מאז ומתמיד עולם התעשייה תלוי באנרגייה – זה החל מעובדים אנושיים שהניעו מכונות שונות, עבר להנעה
בסיוע בעלי חיים ובהמשך התבטא במקורות אנרגייה מודרניים, כגון קיטור ובעיקר חשמל. אך מושג האנרגייה נמצא תמיד במרכז העניינים ובתודעה כאשר חושבים על תכנון מתקני תעשייה ועל ייעול השימוש בהם. מה חשוב לדעת על כך בהקשר התייעלות אנרגטית במפעלים? במאמר הזה ניתן את כל הפרטים.
מהי התייעלות אנרגטית?
מפעלי תעשייה הם סביבות מורכבות מאוד. היכן שישנה מורכבות יש גם אפשרויות רבות לאופן שבו הם יופעלו. המפעלים עשויים להיות לא יעילים באופנים רבים וגם להפך – לעבור אופטימיזציה יסודית אשר תניב שיפור ניכר. באמצעות התייעלות אנרגטית בתעשייה מושגות תועלות רבות, כולל חסכון כספי אך לא רק. הדבר עשוי להתבטא למשל במכונות, במיזוג או בתאורה (למשל נורות לד חסכוניות או הכנסת אור מבחוץ). באופן אידאלי היעילות האנרגטית תקבל ביטוי כבר בשלב התכנון של כל הקשור לפעילות העסק. למשל במסגרת תכנון מכונות סדרתיות יש להביא בחשבון את תהליכי ייצור המכונה כך שהם יהיו יעילים מראש. לשם השגת תוצאות מיטביות, חשוב לפנות למומחים מנוסים כגון ארק אוטומציה.
אז איזה תהליך צורך הכי הרבה אנרגייה בעסק שלכם? היכן אפשר לצמצם עלויות? התשובות תלויות בענף שבו עוסקים ובעסק הספציפי. כמו כן, השיפורים לעיתים קרובות מורכבים והתוצאות לא מיידיות, כך שזהו נושא אשר מחייב חשיבה לטווח ארוך. אך עוד לפני שבודקים את צריכת האנרגייה במפעל, חשוב להבין ששיטות שונות לשימוש אנרגייה עשויות להיות בעלות יעילות שונה מאוד זו מזו. לדברים רבים יש חלופות שונות והפתרונות בעולם האנרגייה מתפתחים ומשתכללים בהתמדה. למשל המרת חשמל לחום ניתנת לביצוע בדרכים רבות, לדוגמה באמצעות אפקט פלטיה שממיר אנרגייה חשמלית להפרש טמפרטורות. אלא שזו לא גישה יעילה במיוחד מבחינת נצילות אנרגטית למטרת הפקת חום. יעיל יותר להעביר זרם חשמלי דרך מוליכים שמתלהטים (כמו בתנור סלילים ביתי).
למה היא תורמת?
התייעלות אנרגטית במפעלים מתבטאת בין היתר באלמנטים האלה:
- חסכון כספי – להוציא פחות על התפעול השוטף של המפעל ולצמצם את עלות הבעלות הכוללת (TCO) של מכונות שונות. את התקציב שחוסכים אפשר להפנות לאפיקים חדשים שחשובים לכם.
- מיקסום החזר השקעה – מיצוי ההשקעה הכספית הקיימת באנרגייה. בהמשך המאמר נביא דוגמאות הממחישות כיצד מפעלים “זורקים כסף לפח” כאנרגייה מבוזבזת וגם בנדל”ן שלא מנוצל במלואו.
- שיפור רווחים – בעקבות צמצום ההוצאות.
- שיפור תחרותיות – מפעל יעיל הוא גם מפעל שמסוגל להתחרות טוב יותר בשוק.
- צמצום תלות – צמצום התלות בספקי אנרגייה ובמחירי שירותיהם.
הקשר בין התייעלות אנרגטית בתעשייה לאיכות הסביבה
צריכת האנרגייה מלווה בתהליכים שונים אשר משפיעים על הסביבה. מאחר שהתעשייה היא צרכנית אנרגייה מהבולטות ביותר בחברה המודרנית, היא מקבלת באופן מיוחד תשומת לב רבה מבחינה זו, כולל באמצעות סיוע ממשלתי. ההשפעה על הסביבה מצריכת אנרגייה היא לא בהכרח שלילית והמטרה היא לעבור ככל האפשר לצריכה בלתי מזיקה ולכל הפחות לזהות ולצמצם אופני פגיעה. היבט מרכזי שבו נוטים להתמקד היום הוא פליטת גזי חממה, וזאת בייחוד בעקבות שרפת נפט, פחם או גז טבעי. באמצעות שרפת חומרים אלו מפיקים חשמל ואפשר כידוע להחליף זאת חלקית בשיטות אחרות להפקת חשמל – ודוגמאות בולטות לכך הן הפקת חשמל מפאנלים סולאריים וחשמל מטורבינות רוח – כלומר ממקורות של אנרגייה מתחדשת. חשוב להדגיש שניתוח נושא זה במפעל תעשייתי הוא עניין מורכב למדי. הוא מביא בחשבון לא רק את פעילות העסק עצמו אלא גם את השלכות של אופן ייצור האנרגייה עבורו (למשל על ידי חברת החשמל) וחומרי הגלם שבהם הוא עושה שימוש.
