Методология за енергиен отпечатък
1
Въведение
2
Използване на енергия, потребление на енергия и енергийна система
3
Управление на енергията
4
Системи за управление на енергията
5
Енергийна класификация на предприятията
6
Казуси от малки и средни предприятия, които са намалили своя енергиен отпечатък
7
Най-добрите практики за намаляване на енергийния отпечатък
8
Заключение
Настоящият документ представя задачите, един от първите резултати от проекта „Методология за управление на енергийния отпечатък“ на проекта SMEnergy, финансиран от програма Еразъм+, с цел разработване на методология за МСП за измерване на техния енергиен отпечатък и идентифициране на действия за оптимизирането му и подобрят използването на енергията си. Представената тук работа е организирана според предложението. Проектът се изпълнява от консорциум от пет партньора от четири европейски държави: Гърция, Португалия, България и Кипър. Всички партньори имат техническа експертиза за постигане на целите на проекта и богат опит в участието и управлението на национални и европейски проекти.
Резултат 1 от проекта SMEnergy има за цел да създаде методологична рамка за управление на енергийния отпечатък. И настоящата задача (задача 1) представлява уводната глава на тази методология.
Този документ е документално изследване на: използване/консумация на енергия; енергиен отпечатък; международни стандарти; управление на енергията; и казуси.
Тъй като МСП съставляват над 99% от всички предприятия и представляват приблизително 13% от глобалното крайно потребление на енергия (Southernwood et al., 2021). Ако се съсредоточим върху МСП, докато въздействието върху околната среда от отделна компания може да е ниско, общото въздействие на даден сектор може да бъде много високо, като се има предвид, че броят на предприятията, опериращи в сектора, е голям. Изчислено е, че МСП представляват приблизително 64% от промишленото замърсяване в Европа, като секторните вариации варират от 60% до 70%. Тези цифри са в съответствие с приноса на МСП към производството и заетостта като МСП, които наемат почти 70% от европейската работна сила и произвеждат близо 60% от общия оборот от производството и услугите (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al.,
2010). Приносът на МСП към целите за подобряване на енергийната ефективност на Европейския съюз е значителен. Ключовите концепции на проекта са дефинирани накратко в следващите раздели.
References
Southernwood, J. et al. (2021) ‘Energy Efficiency Solutions for Small and Medium-Sized
Enterprises’, p. 19. doi: 10.3390/proceedings2020065019.
Calogirou, Constantinos, Sørensen, S. Y. et al. (2010) SMEs and the environment in the European
Union, European Commission, DG Enterprise and Industry.
Цялата верига, която върви от доставката на енергия (добив и експлоатация на първични енергийни ресурси) до търсенето на енергия (използващи енергия звена в промишлеността, транспорта, сградите и други сектори), е част от енергийната система на държава или регион (Европейска околна среда агенция, 2015). Преобразуването на енергията от първичните форми във форми, които могат да бъдат използвани от крайните потребители за извършване на енергийни услуги, задължително включва явление, обозначено като преобразуване на енергия (Hazen, 2021). Преобразуването на енергия представлява преминаване между различни етапи на една енергийна система, което може да се класифицира главно в (Grubler et al., 2012):
Първична енергия: формата на енергия, която се намира в природата и която все още не е била подложена на никакъв процес на преобразуване и може да бъде от невъзобновяем (фосилен) характер или възобновяема;
– Вторична енергия: формата на енергия, състояща се от енергийни носители (в резултат на преобразуването на първичната енергия), които са например електричество, топлина и твърди/течни/газообразни горива;
– Крайна енергия: формата на енергия, която се разпределя до крайните потребители (например промишленост, транспорт и сгради);
– Полезна енергия: формата на енергия, която се състои от енергийни услуги (резултат от преобразуването на крайната енергия), като тази, която се измерва в услуги като мобилност на превозното средство, топлинен комфорт, топлина и осветление на производствения процес.
Първата стъпка от анализа на една енергийна система преминава през анализа на потреблението на енергия. Докато в контекста на МСП анализът на интерес би бил по отношение на енергийните услуги, първо е необходимо да се разберат нивата на потребление на енергия в целия свят, което може да се извърши само чрез анализиране на потреблението на първична енергия. Този анализ служи основно за разбиране на ресурсите, които се извличат от природата и невъзобновяемия/възобновяем характер на цялата енергийна верига. На фигура 1 е представена еволюцията на потреблението на първична енергия в периода 1965 – 2020 г.
Както може да се види, докато делът на използването на възобновяеми енергийни ресурси се е увеличил през последните години, особено от средата на 2000-те години, енергийната зависимост на целия свят все още разчита на използването на изкопаеми горива. Намаляването на енергийната зависимост от изкопаемите горива на целия свят (и по този начин постигането на декарбонизация на енергийната система) и всяка страна може да се извърши или чрез увеличаване на използването на възобновяеми енергийни ресурси, или чрез прилагане на мерки, които позволяват подобрено преобразуване на енергия между всяка стъпка на енергийната система. На фигура 2 са представени нивата на потребление на енергия във и между всяка стъпка на световната енергийна система.
Както може да се види на фигурата по-горе, в долната част на диаграмата (която представлява енергийни услуги и следователно полезна енергия) има значителни парцели за загуби на енергия. Основният инструмент за декарбонизация на потреблението на енергия в МСП (освен интегрирането на възобновяема енергия) минава през намаляването на тези загуби, което минава през прилагането на мерки, които насърчават намален енергиен отпечатък, повишена енергийна ефективност и подобрено управление на енергията.
2.1 Енергиен отпечатък
Енергийният отпечатък се определя от Global Footprint Network като сбор от всички площи, използвани за осигуряване на нехранителна и нефуражна енергия. Това е мярка за площта, необходима за абсорбиране на емисиите на CO2 (отпечатък, 2002 г.) и по този начин зависи от сумата на общите емисии на CO2, в допълнение към земята за хидроенергия, горите за дърва за гориво и обработваемата земя за култури за гориво (Производствена енергия и въглеродни отпечатъци (2018 г.) MECS) | Министерство на енергетиката, без дата).
Енергийният отпечатък ни позволява да разберем по-добре пространственото разпределение на използването на енергия, както и да сравним потреблението на енергия в различните сектори на предприятието. Идентифицираните области със значително потребление на енергия или енергийни загуби биха могли да показват възможности за увеличаване на енергийния отпечатък чрез прилагане на подходящи практики за управление на енергията и насоки за енергийна ефективност, надграждане на енергийните системи или прилагане на нови технологични решения. Следователно, енергийният отпечатък осигурява еталон на макромащаб за оценка на потреблението на енергия и приоритизиране и анализ на възможностите (Ewing et al., 2009).
Въпреки че енергийният отпечатък може да не се измерва винаги с прости измервания, той силно зависи от измерването, еквивалентно на въглероден диоксид (CO2,eq), което е най-често срещаното и просто измерване. Всеки първичен енергиен източник е свързан с емисионен фактор и свързването на всеки от тези фактори с нивата на потребление на енергия от всеки източник е възможно да се определят общите емисии на CO2,eq (Penman et al., 2006). Насърчаването на енергийната ефективност и енергийното управление намалява общите емисии на парникови газове, следователно общия енергиен отпечатък. На фигура 3 е представено развитието на емисиите на CO2,eq в най-представителните региони на света.
Разработването на международните стандарти за използване и потребление на енергия обикновено започва от общата цел за декарбонизиране на енергийните системи, което е намаляване на общите емисии на CO2,eq. След това всяка политика установява свои собствени стратегии за такова постижение, или подминавайки действия на ниво увеличаване на енергийното преобразуване, или по-директно използване на първичен енергиен източник със свързани по-ниски нива на CO2,eq емисии.
2.2 Енергийна ефективност
Енергийната ефективност е използването на по-малко енергия за извършване на същата задача или постигане на същия резултат. Енергийно ефективните сгради използват по-малко енергия за отопление, охлаждане и работа на уреди и електроника, а енергийно ефективните производствени съоръжения използват по-малко енергия за производство на стоки.
