能源审计:通往效率之路

能源审计可能听起来像一个令人生畏的过程，但遵循美国环保署能源之星计划提供的指导方针，可以很容易地减少能源消耗，并开始收获能源效率的好处。

在当今艰难的经济形势下，许多公司的主要目标已成为在不减少产量或损害产品质量的情况下降低运营成本。考虑到运费、原材料成本和工资等几项固定费用，削减成本似乎是遥不可及的。

然而，公用事业成本是最大的可变运营成本之一，能源管理最近成为公司减少管理费用的一种流行方式。粮食行业可以获得丰富的信息、工具、资源和政府项目，帮助他们确定可以采取哪些措施来提高能源效率。

在某些情况下，简单地更换旧电机和轴承可以在公用事业账单上产生巨大的差异。其他设备，如传送带、颗粒机和研磨机，如果过时或维护不当，可能会消耗大量能源。但是，有效的能源管理策略并不仅仅依赖于一系列项目。它需要各级人员的奉献精神，收集和分析数据，并定期检查进度以完成任务。

规划一个能量管理过程

能源管理过程是为减少能源消耗而采取的倡议和行动的组合。美国环保署的“能源之星”计划概述了指导企业完成这一过程的一系列步骤。第一步，“做出承诺”，更多的是心理上的，而不是结果导向的，贾隆·范德·霍夫说，他是印第安纳州苏中心州际公路的高级项目工程师。他说，在实施能源管理计划的最初阶段，高层管理人员必须创造一种能源意识的文化。

他说:“一些公司从来没有从节能项目中获得潜在收益，因为他们没有把节能意识和管理作为企业文化的一部分。”“高层管理人员必须营造一种节能意识的氛围，所以当他们宣布提高效率的举措和项目时，这是有意义的，因为这与公司的文化是一致的。”

下一步是“评估绩效”。这包括收集和分析过去五年左右的公用事业账单，以寻找趋势。这个步骤可以作为衡量进展的起点，并有助于制定未来的能源消耗目标。

在能源审计的这一部分中，费用的分类是最重要的因素。范德霍夫说，电费应该在60%到70%左右，而20%到40%应该是需求费(公用事业公司对你过去一个月的高峰用电量收取的费用)。该法案的其余部分将包括额外的费用和罚款。如果有任何百分比与预期相差甚远，那就需要进一步调查。

在此之后，搜索每个月的不一致情况，以确定该设施在一年中的哪个时间达到其能源使用峰值。

如果公司有多个设施，比较每个设施的账单，找出需要改进的地方，并将资源集中在真正需要改进的设施上。

基于在审计中收集的信息，公司可以开始概述目标并定义基准。目标可以表示为能源使用减少的具体数量，例如减少10%，或者表示为阈值要求，即性能的最低可接受水平。EPA还建议为实现目标设定一个日期或时间框架，例如到2010年将总能源使用量从1999年的水平减少25%，或在五年内将能源绩效提高20%。

接下来的四个步骤，“制定行动计划”、“实施行动计划”、“评估进展”和“认可成就”，应该在持续的基础上进行和修订。目标在一段时间内保持不变，或者直到它们达到为止，但在评估进展后，行动计划可能会改变。

能源的罪魁祸首

并不是每个设施都需要相同的项目来实现能源效率。这主要取决于工厂使用的具体设备，但有一点是肯定的:旧电机是主要的能源罪魁祸首。此外，过大、维护不当或全天候运行的电机会消耗大量不必要的能源。

范德·霍夫说，按照今天的标准，大多数超过10年的电机都是低效的。升级工厂里的所有电机似乎是一笔巨大的开支，但升级的成本很快就能收回成本。今天可用的高效电机将提供2%至5%的即时效率提升，这直接带来了底线。

范德·霍夫说:“最初购买一台电机的成本只占其使用寿命成本的2%。“它一生中消耗的能量占剩下的98%。”

然而，有时候一个全新的马达并不是唯一的选择。增加一个变速驱动器的电机，只是有一个开/关控制将减少能源消耗。这使得设备在没有满负荷运行时可以节约能源。Michael Gurney, Concept Systems, Inc.的执行董事，解释了变速驱动的好处。

Gurney补充说:“许多作业都使用跨线启动器，而使用变速驱动系统可以在需要的时候提供所需的动力，这不仅节省了能源，还增加了输送设备的寿命。”“有了风扇，变速驱动器更加节能，并根据需要提供适当的功率，减少了对阻尼器控制的需求。一般来说，实现变速控制和更好的测序技术的系统将为这些功能带来立竿见影的好处。”

