Korreksjonsfaktorer. Graddager oppvarming, HDD = 18 T middel

Transkript

1 Korreksjonsfaktorer Applikasjonen har mulighet for fire forskjellige korreksjoner; kjelvirkningsgrad, klima, kapasitetsutnyttelse og produktmiks. Brukere av web-løsningen kan velge om de ønsker å benytte korreksjonsfaktorene eller ikke. Under finner du en beskrivelse av metodikken for de ulike korrigeringene. Klima Det er et ønske å kunne ha mulighet til å korrigere energibruk etter oppvarmingsbehov (og kjøling) i ulike klimasoner for å kunne beregne en mer riktig indikator. For å kunne handtere energibruk til oppvarming er det nødvendig å ta hensyn til været. Bruk av graddagstall er en enkel og nyttig måte hvor man med et enkelt tall kan beskrive hvor kaldt det har vært i en periode. Tabell 1 viser gjennomsnittlig graddager (HDD) for oppvarming i land som deltar i BESS-prosjektet. Tabell 1: Gjenomsnittlig varme graddager (HDD) for noen Europeiske land. Kilde: Odyssee- Mure database. Country HDD Greece 1461 Spain 2152 Ireland 2343 Bulgaria 2798 Slovenia 2863 Belgium 3015 Austria 3132 Netherlands 3200 Sweden 3855 Lithunia 4114 Norway 4362 Finland 4818 EU 2559 Det finnes forskjellige metoder for å beregne graddagstall, men alle refererer til en basistemperatur. For oppvarming er dette den utetemperaturen hvor det ikke kreves fyring for å oppnå en komfortabel innetemperatur. Graddagstallet for et år finnes ved å beregne differansen mellom gjennomsnittlig døgntemperatur og basistemperatur for deretter å akkumulere data for alle dager i året. I dette prosjektet bruker vi 18 C som basistemperatur. summert for alle dager i året. Graddager oppvarming, HDD = 18 T middel Graddager for kjøling (CDD) kan beregnes på tilvarende måte, men det finnes ingen offisiell fastsatt basistemperatur og CDD er derfor ikke lagt inn i BESS-applikasjonen. Den mest korrekte måten å korrigere for klima er å benytte graddagstall for det aktuelle år der fabrikken er lokalisert. Dersom dette ikke er tilgjengelig kan graddagstallet for landet benyttes (fortrinnsvis for det aktuelle år). Klima i Brussel benyttes her som normalt klima.

2 I produksjonsindustri er bare deler av energibruk avhengig av klima. Denne andel varierer fra bransje til bransje og er vanskelig å generalisere. Dersom du ønsker å korrigere for klima må du legge inn gjennomsnittlig andel av termisk energibruk som er klimaavhengig for din bedrift. Klimaavhengig andel av termisk energibruk vil da bli dividert med graddagstall for bedriften/landet og multiplisert med gradagstallet for Brussel. Eksempel: Klimakorrigert termisk energibruk = termisk energi * ((1-klimaavhengig andel) + klimaavhengig andel * graddagstall (Brussel) / graddagstall (Land A)) E (termsik) c.c. = GJ/år * ((1-0.2) * 3015/1500) = GJ/år Dersom bedriften hadde vært lokalisert i Brussel i stedet for syd-europa ville bedriften pga klimaforskjeller brukt 20% mer termisk energi. Kjelvirkningsgrad Bedriftene blir i tillegg til innkjøpt energi spurt om å legge inn årsvirkningsgrad for alle energibærere som benyttes i fyrkjeler. På denne måten er det mulig å sammenligne netto energibruk for produksjonsanlegget uavhengig av forskjeller i fyrhuset. Eksempel 2: Netto energibruk = energikilde A * kjelvirkningsgrad A + energikilde B * kjelvirkningsgrad B. E netto = GJ/år * GJ/år * 80/100 = GJ/år

3 Kapasitetsutnyttelse Spesifikk energibruk øker ofte når produksjonskapasiteten ikke er fullt utnyttet fordi basis energibruk da blir fordelt på et mindre produksjonsvolum enn ved full produksjon. Formålet med å korrigere for redusert kapasitetsutnyttelse er å separere effekten av endringer i produksjonsvolum fra andre variable og endret energieffektivitet. Korrigeringer skal bare gjøres når endring skyldes eksterne årsaker (utenfor bedriftens innflytelse). Ved korrigering for kapasitetsutnyttelse blir basis energibruk i tilfelle mindre produksjonsvolum redusert for å tilpasses samme andel av basis energibruk som ved full kapasitetsutnyttelse. Dersom basis energibruk ved full kapasitetsutnyttelse er 30%, kan den øke til 35% ved 80% kapasitetsutnyttelse. Basis energibruk utgjør da for stor andel av total energibruk og bør derfor reduseres til samme nivå som ved full produksjon, se figur 1 og eksempel 3. Eksempel 3: En bedrift som produserer tonn ved full kapasitet bruker 10 GWh, og spesifikk energibruk er da 1 kwh/kg. Ved 80% kapasitetsutnyttelse er produksjonen tonn og energibruk 8,6 GWh og dette gir en spesifikk energibruk lik 1,08 kwh/kg. 35% av denne energibruk går til ikke produksjonsavhengig forbruk (romvarme, vasking, belysning etc). Denne andel kan bli korrigert siden den er urimelig høy når kapasitetsutnyttelsen går ned. Korrigert energibruk blir således: 8.6 * 0.35* * (1-0.35) = 8.0 GWh der ikke-produksjonsavhengig andel av energibruk er korrigert til kapasitetsutnyttelsen ved 80%. Korrigert spesifikk energibruk er da 1,0 kwh/kg, det vil si samme som ved full kapasitet. I dette eksempelet er det bare kapasitetsutnyttelsen som er endret, (andre faktorer kan påvirke total energibruk, men her er ikke disse vist) for å vise hvordan forskjellige produksjonsvolum kan håndteres. Normal produksjonskapasitet kan defineres som det produksjonsvolum bedriften er planlagt for ved normal arbeidstid. En praktisk måte å beregne kapasitetsutnyttelse kan være å dividere råvare mottatt på dimensjonert mottak. For meierier kan dette være behandlet råmelk, for bakerier forbruk av mel og for kjøttbearbeidende industri mottatt tonn kjøtt. En måte å beregne ikke produksjonsavhengig andel av energibruk er å plotte energibruk opp mot produksjonsvolum. Bruk data som har bli registrert med jevnlig intervaller (daglig, ukentlig, månedlig ). De fleste prosesser vil framvise et mønster der en rett linje (beste tilpasning) kan tegnes. Denne linjen viser sammenhengen mellom energibruk og dens driver (i dette tilfellet, produksjon). Linjens skjæring med y-aksen viser ikke produksjonsavhengig energibruk i absolutt verdi, se figur 2. For å beregne andel av ikke produksjonsavhengig energibruk for det aktuelle produksjonsvolum, blir basis energibruk dividert med aktuell energibruk for den aktuelle produksjonskapasiteten. Selvfølgelig bør ikke denne andel bli for høy, siden hele metodikken