Енергийната ефективност е един от най-лесните и най-рентабилните начини за противодействие на изменението на климата, намаляване на използването на изкопаеми горива, намаляване на енергийните разходи и подобряване на конкурентоспособността на бизнеса. Енергийната ефективност също е жизненоважен компонент за постигане на нетни нулеви емисии на CO2 чрез декарбонизация (Министерство по енергетика – Енергийна ефективност, 2010 г.).
Прилагането на мерки за подобряване на енергийната ефективност преминава през увеличаването на енергийното преобразуване между всяка стъпка на енергийната система. Например, той подминава намаляването на съотношението между общото крайно потребление на енергия и общото потребление на първична енергия (съотношение FE/PE), както и съотношението между общата полезна енергия и общото крайно потребление на енергия (съотношение UE/FE). По отношение на съотношението FE/PE, типичните стойности за съществуващите технологии за преобразуване включват (Domingues, 2021; Силва, 2021):
– Пренос на природен газ – близо 99%;
– Пренос на електроенергия – близо 95%;
– Рафинерии – 95%;
– Газова турбина – до 40%;
– Комбиниран цикъл (Газова турбина и парна турбина) – до 60%;
– водна турбина – до 90% (практически постигнато);
– Вятърна турбина – до 59% (теоретична граница);
– Слънчева клетка – до 43%;
– Горивна клетка – до 80%;
– Водна електролиза – 50% – 70%;
– Малки електродвигатели – 30% – 60%;
– Средни електродвигатели – 50% – 90%;
– Големи електродвигатели – 70% – 99,99%.
По отношение на съотношението UE/FE, типичните стойности за съществуващите технологии за преобразуване включват (Domingues, 2021; Силва, 2021):
– Електрическо съпротивление – близо 100%
– Електрически мотор – близо 90%
– Котел – близо 85%;
– Флуоресцентна лампа – Близо 50%;
– двигател с вътрешно горене – близо 30%;
– Лампа с нажежаема жичка – близо 5%.
Насърчаването на енергийната ефективност може да се извърши чрез анализиране на потенциални подобрения на нивото на използване на електроенергия, използване на топлинна енергия и потребление на гориво. На нивото на използване на електроенергия, мерките за подобряване по същество подминават свързаните подобрения на електрическите двигатели, като (Fernandes and Costa, 2016):
– Монтаж на устройства с променлива скорост (VSD);
– Смяна на конвенционалните двигатели с високоефективни;
– Гаранционна поддръжка на двигателите;
– Избягване на преоразмеряването на двигателя.
Във връзка с използването на топлинна енергия и потреблението на гориво мерките за подобрение по същество се основават на използването на отпадна топлина (оползотворяване на отпадъчна топлина) (Castro Oliveira et al., 2020):
– Директна рециркулация на горещ въздух като въздух за горене към горивните камери;
– Монтаж на топлообменници (въздушни подгреватели и економайзери);
– Съхранение на топлинна енергия (за динамични доставки и нужди).
По-сложните мерки включват генериране на електроенергия от отпадъчна топлина (като тази, постигната чрез инсталиране на термодинамични цикли) (Jouhara et al., 2018) и планиране на водна система, която разглежда рециркулацията на водата едновременно като сладководен ресурс и рециркулирана топлинна среда (което води до спестявания в горещи инсталации за предварително загряване на водата и студени инсталации, които охлаждат водата, за да бъдат изхвърлени в околната среда) (Boix et al., 2012).
2.3 Международни стандарти за използване и потребление на енергия
Ефективното използване и потребление на енергия във всяка страна по света се осигурява чрез установяването на няколко политики, които могат да варират от регламенти, директиви и препоръки. В таблица 1 са описани няколко международни политики, които са насочени към насърчаване на енергийната ефективност и нисковъглеродна икономика.
Таблица 1 Основни групи и представителни отрасли на промишления сектор, източник: Администрация за енергийна информация на САЩ, 2016 г.
References
European Environment Agency (2015) Overview of the European energy system — EuropeanEnvironment Agency, Eea. Available at: https://www.eea.europa.eu/data-andmaps/indicators/overview-of-the-european-energy-system-3.
Grubler, A. et al. (2012) ‘Energy Primer’, Global Energy Assessment (GEA), pp. 99–150. doi: 10.1017/cbo9780511793677.007.
Rodrigue, J.-P. (2020) 4.1 – Transportation and Energy, The Geography of Transport Systems.
Available at: https://transportgeography.org/contents/chapter4/transportation-and-energy/.
Footprint, E. (2002) ‘What is Energy Footprint ?’ Available at:
https://www.gdrc.org/uem/footprints/energy-footprint.html.
Ewing, S. et al. (2009) ECOLOGICAL FOOTPRINT ATLAS 2009. Oakland.
Penman, J. et al. (2006) ‘2006 IPCC – Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories’,Directrices para los inventarios nacionales GEI, p. 12. Available at: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.html.
Hausfather, Z. (2021) ‘Global CO2 emissions have been flat for a decade, new data reveals’, CarbonBrief, p. 22. Available at: https://www.carbonbrief.org/global-co2emissionshave-beenflat-for-a-decade-new-data-reveals.
Department of Energy – Energy Efficiency (2010). Available at: http://www.energy.gov/energyefficiency/index.htm.
Domingues, T. (2021) ‘Energy, Environment and Sustainability Lecture 02 – Thermodynamics’,
Instituto Superior Técnico.
Fernandes, M. C. de C. S. and Costa, I. C. (2016) Medidas transversais de eficiência energética
para a indústria.
Castro Oliveira, M. et al. (2020) ‘Review on Energy Efficiency Progresses, Technologies and Strategies in the Ceramic Sector Focusing on Waste Heat Recovery’, Energies, 13(22), p. 6096. doi:
10.3390/en13226096.
Jouhara, H. et al. (2018) ‘Waste heat recovery technologies and applications’, Thermal Science and
Engineering Progress, 6, pp. 268–289. doi: 10.1016/j.tsep.2018.04.017.
Boix, M. et al. (2012) ‘Minimizing water and energy consumptions in water and heat exchange
networks’, Applied Thermal Engineering, 36(1), pp. 442–455. doi:
10.1016/j.applthermaleng.2011.10.062.
Плановете и операциите по отношение на единиците за производство и потребление на енергия, както и разпределението и съхранението на енергия са включени в „Управление на енергията“. Основните цели на енергийния мениджмънт за МСП са защита на климата чрез оптимизиране и намаляване на потреблението на енергия, спестяване на разходи и опазване на ресурсите, без да се ограничава достъпът до необходимата енергия за потребителя. Той е тясно свързан с управлението на околната среда, управлението на производството, логистиката и други установени бизнес функции.
Икономическото измерение е включено в следната дефиниция на VDI-Guideline 4602: „Енергийният мениджмънт е проактивна, организирана и систематична координация на снабдяването, преобразуването, разпределението и използването на енергия за постигане на изискванията, като се вземат предвид екологичните и икономически цели“. Това е системно усилие за оптимизиране на енергийната ефективност за конкретни политически, икономически и екологични цели чрез инженерни и управленски техники.
3.1. Процес на управление на енергията
Енергийният мениджмънт е процесът на проследяване и оптимизиране на потреблението на енергия от всички бизнес процеси (включително свързани устройства, оборудване за пестене на потреблението в помещенията, където работи дадена компания/организация).
Има определени стъпки, които една компания трябва да следва, за да управлява своята консумация и използване на енергия:
1. Събиране и анализиране на непрекъснати данни, свързани с потреблението на енергия.
2. Идентифицирайте оптимизациите в графиците на обурудването, зададените точки и скоростите на потока, за да подобрите енергийната ефективност.
3. Изчислете възвръщаемостта на инвестицията. Единиците спестена енергия могат да бъдат измерени и изчислени точно както единиците доставена енергия.