כיצד מפחיתים את צריכת האנרגייה במפעל?
אלה כמה מהגישות המעשיות והנפוצות יותר שבעזרתן משיגים התייעלות אנרגטית בתעשייה:
- שדרוג המכונות הקיימות במפעל – שדרוג מכונות במפעלים הוא שינוי שמומלץ במילא ולעיתים גם הכרחי בשלב מסוים, וכך אפשר להשיג מכונות יעילות יותר וגם חסכוניות באנרגייה.
- שיפור תהליכי ייצור – המכונות רק משרתות את תהליכי הייצור, לכן פיתוח ושיפור תהליכי ייצור מסוגלים לספק חסכון משמעותי מאוד בהוצאות האנרגייה.
- התקנת מערכות שליטה ובקרה – אי אפשר לשפר את מה שלא מנטרים ומודדים. באמצעות מערכות שליטה ובקרה אפשר גם להבין טוב יותר את מצב המערכות השונות וגם לשלוט בהן במדויק. אחת הדוגמאות לתועלת של מערכת כזו היא שינוי מהירות מנועים חשמליים. מנועים אלה בולטים מאוד בתעשייה והם מופעלים לעיתים קרובות במהירות גדולה מהדרוש או בכלל שלא לצורך, בדומה למדרגות נעות שממשיכות לפעול ולצרוך אנרגייה גם בזמן שאיש לא משתמש בהן.
- הסטת עומסים – ביצוע פעילות מבוססת חשמל בעיקר בשעות שבהן החשמל זול יותר.
- מחזור חום – אפשר לנצל אנרגייה שמופקת כתוצר לוואי בתהליכים תעשייתיים שונים, וחום מספק דוגמה בולטת לכך. למשל מערכת שצורכת אנרגייה לביצוע פעולה אך מפיקה בין השאר חום. חום זה מסייע להפעלת מערכת אחרת בשימוש ישיר בו לחימום או באמצעות המרתו לחשמל. יש שמכנים זאת “קו-גנרציה”.
- התקנת מערכות סולאריות – מפעלים הם מבנים שלהם שטח גדול ולעיתים שטחי גג פנויים שמתאימים להתקנת פאנלים סולאריים. היום אפשר לשלב מערכת כזו במערכות חברת החשמל ולחסוך בהוצאות. מבין מקורות האנרגייה המתחדשים זהו אפיק מתאים ובשל בייחוד לעסקים, וזאת בשונה מאנרגיית רוח (שאין בכל מקום) או מקורות אחרים כגון אנרגייה ממקור גאותרמי.
- תחזוקה נכונה – תחזוקה איכותית מקדמת שימוש אופטימאלי אנרגייה במפעל, זאת מאחר שמכונות ומערכות שונות נחלשות עם הזמן מבחינת נצילות אנרגטית. למשל מיסבים וצירים שלא עוברים שימון בתדירות ובאופן המומלצים ולכן מפריעים לפעולה חלקה של המערכות.
- צמצום “דליפות” אנרגייה – כאשר מצליחים לצמצם בזבוז אנרגייה במפעל, כמות האנרגייה הכוללת שהוא צורך תפחת. בזבוז כזה עשוי להתרחש למשל כאשר צורכים אנרגייה לחימום מיכל של חומר מסוים, אך בידוד המיכל גרוע או בלוי ולכן החום “בורח” ממנו במהירות. דוגמה נוספת וחשובה מספקת דליפה במערכת אוויר דחוס אשר מחייבת את מדחסי האוויר לעבוד יותר מהדרוש.
לסיכום
כדאי לראות בהתייעלות האנרגטית פוטנציאל רב לחסכון לעסק. גם במפעל שכבר נמצא במצב יעיל מאוד הדברים דינאמיים מבחינת שינויים במפעל עצמו וגם בטכנולוגיות שמסייעות. כך שכדאי ומשתלם לחשוב על נושא זה לטווח הארוך ולבדוק אותו באופן תקופתי.
