαν στο εργοστάσιο της ABB στο Västerås της Σουηδίας και παραδόθηκαν παγκοσμίως μεταξύ 2015 και 2025, η έρευνα έδειξε ότι εξακολουθεί να υπάρχει ένα σημαντικό κενό αποδοτικότητας της τάξης του 0,2% μεταξύ αυτού που συνήθως προδιαγράφεται και αυτού που μπορεί να επιτευχθεί μέσω της προσέγγισης TIE της ABB, όπου υπολογίζει τη μέγιστη δυνατή αποδοτικότητα ενός κινητήρα ή γεννήτριας, συγκρίνοντας με την αποδοτικότητα εμπορικά διαθέσιμων τεχνολογιών.
Αν αυτό το κενό της τάξης του 0,2% εξεταστεί στο σύνολο της παγκόσμιας εγκατεστημένης βάσης παρόμοιου εξοπλισμού, εκτιμάται ότι σε ένα κύκλο ζωής εξοπλισμού 25 ετών, η χαμένη αποδοτικότητα κοστίζει από 9,5 έως 12 δισεκατομμύρια δολάρια σε περιττές δαπάνες ηλεκτρικής ενέργειας και οδηγεί σε παραγωγή 60 έως 75 εκατομμυρίων τόνων CO₂, που θα μπορούσαν να είχαν αποφευχθεί.
Η βιομηχανική ενεργειακή αποδοτικότητα αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία καθώς επιταχύνεται η παγκόσμια ενεργειακή μετάβαση, με την αυξανόμενη ζήτηση από την τεχνητή νοημοσύνη (AI) και τα κέντρα δεδομένων (data centers) να ασκούν πρόσθετες πιέσεις στα ηλεκτρικά συστήματα. Η μέγιστη αξιοποίηση κάθε μονάδας ηλεκτρικής ενέργειας, παράλληλα με την ενίσχυση της ασφάλειας των εφοδιασμών, αποτελούν βασικό παράγοντα για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων.
«Η βιομηχανία έχει αφιερώσει δεκαετίες στη βελτιστοποίηση των διεργασιών εντός των εργοστασίων. Ωστόσο, οι μεγάλοι κινητήρες και οι γεννήτριες σπάνια αποτελούσαν μέρος αυτής της συζήτησης, παρότι λειτουργούν συνεχώς για 25 χρόνια ή και περισσότερο, μετατρέποντας περισσότερη ενέργεια σε κίνηση από σχεδόν οποιοδήποτε άλλο σύστημα σε μια εγκατάσταση» δήλωσε ο David Bjerhag, Global Business Line Manager, High Speed Synchronous της ABB.
«Η διαφορά μεταξύ μιας μηχανής στη βασική της έκδοση και μιας βελτιστοποιημένης μηχανής με βάση την TIE δεν είναι τεχνολογική. Είναι μια διαφορά προδιαγραφών. Οι εταιρείες που γεφυρώνουν το κενό ταχύτερα είναι εκείνες στις οποίες ο μηχανικός που επιλέγει τον κινητήρα και ο οικονομικός διευθυντής (CFO) ή ο διευθυντής βιωσιμότητας (CSO), που είναι υπεύθυνοι για την ενεργειακή απόδοση, ευθυγραμμίζονται με βάση έναν ενιαίο δείκτη: το Συνολικό Κόστος Ιδιοκτησίας (Total Cost of Ownership – TCO)»
Η πρωτοβουλία TIE αποτελεί τη δέσμευση της ABB να παρέχει μεγάλους σύγχρονους κινητήρες και γεννήτριες με τη μέγιστη δυνατή ενεργειακή αποδοτικότητα, χωρίς συμβιβασμούς ως προς την αξιοπιστία ή τη συμμόρφωση με τις τεχνικές προδιαγραφές. Απευθύνεται σε OEMs, EPCs, καθώς και τελικούς χρήστες, παρέχοντας βελτιστοποιημένες λύσεις με γνώμονα την απόδοση σε όλο τον κύκλο ζωής τους και όχι μόνο στο αρχικό κόστος αγοράς.
Η έρευνα αναδεικνύει τις τάσεις υιοθέτησης της προσέγγισης ανά χώρα και βιομηχανικό κλάδο, καταγράφοντας σημαντικές διαφοροποιήσεις στον βαθμό εφαρμογής μεταξύ περιοχών και εφαρμογών. Κατά μέσο όρο, η επιλογή ενός κινητήρα ή μιας γεννήτριας με προδιαγραφές TIE προσφέρει 98,7% έως 98,8% αποδοτικότητα έναντι μιας τυπικής λύσης που φτάνει έως 98,5%. Αυτή η βελτίωση της τάξης του 0,2% αποτελεί τη βάση αναφοράς, ενώ σε ορισμένες εφαρμογές, ιδιαίτερα σε συστήματα που βασίζονται σε επαγωγικούς κινητήρες (induction motors), είναι δυνατόν να επιτευχθούν βελτιώσεις από 1% έως 1,5%.
Η εφαρμογή της βελτίωσης αποδοτικότητας κατά 0,2 ποσοστιαίες μονάδες μέσω της προσέγγισης TIE στη παγκόσμια εγκατεστημένη βάση βιομηχανικών κινητήρων και γεννητριών θα μπορούσε να εξοικονομήσει 4 έως 6 TWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως, η οποία επαρκεί για την τροφοδότηση περίπου 750.000 έως 1 εκατομμυρίου νοικοκυριών σε χώρες που ανήκουν στον Οργανισμό Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης (OECD). Σε έναν κύκλο ζωής κινητήρα διάρκειας 25 ετών, η συνολική εξοικονόμηση ανέρχεται σε 100 έως 150 TWh ηλεκτρικής ενέργειας, ποσότητα ισοδύναμη με την κάλυψη των ηλεκτρικών αναγκών του Ηνωμένου Βασιλείου για περίπου πέντε μήνες. Παράλληλα, οι αντίστοιχες μειώσεις εκπομπών CO₂ φτάνουν τους 60 έως 75 εκατομμύρια τόνους που ισοδυναμεί με την απόσυρση 13 έως 16 εκατομμυρίων αυτοκινήτων από την κυκλοφορία.
Για να μετατραπεί αυτό το δυναμικό σε απτά αποτελέσματα, η έρευνα παρουσιάζει ένα σαφές σύνολο δράσεων για την άμεση υιοθέτηση αυτών των πρακτικών. Καλεί τη βιομηχανία να ξεπεράσει τη λογική του αρχικού κόστους αγοράς και να ενσωματώσει την ενεργειακή αποδοτικότητα στις αποφάσεις προμηθειών, καθορίζοντας τα ελάχιστα επίπεδα απόδοσης και ζητώντας βελτιστοποιημένους σχεδιασμούς εξοπλισμού. Επίσης, υπογραμμίζει τη σημασία της χρήσης του συνολικού κόστους ιδιοκτησίας (TCO) ως βασικού κριτηρίου λήψης αποφάσεων, ώστε να ευθυγραμμιστούν τα κίνητρα με τους στόχους των ομάδων των μηχανικών, των προμηθειών και της ενεργειακής διαχείρισης.
Τέλος, η στενότερη συνεργασία μεταξύ κατασκευαστών, OEMs και EPCs θα είναι καθοριστικής σημασίας, προκειμένου τα συστήματα υψηλής ενεργειακής αποδοτικότητας να προδιαγράφονται από τα πρώτα στάδια των έργων και να υλοποιούνται σε ευρεία κλίμακα.