4. Внедряване на изпълнителни решения за енергийна оптимизация.
5. Повторете стъпка две, за да продължите да оптимизирате енергийната ефективност.
3.2. Статистика на МСП за управление на енергията
МСП в ЕС, поради ниския финансов и оперативен капацитет, разполагат с по-малко технически човешки и финансови ресурси. В резултат на това те имат много пречки в усилията си да подобрят своята енергийна ефективност, като липса на осведоменост, нисък капитал, труден достъп до финансиране, съмнения относно действителния потенциал за спестяване и липса на технически човешки ресурси. Съществуват национални схеми, които се опитват да предоставят на МСП технически ресурси (напр. методологии, най-добри практики, описи на технологии и субсидии). Някои от тях изискват задължителни действия (енергиен анализ) за получаване на такива субсидии.
Подобрената енергийна ефективност е основна мярка за смекчаване на изменението на климата, както и решаващ компонент за отделните компании за поддържане и подобряване на конкурентоспособността. Енергийните услуги са често посочвано обещаващо средство за постигане на значително подобрение на енергийната ефективност. Енергийните услуги са насочени най-вече към строителния сектор, където често мерките са сходни за много сгради в сграден фонд, като минимизират транзакционните разходи във фазата на възлагане на обществени поръчки на договор за енергийни услуги. По-малко внимание се обръща на енергийните услуги в промишления сектор и още повече за промишлените МСП
Сами по себе си МСП не консумират големи количества енергия. Но като се има предвид, че те представляват около 99% от бизнеса в световен мащаб, тяхното колективно търсене на енергия е различна история. Оценките на IEA (Международната енергийна агенция) показват, че около 13% от общото глобално търсене на енергия (това е 74 екзаджаула за тези, които следят) се консумира от МСП. Около 30% от енергийното търсене на МСП може да бъде елиминирано чрез рентабилни мерки за енергийна ефективност, като например софтуер за управление на енергията – което би спестило повече енергия, отколкото Япония и Корея консумират за една година. Енергийната ефективност може да помогне и на самите МСП. Намаляването на разходите и позволяването на ресурсите да бъдат инвестирани в по-продуктивни и печеливши дейности и правят компанията по-конкурентоспособна, иновативна и устойчива. Според IEA „енергийната ефективност може да осигури широк спектър от други ползи за растеж […], например чрез подобряване на производителността и качеството на продукта. Енергийната ефективност в МСП може също така да допринесе за […] намаляване на зависимостта от внос на енергия и необходимостта от инвестиции в допълнителен производствен капацитет, както и намаляване на въздействието върху околната среда, като емисии на парникови газове и местно замърсяване на въздуха.“ Така че е ясно, че има хиляди промишлени процеси, милиони МСП и безброй начини, по които могат да бъдат проектирани и изпълнени проекти за енергийна ефективност.
Зимният пакет на Европейската комисия и прегледът от 2018 г. на директивата на ЕС за енергийна ефективност увеличиха целевото подобрение на енергийната ефективност до поне 32,5% до 2030 г. Като такива, енергийните одити, насочени към МСП, биха могли да отключат невероятен потенциал за спестяване на енергия в Европа. И все пак, ако МСП прилагат мерки за енергийна ефективност в пълния си потенциал, те биха могли да спестят повече от 20% от сметките си за енергия. И това е нещо, което МСП в Европа и извън нея просто не могат да си позволят да НЕ правят, особено след икономическата криза, която изглежда следва ерата след пандемията.
4.1. Въведение в системата за управление на енергията
Според UNIDO (Организация за индустриално развитие на Обединените нации – Чарлз Артър, 2021 г.) системата за енергиен мениджмънт (EnMS) е рамка за потребителите на енергия, включително индустриални, търговски и организации от публичния сектор, за управление на потреблението на енергия. Той помага на компаниите да идентифицират възможности за приемане и подобряване на енергоспестяващи технологии, включително тези, които не изискват непременно високи капиталови инвестиции. В повечето случаи успешното прилагане на EnMS изисква специализирана експертиза и обучение на персонала.
Според Международната организация за стандартизация (ISO), системата за управление на енергията включва разработване и прилагане на енергийна политика, определяне на постижими цели за използване на енергия и разработване на планове за действие за тяхното постигане и измерване на напредъка. Това може да включва внедряване на нови енергийно ефективни технологии, намаляване на загубата на енергия или подобряване на текущите процеси за намаляване на разходите за енергия.
Системата за управление на енергията помага на организациите да управляват по-добре своята употреба на енергия, като по този начин подобряват производителността. Това включва разработване и прилагане на енергийна политика, определяне на постижими цели за използване на енергия и разработване на планове за действие за тяхното постигане и измерване на напредъка. Това може да включва внедряване на нови енергийно ефективни технологии, намаляване на загубата на енергия или подобряване на текущите процеси за намаляване на разходите за енергия. Съществува специфичен международен стандарт за управление на енергията, а именно ISO 50001, който предоставя на организациите призната рамка за разработване на ефективна система за управление на енергията. Подобно на други стандарти за системи за управление на ISO, той следва подхода/процеса „Планиране-Направяне-Проверка-Действие“ за непрекъснато подобряване.
4.2. Преглед на ISO 50001
ISO 50001 е предназначен да помогне на организацията да подобри своята енергийна ефективност чрез по-добро използване на своите енергоемки активи. Подобрената енергийна ефективност може да осигури бързи ползи за една организация чрез максимално използване на енергийни източници и свързани с енергията активи, намалявайки както разходите, така и потреблението. ISO 50001 се използва от всяка организация, независимо от техния размер по целия свят. Ползите от него могат да варират, от намаляване на общото въздействие върху околната среда и подобряване на репутацията до намаляване на разходите на организацията и подобряване на конкурентоспособността. И накрая, една организация ще получи по-голяма сигурност за законово и вътрешно съответствие; идентифициране на променливите, влияещи върху използването и потреблението на енергия и получаване на по-добро разбиране за използването и потреблението на енергия чрез комуникация.
Настоящият стандарт се основава на модела на системата за управление на непрекъснато подобряване, който се използва и за други добре известни стандарти като ISO 9001 за система за управление на качеството или ISO 14001 за система за управление на околната среда. Това улеснява организациите да интегрират енергийния мениджмънт в общите си усилия и по този начин подобряват цялостното управление на качеството и околната среда.
Според www.iso.org ISO 50001 предоставя основна рамка от изисквания към организациите за:
● Разработване на политика за по-ефективно използване на енергията
● Фиксирайте цели и цели за постигане на политиката
● Използвайте данни, за да разберете по-добре и да вземете решения относно използването на енергия
● Измерете резултатите
● Прегледайте колко добре работи политиката и
● Постоянно подобрявайте управлението на енергията.
Индустриалният сектор е най-важният потребител на енергия в сравнение с всеки друг икономически сектор за крайна употреба. Това е така, защото енергията се използва широко в промишлено предприятие за функционирането на
производствено оборудване, производство на пара, процесно отопление и охлаждане, приложения за когенерация, осветление, отопление и климатизация в сгради и т.н. Освен това основните химически суровини допринасят за общото потребление на енергия в промишления сектор. По-конкретно, производството на селскостопански химикали се основава на суровини за природен газ, докато органичните химикали и пластмасите се произвеждат с помощта на течности от природен газ и петролни продукти (Администрация за енергийна информация на САЩ, 2016 г.).
Международната енергийна перспектива на Администрацията за енергийна информация на САЩ (Администрация за енергийна информация на САЩ, 2016 г.) предлага три различни типа за категоризиране на индустриалния сектор, а именно енергоемко производство, енергоемко производство и непроизводство, както е показано в таблица 2.
Таблица 2 Основни групи и представителни отрасли на промишления сектор, Източник: Администрация за енергийна информация на САЩ (Май 2016)
Класификацията на производствените индустрии на енергоемки и неенергийно интензивни е доста полезна за обхвата на проекта. Той имплицитно идентифицира индустриалните сектори, които трябва да бъдат приоритетни за подобряване на техния енергиен отпечатък.
