Układy napędowe w obliczu wyzwań
Rosnące znaczenie wydajności układów napędowych potwierdza najnowszy raport Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA). W najbliższych 25 latach spodziewane jest podwojenie zapotrzebowania na energię ze strony napędów przemysłowych, a zainstalowanie odpowiedniego napędu może zwiększyć sprawność elektryczną systemu o kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt procent.
W raporcie World Energy Outlook 2016 (WEO-2016) Międzynarodowa Agencja Energetyczna wzięła pod lupę środki niezbędne do osiągnięcia celów określonych podczas COP21 – konferencji klimatycznej ONZ wParyżu – w zakresie ograniczenia globalnego ocieplenia o 2 °C. Wśród kluczowych elementów, które mają na to wpływ, obok rozwoju odnawialnych źródeł energii, efektywności energetycznej i efektywności w obszarach gospodarki wodnej, wymieniane są także stosowane układy napędowe.
Napędzanie efektywności
W raporcie podkreślono potrzebę udoskonalenia systemów układów napędowych, które zużywają ponad połowę wytwarzanej energii elektrycznej na całym świecie, w kierunku rozwiązań bardziej energooszczędnych. Dzięki temu możliwe byłoby znaczne zmniejszenie zależności wielu gałęzi przemysłu od dostaw energii. Miałoby to również pozytywny wpływ na gospodarkę i klimat.
Globalnie, do 2040 r., spodziewane jest podwojenie całkowitego zapotrzebowania na energię ze strony napędów przemysłowych, z czego około połowa tego wzrostu pochodzić będzie z Chin i Indii. Instalując napędy oregulowanej prędkości można zwiększyć sprawność elektryczną systemu o 15–35% w stosunku do tradycyjnego układu z silnikiem pracującym ze stałymi obrotami. Średni okres zwrotu z inwestycji nie przekracza zwykle 3–4 lat, co sprawia, że są one bardzo opłacalne. Elektryczne układy napędowe mogą średnio zużywać do 40 proc. mniej energii, jednak aby było to możliwe, konieczne jest zastosowanie kompleksowych działań, w tym wprowadzenia bardziej surowych zasad w zakresie obligatoryjnego stosowania regulowanych układów napędowych o wysokiej sprawności i innych środków zwiększających efektywność całego systemu. Wśród napędów, których stosowanie przekłada się na wymierne oszczędności, są urządzenia marek VLT i VACON Danfoss Drives – producenta przetwornic częstotliwości wykorzystywanych do sterowania prędkością silników elektrycznych. Rozwiązania te umożliwiają zaoszczędzenie w aplikacjach takiej ilości energii, jaką w tym samym czasie wyprodukuje jedna elektrownia atomowa.
Wymierne korzyści
Za co najmniej dwie trzecie emisji gazów cieplarnianych na świecie odpowiada sektor energetyczny. Wzrost emisji CO₂ związany z energetyką został całkowicie zatrzymany w 2015 r., co wynikało przede wszystkim ze zmniejszenia energochłonności gospodarki światowej o 1,8%, a także coraz powszechniejszego stosowania czystszych źródeł energii, głównie odnawialnych. Przewidywany 30% wzrost światowego zapotrzebowania na energię do 2040 r. oznacza większe zużycie wszelkich nowoczesnych paliw, co pociąga za sobą konieczność zainwestowania 23 bln dolarów w poprawę efektywności energetycznej.
Raport IEA wskazuje, że obecnie ponad połowa energii elektrycznej zużywanej na całym świecie jest pochłaniana przez systemy elektryczne układów napędowych we wszystkich sektorach, a 30% (6000 TWh) globalnego zużycia energii elektrycznej generują systemy przemysłowe z napędami elektrycznymi. 40% energii elektrycznej jest zużywane przy wydobyciu wody, 25% – w procesach utylizacji ścieków, a 20% – w dystrybucji wody. Nowoczesna inżynieria i dostępne technologie mogą pomóc sprostać związanym z tym wyzwaniom.
Artykuł na podstawie materiałów Danfoss Poland
source: Automatyka 12/2016