4 er avhengig av at energibruk påvirkes av produksjonsvolum. Dersom ikke, må det velges en annen metode (for eksempel energibruk per m² oppvarmet areal) Total Energy use (GWh) % 35% 70% Basic 30% Production (ton) Figur 1: Den andel som basis energibruk utgjør øker når kapasitetsutnyttelsen reduseres Energy (MWh/month) Production (t/month) Figur 2: Månedlig energibruk i forhold til produksjonsvolum. Skjæringspunktet med y-aksen viser basis energibruk.

5 Produksjonsmiks Noen industribransjer har et vidt spekter av produkter og energibehovet for fremstilling av de enkelte produktene kan variere mye. Den beste måten å sammenligne bedrifter er å ha homogene grupper med bedrifter som produserer samme produkt, med samme produksjonsutstyr og med tilnærmet samme produksjonsvolum. Ofte er imidlertid ikke dette mulig, og da kan en slags normalisering av ulike produkter i forhold til hvor energikrevende de er å produsere være en måte å korrigere for ulik produkt miks. Enovas Industrinettverk har slike normaliseringsfaktorer for meierier og kjøttbearbeidende industri. Til å begynne med vil disse faktorene bli benyttet dersom bedriften ønsker å sammenligne bedrifter med forskjellig produksjonsmiks. I fremtiden blir det kanskje beregnet nye normaliseringsfaktorer som erstatning for dagens faktorer. I bakeriene blir forbruket av mel multiplisert med 1,35 for å beregne produksjonsvolumet av brød. For bakeriene er det ikke etablert noen korreksjonsfaktorer som tar hensyn til forskjellig produktmiks. Eksempel 4: Produksjonsvolum i bakeriene = 1.35 * tonn mel I kjøttbearbeidende industri blir normaliseringsfaktorene i tabell 2 benyttet, når det ønskes korreksjon for forskjellig produktmiks. Når benchmarking uten korreksjon for forskjellig produktmiks er valgt, blir mengden av alle produkter summert (innfryst mengde er ikke inkludert). In the meat industry the production normalization factors presented in Tabell 2 is used, when adjustment for different production mix is chosen. When benchmarking without adjustments for different production mix is chosen, the quantities of all products are added (the frozen volume is not included). Tabell 2 Produkt normaliseringsfaktorer for kjøttbearbeidende industri Produkt Normaliserings faktor Slakt av storfe 1 Slakt av gris 1 Slakt av andre dyr 1 Kokte/stekte produkter 2.9 Spekevarer 5.7 Andre foredlede produkter 1 Innfryst kvantum 1.4

6 Eksempel 5: Normaliseret produksjon i kjøttbearbeidende industri = 1 * tonn slaktet * tonn kokte/stekte produkter * tonn spekemat + 1 tonn andre produkter * tonn innfryst kvantum Ikke korrigert produksjon = tonn slaktet + tonn kokte/stekte produkter + tonn spekemat + tonn andre produkter I meieriene blir normaliseringsfaktorene i tabell 3 benyttet, når det ønskes korreksjon for forskjellig produktmiks. Når benchmarking uten korreksjon for forskjellig produktmiks er valgt, blir mengden av all behandlet melk og produsert juice summert. Tabell 3 Produkt normaliseringsfaktor for meieriene Produkt Normaliserings faktor Behandlet melk 0 Søte konsummelkprodukter Sure konsummelkprodukter Begerprodukter Hvitost (harde) Brunost Annen hvitost (myke) Kasein Tørkede produkter Smør/smør-olje Konserver Utgående suppleringsmelk Juice Eksempel 6: Normalisert produksjon i meieriene = * liter søte melkeprodukter * liter sure melkeprodukter * liter begerprodukter * kg hvitost * kg brunost * kg annen hvitost * kg kasein * kg tørkede produkter * kg smør/smør-olje * kg konserver * liter utgående suppleringsmelk * liter juice Ikke korrigert produksjon = liter behandlet melk + liter produsert juice