Индустриалните сектори, които се считат за енергоемки, са: храна, целулоза и хартия, основни химикали, рафиниране, желязо и стомана, цветни метали (предимно алуминий) и неметални минерали (предимно цимент). Тези сектори представляват около половината от общата енергия, използвана от индустриалния сектор. Трябва да се подчертае, че разглежданите по-горе индустриални сектори са в съответствие с тези, идентифицирани от Департамента за икономически, научни политики и политики за качеството на живот на Европейския парламент (Bruyn et al., 2020), който се фокусира върху онези индустриални сектори, които са обхванати от Системата за търговия с емисии на ЕС (ETS) и имат най-висок дял емисии на CO2. По-конкретно, Европейският парламент счита следните индустрии за енергоемки: желязо и стомана, рафинерии, цимент, нефтохимикали, торове, вар и гипс, хартия и целулоза, алуминий, неорганични химикали и кухо стъкло.
References
Bruyn, S. De et al. (2020) Energy-intensive industries: Challenges and opportunities in energy transition. Luxembourg.
Добре известно е, че енергийната ефективност не е с висок приоритет в МСП и инструментите за управление на енергията се прилагат рядко (Bröckl et al., 2014). Инвестициите за подобряване на енергийната ефективност в МСП са доста ограничени. Това се дължи главно на ниските релевантни икономически и времеви ресурси, както и на ниската осведоменост за множеството възможни потенциални ползи. Освен това лицата, вземащи решения в МСП, смятат, че подобренията в енергийната ефективност са с нисък приоритет в сравнение с други инвестиции, докато липсва персонал от МСП с подходящите умения и опит за наблюдение и достъп до енергийния отпечатък. По-специално в периода на пандемия от COVID-19, когато по-голямата част от МСП се борят за оцеляване, приемането на мерки за енергийна ефективност не е достъпно (Southernwood et al., 2021).
В този раздел са представени казуси от успешно прилагане на мерки за намаляване на енергийния отпечатък на МСП от различни сектори. Документалното проучване, извършено от UPRC, идентифицира редица подходящи казуси, свързани с различни МСП, работещи в различни сектори както от Европа, така и от останалия свят.
6.1. Сектор на химическата промишленост
SATECMA, химически производител с няколко производствени линии, работи с екологична визия повече от две десетилетия. Първоначално тяхната стратегия беше по-реактивна и беше фокусирана главно върху ограничаване на количеството опасни за околната среда или токсични компоненти в техните продукти. По-късно те решават да следват превантивен подход дори в ранната фаза на проектиране на продукта. Напоследък компанията е приложила редица мерки за подобряване на потреблението на енергия. Бяха инсталирани по-ефективни системи за контрол на климата, LED лампи във връзка с по-добри стратегии за използване на естествената светлина бяха приети, докато беше внедрена фотоволтаична инсталация за производство на слънчева енергия. Всички тези промени позволиха на компанията да намали потреблението на енергия с 20%. Това доведе не само до значителни икономически спестявания, но и до подобряване на имиджа на организацията сред клиенти, публични институции и доставчици (Зелената революция – Средните компании показват пътя. Уроци от две испански компании в химическата индустрия, без дата).
В процеса на постигане на сертификат ISO 14001, британска химическа компания успя да намали потреблението на енергия с повече от 30%. Идентифицирането и отстраняването на течове помогна също така да се подобри топлинната ефективност на неговите котли, което доведе до значително по-ниски сметки за газ и пара (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al., 2010).
Wacker Chemie AG реши да използва високоефективна газова и парна турбина в режим на комбинирано производство на топлина и електроенергия. Топлинната енергия се разпределя под формата на пара при различни нива на налягане. Топлината, отделена от химичните реакции, в различни производствени фази на компанията, понякога надвишава собствените нужди от топлинна енергия. Този енергиен излишък се използва за покриване на топлинните нужди на други компании, което води до по-ниско потребление на първична енергия в електроцентралата на компанията. Компанията първоначално е определила съответните източници на топлина и топлинни поглътители в обекта в Бургхаузен в Германия. След това интегрира производството на топлина от централните инсталации за изгаряне на отпадъчни газове и остатъци в съществуващите парни мрежи. Той също така свързва източниците на излишна топлина с радиатори чрез локални отоплителни мрежи. А именно топлинната енергия, произведена в обекта на компанията, покрива нуждите от топлинна енергия на обществен басейн, закрит тенис корт и физкултурен салон. Внедрените промени доведоха до значителни икономии на енергия. Спестяване на 421 000 MWh идват от парните процеси, докато други 44 000 MWh спестяват от отоплението на съоръженията и подготовката на топла вода (Energie – Atlas Bayern – Wärme Verbindet, 2011).
6.2. Сектор храни и напитки
Водещият световен производител на шотландското национално ястие хагис проведе екологични и енергийни одити през 2008 г., които помогнаха на компанията да идентифицира ключовите мерки за спестяване на разходи, които да бъдат приложени. По отношение на мерките за енергийна ефективност бяха въведени по-ефективни методи за готвене, което доведе до намаление на сметките за газ от порядъка на 15% от 2006 до 2008 г. Компанията също така приложи няколко други мерки като обучение на персонала, инсталиране на технологии за използване на отпадната топлина от хладилниците, активно, графици, управление на отопление, охлаждане и осветление и подмяна на осветителните системи с по-енергийно ефективни. Приемането на тези мерки доведе до намаляване на потреблението на енергия и свързаните с това въглеродни емисии. Освен това компанията участва в Bright Green Placements (BEP), програма за стаж, при която студент от екологична област на обучение работи осем седмици по конкретен проблем за управление на околната среда, като помага на компанията да постигне някои от основните си цели за управление на околната среда (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al., 2010).
Пивоварна, разположена в град Айинг, Германия, използва система за комбинирано производство на топлина и енергия (CHP), за да покрие енергийните си нужди. Компанията реши да препроектира своята CHP система, за да подобри нейната ефективност. По-конкретно, блоковете за приготвяне на пивоварна и промишлена топла вода, както и два други отоплителни кръга бяха свързани към охладителния кръг на когенерационната система. Инсталиран е и изолиран резервоар с водно съдържание от приблизително 30 000 литра, за да се съхранява топлинната енергия, която е лесно достъпна и не може да бъде „консумирана“ в рамките на производствените процеси. Инсталираната CHP система осигурява електрическа мощност от 200 kW и топлинна мощност от 230 kW. Повечето от
генерираната електроенергия се използва директно за енергийните нужди на пивоварната. Излишната електроенергия се подава към обществената електрическа мрежа и се заплаща. В сравнение с производството на топлина чрез газов котел и отделно електроснабдяване от обществената мрежа, инсталираната когенерационна система доведе до намаляване на емисиите на CO2, свързани с производството, с повече от 100 тона годишно. Съответното потребление на електроенергия също беше намалено с 20% (Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen, 2018 г.).
Друга немска пивоварна, Krones A, разработи иновативен процес, наречен EquiTherm, с който нуждите от първична енергия се намаляват чрез възстановяване на отпадъчната топлина от самия процес на варене, използвайки специално проектиран топлообменник. В същото време се спестява енергия за охлаждане и по този начин електричество, докато нуждите от прясна вода са драстично намалени. Разработената система извлича енергия от самия процес на варене в определена точка и я връща обратно в друга точка. В резултат на това в пивоварната бяха постигнати спестявания от около 30% на топлинна енергия и 20% на електроенергия (Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen, 2013 г.).