谷物搬运工面临的另一个常见问题是没有合适尺寸的电机来完成特定的任务。

“人们认为他们需要最大的电机，这样他们的设备就有足够的动力，但这浪费了大量的能源，”斯科尔滕斯说。始终使用设备制造商指定的电机尺寸，以实现最大的能源效率。

正确维护设备也有助于提高能源效率。俄亥俄州尤蒂卡市的奥特精密公司总裁奥特建议工厂采用预测性维护计划，而不是等到问题出现时才去解决。

阿特说:“预防性维护可以转化为节约能源，因为它可以检测到导致能源效率低下的问题，比如不对准或风扇不平衡。”“这些问题导致电机工作更加困难，并增加了使用的安培数。”

在试图降低能源成本时，一天中的时间是另一个需要考虑的因素。许多公用事业公司在高峰时段，比如早上7点到下午5点，收取更高的电费。Gurney和Scholtens都强烈建议定期进行能源审计，以评估使用模式，并确定是否可以通过在非高峰需求时段运行来获得效率。

“最好在一天中错开使用设备，”Scholtens说。“这将取决于工厂和公用事业公司，但有时夜间运行负载是最有效的。”

Interstates的支持服务部门经理乔恩·惠勒(Jon Wheeler)说，虽然常识可能会告诉你，如果不使用设备，就关掉它，但这并不总是最好的主意。由于启动需要巨大的能量，大型设备不应该在一天中多次打开和关闭。

惠勒说:“关于是否让设备继续运行，这样你就不会得到那么高的初始功率摄入，有相当多的争论。”“我的建议是，如果你一天中只休息10到20分钟，你应该让它一直开着。然而，如果你打算在24小时内只运行8个小时，那么在使用时让它开着，然后在一天中的其他时间关闭它。

“这就是自动化能帮上大忙的原因。您可以设置闲置时间，因此，如果设备在设定的时间内没有使用，自动化程序将在设备达到闲置时间后直接关闭设备。”

生产效率=节约能源

自动化系统可以提高生产、信息和数据管理以及物料处理功能的效率，这已经不是什么秘密。但是，这些系统在设施的整体运行中所带来的好处，可能会掩盖自动化在节能方面带来的显著好处。

虽然Concept systems在设计和实施特定于农业的系统方面相对较新，但在为包括采矿，航空航天和能源生产行业在内的各种行业设计节能和生产自动化系统解决方案方面有着悠久的历史。这些行业和粮食行业都有一个共同的目标:在降低运营成本的同时提高生产率。

Gurney认为，通过更有效地使用自动化来实现节能，归结为设施和运营商之间的简单沟通问题。

格尼说:“在做出将自动化系统引入其设施的最初决定之前，他们确实需要仔细研究这种自动化应该满足的具体需求。”“通过仔细观察您的设施如何运行以及需要完成的主要任务，您可以揭示哪些领域将从自动化中受益最大。

“该设施为作业者提供了无数的数据点，这些数据点说明了作业效率，以有意义的方式收集和组织这些数据通常会引导作业者找到需要注意的地方。”

利用热能来提高能源效率

对于一些设施来说，完全自动化的操作可能太大了，但是设施管理人员可以利用其他工具来提高能源效率，比如红外成像。

红外成像最初是在20世纪60年代被军方用于探测热寻的导弹，但今天红外摄像机是负担得起的，并且可以用于粮食工业。相机的工作原理是读取温度，并将结果转换成使用256色调色板的图像。明亮的颜色，如红色和橙色，代表高温，而蓝色和绿色表示低温。

红外成像可用于拍摄特定设备或电气面板和变速箱本身的照片，以检测热量，这表明电源泄漏或设备问题。

阿特说:“使用红外线来观察皮带传动或直接传动设备可以发现错位，因为那里的摩擦会产生热量。”“通过检查风扇的不平衡，可能会使你的马达过度工作，从长远来看，你会节省能源。”

拍摄电板的图像也可以暴露隐藏的能量罪魁祸首。

“红外图像显示了从断路器松动连接到保险丝夹松动和断开组件，以及过热加热器不能有效运行的所有问题，”Utter说。“这些都是很容易解决的问题，但如果没有这种技术，就很难检测到。”

提高能源效率并不一定是一项艰巨的任务。通过实施能源管理流程，获得全体员工的支持并正确维护设备，能源消耗可以轻松降低。