Пекарната Rager, разположена в град Ансбах, Германия, е друг пример за малка компания с по-малко от 10 служители, която е била мотивирана от екологичното съзнание и нарастващите разходи за енергия да намери креативни решения за потенциални спестявания. Компанията оптимизира процесите на печене и използването на фурната, намали до минимум използването на хладилници, подобри изолацията на хладилните камери, оползотвори отпадната топлина от хладилната система за приготвяне на топла вода, внедри LED технология за осветление, намали продължителността на кратката програма на съдомиялната от 2,5 до 1,5 минути и използва хибридно превозно средство. Постигнатите икономии на енергия доведоха до годишно приблизително спестяване на 2500 € (Energie – Atlas Bayern – Bäckerei: Kleine Massnahmen, Grosse Wirkung, 2011).
По отношение на друга пекарна в Германия беше изчислено, че може да постигне годишно намаление от около 6,5 % в общата сметка за енергия (≈ 4000 DM) и също така да намали потреблението на енергия на kg преработено брашно от 1,36 kWh/kg на 1,28 kWh/ kg чрез прилагане на прости мерки за управление на енергията, като подходяща поддръжка на фурните за печене, въвеждане на LED осветление, подобряване на използването на гореща вода, подобряване на изолацията на тръбите и повторно калибриране на процесните термостати (Kannan и Boie, 2003). Този конкретен казус представлява много добър пример за неенергийните ползи, които могат да бъдат постигнати в малките предприятия чрез прилагането на мерки за спестяване на енергия. Разумно е да се предположи, че предложените промени биха могли да имат следните положителни ефекти: подобрено качество и надеждност на продукта (което може да се отдаде на по-добрите условия на нагряване на новите фурни и на по-доброто осветление), повишена производителност (поради по-ниското време за нагряване на фурните ) и подобрен комфорт и условия на безопасност на работното място (поради изолация на фурни и тръби). Очевидно подобреният комфорт води до по-висока производителност и лоялност на служителите. Освен това подобрените условия за безопасност при работа намаляват риска от злополуки, което от своя страна води до намаляване на застрахователните премии (Cooremans, 2015 г.).
Cupcakes of Westdale Village, в Канада, е друга много малка компания, която търси начини да увеличи ефективността си и да намали оперативните разходи чрез подобряване на своето осветително оборудване. Магазинът се възползва от програма и обнови осветителната си техника. Подобрените условия на осветление не само доведоха до годишно спестяване на почти $400 в сметката за електричество на магазина, но също така направиха продуктите му по-привлекателни за клиентите (Надстройките на осветлението помогнаха на тази пекарна да заблести | Спестете енергия | Казус, без дата).
6.3. Металообработваща промишленост
В подсектора за повторно валцуване на стомана в Индия, приемането на нови технологии доведе до значителни икономии на разходи за енергия. Търсенето на въглища беше намалено с почти 30 кг на тон продукт. Също така, въведените нови технологии спомогнаха за подобряване на общата производителност на съответните процеси чрез намаляване на загубите на метал поради нагар и окисление. Този случай на индийския подсектор на МСП за превалцуване на стомана показва значението на неенергийните ползи, постигнати чрез приемането на енергийно ефективни технологии (Crittenden, 2015).
AMB Alloys Ltd е производител и доставчик на феросплави, разположен в индустриалния град Рустави, Грузия. Компанията планира капиталоемка инвестиция в нов производствен завод. Въпреки това компанията търсеше сравнително кратък период на изплащане, за да продължи с инвестицията за новия завод. AMB Alloys се възползва от програма за техническа и финансова подкрепа. Компанията анализира очакваните икономии на енергия и разходи, както и технико-икономическите аспекти и свързаните рискове от инвестицията. Предложението беше за инвестиция от 842 000 €, която би могла да доведе до намаляване на енергийните му нужди с около 4,3 MWh годишно, което е еквивалентно на годишно спестяване на 220 000 €. По този начин периодът на изплащане на инвестицията само чрез свързаното намаляване на потреблението на енергия е почти четири години, период от време, който е приемлив и отговаря на целите на компанията. Новото съоръжение ще има и по-ниски емисии на CO2; а именно с 1,7 тона годишно по-малко (ИКЕ на ООН, 2021 г.).
6.4. Строителен сектор
Lagodekhautogza Ltd е грузинска строителна компания, която е специализирана в пътно строителство и производство на асфалтобетон и циментобетон. Компанията трябваше да увеличи капацитета си за производство на асфалтобетон през 2020 г. Наличната производствена техника обаче беше доста остаряла и не можеше да осигури необходимия производствен обем. Компанията също така търсеше начин да намали производствените си разходи. Фирмата получи безплатна техническа оценка за проекта чрез администрирана от правителството програма за техническа и финансова подкрепа и направи инвестиция от 254 000 €, която беше насочена към надграждане на остарелите машини. Новото оборудване с по-високи производствени възможности беше по-енергийно ефективно. Обемът на продукцията е увеличен с 55%. Беше постигнато и годишно спестяване на енергия от 160 MWh (еквивалентно на 10 000 €) (ИКЕ на ООН, 2021 г.).
Компанията за производство на асфалт „Mshenebeli 2019“, разположена в община Хашури, Грузия, приложи мерки за подобряване на ефективността. Те решиха да заменят 3000 kW горелка за природен газ на въртяща се пещ с топлинен генератор на твърдо гориво, сглобен в Грузинския технически университет. Топлинният генератор използва селскостопански отпадъци – кюспе – като (твърдо) гориво. Инсталираният топлогенератор „консумира“ 600 кг гроздова кюспе/час, което е еквивалентно на 300 м3/час природен газ. The целта на компанията е да може да замени горелката за природен газ (изискваща 480 000 m3 природен газ/година) с топлинния генератор на твърда биомаса. Кейкът от грозде е отпадъчен продукт от производството на вино и в момента доста щастливо се предоставя от винарните безплатно. Следователно единственият разход, свързан с гроздовия кюспе, считан за твърдо гориво от биомаса, се отнася само до разходите за транспортиране на гроздовия кюспе от винарните до мястото за производство на асфалт. Годишният разход за транспортиране на гориво от биомаса до производствената площадка е около $33 600, докато годишният разход на природен газ, консумиран в газовата горелка, е около $160 000. Инсталирането на топлогенератора на твърдо гориво, който се използва като гориво възобновяема биомаса вместо вносен природен газ, води до годишно спестяване на $126 400. Изпълнението на проекта, особено по време на пандемията от COVID, която се характеризира с повишени тарифи за енергоносители, е много важно. Освен икономическите спестявания за компанията, трябва да се вземат предвид и различни други аспекти, като например запазване на работни места и повишена конкурентоспособност на пазара на строителни материали (ИКЕ на ООН, 2021 г.).
6.5. Други производствени сектори
Elmwood, компания в Обединеното кралство, има неофициална екологична политика, според която компанията се фокусира върху инвестирането в нови технологии. Въпреки сравнително високите първоначални капиталови разходи, приемането на нови технологии може доста щастливо да доведе до значителни спестявания чрез подобряване на енергийната ефективност на процеса, както и използването на материали. Една от големите инвестиции на компанията беше CNC рутер. Работата, която преди се е извършвала на няколко машини, може да се извърши автоматично и по по-ефективен начин само на една машина, което неизбежно води до спестяване на енергия и материали. Друга енергоспестяваща акция беше въвеждането на нова изпускателна система, която за разлика от старата затваря вентилационните отвори, когато машините не работят. Тази конкретна интервенция трябваше да направи повече с благосъстоянието на работниците, отколкото с енергоспестяващ аспект (което така или иначе е добре дошло като допълнителна полза). Други интервенции са доста скромни; оползотворяване на нискоенергийни електрически крушки, обучение на персонала да бъде енергийно чувствителен, т.е. да изключва осветлението, когато напусне стая или сграда и т.н. (Calogirou, Constantinos, Sørensen et al., 2010).
Компания в Дания, занимаваща се с производство на течни газове, реши да осъществи проект, целящ да намали потреблението на енергия. Внедрена е технология, комбинираща озоново устройство и пясъчен филтър, което позволява на компанията да намали температурата на необходимата охлаждаща вода. В резултат на това компанията постигна намаление на потреблението на енергия от 153 MWh/година, което се равнява на годишна икономия от $12 000. Внедрените подобрения на енергийната ефективност доведоха до допълнителни ползи. По-специално, имаше намаление на количеството необходими химикали за процеса, необходимостта от инхибитори на корозията и щетите от корозия, което предполага допълнителни годишни икономии на разходи $50 000, $12 000 и $20 000 съответно. Компанията също така отчете допълнителни (несвързани с енергията) ползи, като по-ниски разходи за труд, по-малко време на престой, по-ниски отрицателни въздействия върху околната среда и подобрена работна среда (Fawkes, Oung and Thorpe, 2016).
Firozabad, клъстер от малки и средни предприятия в стъкларския сектор в Индия, внедри проста система за оползотворяване на отпадната топлина, използвайки високите температури на пещта и отработените газове, характерни за производството на стъкло. Почти всички клъстерни единици са инсталирали противопоточен метален рекуператор, съставен от 5 модула от неръждаема стомана, което би довело до годишно спестяване на енергия от 25-30% за период на изплащане от 0,5 години (Crittenden, 2015).
6.6. Сектори на непроизводствената промишленост
Druckerei Senser, печатарска компания в Германия, намали консумацията на енергия с 30%, като инсталира особено енергоспестяващи печатни машини. От януари 2008 г. Senser работи изключително със зелена електроенергия от хидроенергия. Освен това е инсталирала нова слънчева енергийна система, която произвежда почти 25% от собствените му нужди от електроенергия. Покривът на цялата производствена площ е изолиран преди инсталирането на соларната система, за да се намалят топлинните загуби. Компанията се сдоби с две нови енергийно ефективни печатни машини. Въпреки това, компанията също така реши да внедри система за извличане на отпадната топлина от машините, генерирана по време на печат, и да я използва като източник на отопление за съседни стаи. Топлината се насочва с помощта на децентрализирана разпределителна мрежа от смукателни тръби. Прилагането на тези мерки доведе до намаляване на енергийните нужди за отопление с 20% чрез оползотворяване на отпадната топлина (Energie – Atlas Bayern – Klimaneutrales Drucken, 2011).
Проведено е проучване, насочено към анализиране на потенциала за спестяване на енергия на конкретни МСП в енергоемки индустриални сектори в Шри Ланка. Резултатите от проучването показват, че неправилните настройки на фактора на мощността, лошата практика на политика за изключване на осветлението и вентилаторите, неадекватните модификации на осветителните системи, системите за сгъстен въздух, котлите и машините са най-значимите фактори, допринасящи за енергийната неефективност. Освен това, ако трябва да бъдат предприети незабавни действия за горните проблеми, беше изчислено, че общият потенциал за спестяване на енергия за избраните фирми ще бъде около 20% – 30% от общата консумация на енергия. Освен това, това представлява около 10% – 15% от енергийните разходи на избраните фирми (Dilhani, Dissanayake и Pallegedara, 2020).
Reunion Island Coffee Roasters, компания, разположена в Оуквил, Канада, потърси начини да направи своите съоръжения за печене, доставка и дистрибуция по-енергийно ефективни. В края на 2015 г. компанията актуализира осветлението в завода с ново енергийно ефективно търговско LED осветление. Старото осветление отнемаше почти половин час, за да достигне пълна яркост, докато новите светодиоди създаваха по-ярка среда, която караше съответните 75 служители на компанията да се чувстват по-сигурни. Освен това компанията инсталира шест сензора за заетост, активирани от движение, които включват осветлението в различни секции на завода само когато хората работят или преминават през съответната зона. Това намалява броя на часовете, през които светлините са включени, което от своя страна води до спестяване на енергия. Трябва да се отбележи, че разходите за електроенергия, свързани с осветлението, са намалени с почти 25%. Компанията инсталира пет интелигентни термостата, за да управлява температурата в съоръжението по по-ефективен начин, т.е. да поддържа по-ниско ниво на отопление, когато никой не използва сградата. Той също така приложи отразяващ нюанс върху прозорците на съоръжението, за да намали изискванията за климатизация през по-топлите месеци. Остров Реюнион също е подобрил самата процедура за печене на кафе. Компанията инвестира в енергийно ефективна машина за печене за цялото си кафе на цели зърна. Тази машина работи с 80% по-малко енергия от по-големите машини. По този начин остров Реюнион би могъл да тества нови процедури за печене по по-ефективен начин, като губи по-малко кафе в процеса и да представи на клиентите си по-добри и по-вкусни продукти (Печенето на кафе обслужва спестяване на енергия | Спестете енергия | Казус от практиката, не дата).
References
Bröckl, M. et al. (2014) Energy Efficiency in Small and Medium Sized Enterprises. Copenhagen.
Southernwood, J. et al. (2021) ‘Energy Efficiency Solutions for Small and Medium-Sized Enterprises’, p. 19. doi: 10.3390/proceedings2020065019.
Calogirou, Constantinos, Sørensen, S. Y. et al. (2010) SMEs and the environment in the European Union, European Commission, DG Enterprise and Industry.
Energie – Atlas Bayern – Bäckerei: Kleine Massnahmen, Grosse Wirkung (2011). Available at: https://www.energieatlas.bayern.de/energieatlas/praxisbeispiele/details,37.html.
Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen (2013). Available at:
https://www.energieatlas.bayern.de/energieatlas/praxisbeispiele/details,257.html.
Energie – Atlas Bayern – Equitherm spart energie beim bierbrauen (2018). Available at: https://www.energieatlas.bayern.de/energieatlas/praxisbeispiele/details,257.html.
Kannan, R. and Boie, W. (2003) ‘Energy management practices in SME – Case study of a bakery in Germany’, Energy Conversion and Management, 44(6), pp. 945–959. doi: 10.1016/S0196-8904(02)00079-1.
Cooremans, C. (2015) ‘Competitiveness benefits of energy efficiency : a conceptual framework’, Proceedings of the Eceee summer study, pp. 123–131.
Crittenden, P. (2015) Promoting Energy Efficiency in Small and Medium Sized Enterprises (SMEs) and Waste Heat Recovery Measures in India, 6th workshop for Energy Management and ActionNetwork (EMAK).
UNECE (2021) Guidelines and Best Practices for Micro-, Small and Medium Enterprises in Delivering Energy-Efficient Products and in Providing Renewable Energy Equipment in the Post-COVID-19 Recovery Phase, UNECE. doi: 10.18356/9789210052559.
Fawkes, S., Oung, K. and Thorpe, D. (2016) Best Practices and Case Studies for Industrial Energy Efficiency Improvement, Copenhagen Centre on Energy Efficiency. Copenhagen.
Crittenden, P. (2015) Promoting Energy Efficiency in Small and Medium Sized Enterprises (SMEs) and Waste Heat Recovery Measures in India, 6th workshop for Energy Management and Action Network (EMAK).
Dilhani, N., Dissanayake, J. and Pallegedara, A. (2020) ‘Energy saving potential in SMEs: selected case studies from the industrial sector in Sri Lanka’, Interdisciplinary Environmental Review, 20(3/4), p. 310. doi: 10.1504/IER.2020.112595.
Изчислено е, че средното МСП би могло да намали сметките си за енергия с 18 – 25% чрез приемане на мерки за подобряване на енергийната ефективност със среден период на изплащане под 1,5 години. Също така се изчислява, че 40% от тези спестявания не изискват никакви капиталови инвестиции (Министерство на енергетиката на Обединеното кралство и изменението на климата, 2015 г.). В този раздел някои най-добри практики и насоки за енергиен отпечатък намаление на МСП. Предложените мерки могат да бъдат прости и евтини (или дори безплатни) или по-сложни и по-скъпи. Те могат да се отнасят до различни раздели или аспекти от работата на предприятието.
7.1. Мерки, свързани с оперативни процеси и поддръжка за намаляване на енергийния отпечатък
Има различни прости мерки, свързани с оперативни дейности и дейности по поддръжка, които могат да бъдат приложени в рамките на МСП за подобряване на тяхната енергийна ефективност (Fawkes et al., 2016; Fernandes et al., 2016):
– Дейностите по поддръжката трябва да се извършват от специализиран и опитен технически персонал. Трябва да има достатъчно време за завършване на съответната работа по поддръжката съгласно съответните стандарти за качество. Спазването на рутинна поддръжка и средносрочен график е от изключително значение. При подмяната на резервните части трябва да се използват най-модерните и ефективни.
– В случай на повтарящи се повреди на инсталацията, трябва да се гарантира, че основните причини са идентифицирани. За целта трябва да се правят експерименти и тестове и всеки трябва да даде своя принос за разкриването им. Много е важно да се гарантира, че всяка основна причина трябва да бъде решена ефективно, без да се причинява друга повреда другаде в съоръжението.
– По време на инсталирането на ново оборудване или машини, трябва да се гарантира, че всички съответни части и компоненти са инсталирани правилно, като се следват указанията на ръководството(ата), предоставено(и) от производителя. Освен това действителната инсталация трябва да се прегледа внимателно преди предаването, за да се гарантира, че тя отговаря на проекта.
– По отношение на размера на оборудването трябва да се гарантира, че спецификациите на оборудването отговарят на оперативните изисквания и отговарят на действителното търсене без излишен капацитет.
– По отношение на работата на оборудването, трябва да се провери дали съответната машина може да бъде изключена лесно и безопасно, когато не се използва. Трябва стриктно да се спазват правилата за безопасност на съоръженията и оборудването. Трябва да има предпазни клапани и подходящи защитни устройства, които „гарантира“ безопасността на съоръжението и инсталираните машини. Възможност и за рестартиране работата на съоръжението в кратки срокове е много важна за постигане на подобрена енергийна ефективност.
– Ако има разнообразие от налични машини, трябва да изберете да използвате тези, които показват най-висока ефективност. Следователно е очевидно, че ръководителите на производството, надзорниците и/или персоналът трябва да са наясно и да имат добри познания за минималните, нормалните и максималните работни условия на цялото налично оборудване.
– Производствените процеси трябва да бъдат проектирани по такъв начин, че да сведат до минимум времето на престой на машините. Освен това трябва да има усилия за спиране на работата на машините възможно най-скоро и стартирането им възможно най-късно. Производствените процеси трябва да бъдат внимателно наблюдавани и преразглеждани с цел идентифициране на потенциал за подобряване на ефективността.
– Трябва да се гарантира, че цялата топлинна и електрическа изолация е в добро състояние, като се минимизират топлинните загуби и се елиминират течовете на електричество.
7.2. Мерки, свързани с топлоизолацията на сградите за намаляване на енергийния отпечатък
– Прозорците са често срещан източник на топлинни загуби в сградите. Поради тази причина техните рамки трябва редовно да се проверяват и поддържат в добро състояние, за да се гарантира, че могат да се затворят плътно и да са устойчиви на течение. Прозорците с единичен стъклопакет трябва да бъдат заменени с двоен или, ако е възможно, с троен стъклопакет. Прилагането на подходящи системи за засенчване също може да предотврати прегряването на сградите.
– Подобно на прозорците, вратите също могат да бъдат тествани, за да се гарантира, че са устойчиви на течение и могат да се затварят плътно. Подмяната на съществуващите врати с по-дебели и внедряването на самозатварящи се механизми също може да помогне за контролиране на температурата на вътрешните пространства, като се консумира по-малко енергия.
– Стените и покривите трябва да се проверяват редовно, за да се открият съществуващи празнини или дупки, които трябва да се поправят/затворят с подходящи пълнежни материали. Освен това могат да се извършат специални одити, за да се проучи потенциалът за намаляване на топлинните загуби чрез прилагане на подходяща топлоизолация.
7.3. Мерки, свързани с отоплението и охлаждането за намаляване на енергийния отпечатък
Подобряването и/или модифицирането на ОВК системите може да допринесе значително за постигане на енергийна ефективност в офис сгради, производствени предприятия и други съоръжения на МСП. ОВК системите трябва да бъдат правилно регулирани, за да осигурят не само подходящи комфортни и здравословни условия на живот на персонала на организацията, но и да сведат до минимум потреблението на енергия. Основните параметри, които трябва да се наблюдават и контролират са: влажност, температура и качество на въздуха. Някои прости и практични мерки, които осигуряват добри и ефективни работни условия на HVAC системите, включват (Fawkes et al., 2016; Министерство на енергетиката и изменението на климата на Обединеното кралство, 2015):
– Трябва да се използват подходящи системи за контрол, които регулират стайната температура. Офисната температура, например през зимните месеци (режим на отопление), се препоръчва да се настрои на 19°C. Очевидно може да се настрои по-ниска от 19°C в коридори, складове и зони с по-висока физическа активност. През лятото (режим на охлаждане) се препоръчва съответната температура на въздуха да не е по-ниска от 24°C. По отношение на температурите на охлаждане има емпирично правило, според което повишаването на зададената температура на охлаждащия въздух с 1°C ще доведе до увеличаване на консумацията на енергия от порядъка на 3% от охладителя.
– Охладителните системи освобождават/отхвърлят топлината в околната среда, а именно в околния въздух. Следователно е очевидно, че за да работят ефективно охладителните системи, те трябва да имат добър и безпрепятствен достъп до околния въздух. По този начин позиционирането на охладителните модули по отношение на съществуващите мебели, оборудване и/или машини е много важно. Ограниченията на пространството и/или лошата инженерна преценка могат да доведат до позициониране на охлаждащи модули близо до изпускателните отвори за горещ въздух или по начин, по който ограничават въздушния поток на околната среда, което неизбежно намалява общата ефективност на системата. Разположението на пространството в съоръжението трябва да се погрижи за охлаждащите системи, за да имат безпрепятствен достъп до възможно най-хладния околен въздух.
7.4. Measures related to lighting for energy footprint reduction
Могат да се прилагат прости мерки, техники и технологии, за да се намали потреблението на енергия от осветителните системи. Най-често срещаните и ефективни мерки са представени и обсъдени по-долу (Fawkes et al., 2016; The Business Case for Power Management | ENERGY STAR, nd; UK Department of Energy & Climate Change, 2015):
– Има сензори и автоматични устройства, които могат да идентифицират присъствието на хора в стая/пространство на сграда или съоръжение. Такива устройства могат да бъдат разположени, за да включат осветлението на съответната стая/пространство само когато стаята/пространството е заето.
– Има стандарти и норми, които определят степента на осветеност в помещението/пространството според дейността, която се извършва в помещението/пространството. За да се постигне икономия на енергия, трябва да се избягва прекомерното осветяване.
– Всички крушки с нажежаема жичка трябва да бъдат заменени с по-енергийно ефективно LED осветление, за да се пести енергия.
– Често се подчертава, че фирмените пространства не използват пълния потенциал на естественото осветление.
Проектирането на пространства по такъв начин, че да се използва максимално естествената светлина от прозорците и/или покривните прозорци, няма почти никакви разходи, като в същото време се намалява търсенето на електроенергия за изкуствено осветление. Ето защо предметите, които блокират прозорците, например шкафовете за документи, трябва да бъдат преместени, докато подредбата на пространството винаги трябва да има за цел да максимизира използването на естествена светлина, например работните бюра трябва да бъдат разположени близо до прозорците.
7.5. Оптимален химичен състав на водата като мярка за намаляване на енергийния отпечатък
Подобряването на качеството на водата в промишлените МСП е много важно. Водата в течно състояние или в газообразно състояние, т.е. пара, обикновено се използва за пренасяне и пренос на топлина в инсталация, оборудване, термични устройства и т.н. Водата не е чиста; съдържа различни елементи като минерални соли, разтворени органични вещества и микробиологични организми. Въпреки че количествата на тези елементи във водата са минимални, те влияят неблагоприятно на свойствата на водата и ефективността на работа на термичните съоръжения и устройства на производствената инсталация. Ето защо е наложително да се контролира и наблюдава отблизо качеството на водата. Включването на редовно тестване на водата в графиците за поддръжка на МСП би могло да осигури подобрено качество на захранващата вода в котлите и намаляване на потреблението на енергия, както и на сметките за закупуване и пречистване на вода (Fawkes et al., 2016).
7.6. Мерки, свързани с проектиране на процеси и енергийни доставки за намаляване на енергийния отпечатък
Вече са представени различни прости и достъпни мерки/действия за постигане на енергийни спестявания. Независимо от това, най-високите подобрения на енергийната ефективност могат да бъдат постигнати чрез обширни промени, свързани с дизайна на процесите и/или енергийните доставки. В сравнение с по-простите мерки, обширните промени винаги са свързани с високи (инвестиционни) разходи и съответния висок бизнес/финансов риск. Такива промени могат да включват внедряване на подходящи когенерационни инсталации, редизайн на производствени линии и/или процедури, прилагане на усъвършенствани прогнози, симулационни и контролни техники и свързването на съоръжението към местната отоплителна или охладителна мрежа за канализиране на отпадъчна енергия или топлина (Zhang et al., 2021).
Възобновяеми източници и съхранение на енергия
МСП имат висок потенциал за инсталиране на покривни слънчеви фотоволтаични системи. Както за производствения сектор, така и за сектора на услугите, тъй като голяма част от съответните процеси са електрифицирани, се очаква, че търсенето на енергийно натоварване може да бъде съпоставено с периоди на високо слънчево производство. Слънчевото затопляне на вода също може да се приеме като алтернатива за отопление или предварително загряване. Това позволява водата да се нагрява доста над 80˚C. Освен това може да си струва да се обмисли съхранението на батерията на място, тъй като цените на батериите падат. Батериите позволяват не само по-голяма експлоатация на слънчеви фотоволтаични системи на място през целия ден, но също така осигуряват резервна опция в случай на повреда на мрежата. За сектора на храните и напитките, по-специално, енергията може да се съхранява термично във вода, фазово променящи се материали или в насипната маса на хранителни продукти в хладилни системи (Food and Beverage | Energy.Gov.Au, n.d.; Royo et al. , 2019 г.)
Комбинирано производство на топлина и електроенергия (CHP)
Конвенционалните (термоелектрически) технологии за генериране на електроенергия показват относително ниска ефективност на гориво към мощност, просто защото значителни количества високотемпературна топлина се губят в околната среда през комина. Това е причината обикновените конвенционални (термични) двигатели да показват нива на енергийна ефективност, които обикновено не надвишават 38% – 40%. По-конкретно, нивата на енергийна ефективност за бутални двигатели са в диапазона от 28% – 38%. Степента на енергийна ефективност на малки газови турбини (номинална мощност до 5 MW) варира между 20% до 25%, докато съответните стойности на ефективност за по-големи газови турбини (номинална мощност между 5 MW и 500 MW) са в диапазона от 25% до 35%. Съвременните газотурбинни електроцентрали с номинална мощност над 500 MW могат да достигнат нива на ефективност, близки до 50%. Технологията CHP улавя и оползотворява топлинната енергия (топлина), която се отделя (загубва) в околната среда. Уловената топлинна енергия може да се използва за производство на пара, която от своя страна може да задвижва парна турбина за генериране на електричество. В по-малък мащаб се използват когенерационни системи, промишлени газови турбини или бутални двигатели, работещи с газ или нефт. Освен за производство на електричество, уловената топлина може да се използва в други топлинни процеси като производство на пара или загряване на вода. Обикновено общата ефективност на когенерационните инсталации е много по-висока от тази, демонстрирана от конвенционалните електроцентрали, а именно от порядъка на 75% – 85% (Fawkes et al., 2016).
Възстановяване на топлината
Изчислено е, че отпадната топлина представлява около 20% – 50% от общото промишлено потребление на енергия. Това е така, защото отпадъчната топлина може да се генерира в няколко форми в рамките на промишлено МСП, например като горещи отработени газове, охлаждаща вода или загуба на топлина от повърхностите на оборудването и нагретите компоненти. Всички топлинни промишлени процеси могат да намалят нуждата от топлина чрез използване на част от тези топлинни загуби, подходящо наречени възстановена (отпадъчна) топлина, като използват топлообменници (възстановяване). Уловената топлина обикновено се използва за предварително загряване на входовете към топлинните камери, намалявайки общото енергийно търсене на съответния процес. Възстановената топлина може да се използва от съседно промишлено съоръжение. Понастоящем има различни технологии за оползотворяване на топлина, които могат да бъдат приложени в промишлени предприятия. За да бъде успешен този технологичен вариант, трябва да има леснодостъпен източник на отпадна топлина и съответна промишлена или търговска нужда от топлина, която да бъде удовлетворена, както и подходяща технология за възстановяване. МСП, които възнамеряват да внедрят технологии за оползотворяване на отпадна топлина, трябва да извършат специални одити от подходящ персонал и/или съветници, за да определят изискванията на тяхното промишлено съоръжение и да оценят технико-икономическата осъществимост на това решение (Fawkes et al., 2016; Jouhara et др., 2018).
Отпадна топлина за захранване
Температурите, участващи в производствените процеси в определени индустриални сектори, може да са над 1000°C. Типични примери за такива индустриални сектори са стоманодобивната и циментовата промишленост. Тяхната съответна генерирана отпадна топлина е свързана с температури, достигащи 750°C. В някои други процеси, като когенерационни инсталации и котли, отпадната топлина може да бъде налична при значително по-ниски температури, вариращи между 160°C и 180°C. Генерираната отпадна топлина може да бъде преобразувана в енергия, като се следва подходът, който е известен като технология за отпадна топлина към енергия (WHP). Различни WHP технологии могат да бъдат внедрени в зависимост от температурата на наличната отпадна топлина. Отпадъчната топлина, налична при високи температури, например, е подходяща за приготвяне на пара, която може да се използва за производство на електроенергия с помощта на парна турбина. От друга страна, отпадъчната топлина, налична при относително по-ниски температури, може също да се използва за генериране на електроенергия с технология, доста подобна на тази на парните турбини. В този последен случай обаче работните течности, които ще се използват, трябва да имат точка на кипене много по-ниска от тази на водата. Следователно е очевидно, че промишлените МСП, които генерират високотемпературна отпадна топлина, със сигурност трябва да проучат опциите за WHP в усилията си да подобрят своята енергийна ефективност и да намалят своя енергиен отпечатък (Fawkes et al., 2016)
МСП представляват над 99% от всички предприятия и представляват приблизително 13% от глобалното крайно потребление на енергия, което означава, че техният принос към целите за подобряване на енергийната ефективност на Европейския съюз е от решаващо значение. Установено е, че енергийната ефективност не е висок приоритет за МСП поради високите инвестиционни разходи, липсата на рентабилност, липсата на осведоменост и липсата на време и ресурси за работа. Има много казуси за успешно прилагане на мерки за намаляване на енергийния отпечатък на МСП от различни сектори, които показват, че пречките пред подобряването на енергийната ефективност могат да бъдат преодолени. Освен това има няколко мерки, свързани с отопление, охлаждане, осветление, производствено оборудване, проектиране на процеси и енергийни доставки, които могат да бъдат приложени, за да се намали енергийният отпечатък на бизнеса. Много от тези мерки са прости, изискват нулеви или ниски капиталови разходи и биха имали други ползи, като удовлетворение на персонала и подобряване на производителността. Съществуват обаче поетапни промени, свързани с дизайна на процесите и енергоснабдяването, които могат да бъдат приложени, което води до значително намаляване на енергията и въглеродния отпечатък. Тези промени изискват значителни инвестиции от страна на МСП, но те имат относително малък период на изплащане поради спестяванията на енергия и разходи.