מאמר בירחון אנרגיה ותעשיה 2013

בארצות מערביות רבות גובר השימוש בטכנולוגיות המבוססות על חשמל כתחליף לטכנולוגיות המבוססות על דלק. הסיבות העיקריות למעבר לטכנולוגיה המבוססת על חשמל הינן חסכון כספי ושימור סביבתי.

בראש ובראשונה מדובר בחסכון כספי אדיר בעלויות יצור קיטור, חימום שמן תרמי ומים חמים, נושא המטריד מאוד את בעלי המפעלים והמוסדות למיניהן במיוחד בימים אלה של משבר כלכלי כלל עולמי. גורם נוסף לעלייה בשימוש בטכנולוגיות הנ"ל הינו רצון הרשויות לצמצם את הנזק הסביבתי הנגרם מהפקת אנרגיה מדלקים מחצביים.

טכנולוגיות המבוססות על חשמל הינן יעילות יותר מטכנולוגיות מקבילות המבוססות על דלקים למיניהן. יעילות מערכות הפועלות בדלקים עומדת על נצילות של 70-80% ויורדת עם הזדקנות הציוד ושינויים בתפוקות, לעומתן  מערכות חשמליות או כמו שמכנים אותן מערכות אלקטרו –טכנולוגיות הן בעלות  נצילות של 99.5% לאורך כל חיי הציוד ובכל תפוקה.

מפעל שיאמץ את הגישה התפעולית החדשה, תוך שילובה של טכנולוגיה מוכחת, יבטיח חסכון של 20-40% בעלויות היצור של קיטור וחימום שמן תרמי, תוך החזר השקעה מהיר.

כיום, יצור קיטור נעשה לרוב תוך שימוש במזוט, סולר או בגפ"מ שהם יקרים מאוד, מזהמים ודורשים טיפולים ואחזקה.

המרת  השימוש בדודי קיטור חשמליים שיכנסו לעבודה בשעות השפל והגבע ואפילו בשעות הפסגה בעונת המעבר, השימוש בהתאם לתעריפי תעו"ז שאותם מעודדת חברת החשמל יובילו לחסכון כלכלי משמעותי. המערכות החשמליות משתלבות באופן מבוקר אופטימאלי במקביל למערכות הקיימות, הדודים מופעלים בעזרת מערכת בקרה, בשעות המוזלות ומשמשים כגיבוי מיידי בשאר שעות היום, בכך גם  ניתן לחסוך בעלויות דודי גיבוי הנשמרים חמים במשך כל היום באופן רצוף.

לגורם עסקי או מוסדי כדאי להפעיל מחולל קיטור או מחמם שמן תרמי חשמלי כי:

• השימוש בדלקים מזוט כבד, סולר, גז – יקר מאד. 

• המערכות מגיעות לתפוקה מלאה תוך דקות בודדות. 

• מערכת שמן תרמי מגיעה לדיוק מרבי של טמפרטורת השמן ומגיבה מהר לשינויים בייצור. 

• אינו מזהם סביבתית. 

• להתקנתו דרוש שטח ריצפה קטן. 

• ניתן לבקרה מרחוק. 

• אין צורך ברישיון מסיק דוודים.

והחשוב מכל – יצור בשעות הזולות מהווה חסכון כלכלי משמעותי.

החיסכון הכלכלי מגיע ל- 40-20% מעלויות היצור, בהתאם לסוג הדלק המוחלף ולמשטר העבודה הנהוג. הגישה התפעולית החדשה המוצעת היא הפעלת דודי החשמל בשעות המוזלות ובכך לנצל את פערי העלויות בין שימוש בדלקים לשימוש בחשמל בשעות אלו. חשוב לזכור כי ההתייעלות האנרגטית במעבר מנצילות של 70% במערכות דלקיות ל-99.5% בחשמלית רק מוסיפה לחיסכון. 

החזרי ההשקעה קצרים בהרבה מן המקובל בשוק התעשייתי ומגיעים לשנתיים ואף פחות מכך.

 

דוגמה לתחשיב כלכלי במעבר מגפ"מ לחשמל: מפעל אלובין ליצור מסגרות אלומיניום. אלובין, הממוקם בקריות, מייצר 1 טון קיטור במשך 24 שעות ביממה לא כולל סופ"ש. המערכת עובדת במפעל משנת 2010. 

נתוני בסיס: 

• משתמש בגפ"מ לתעשייה במחיר של 4.7  ₪ לק"ג (נכון לינואר 2013). 

• מחובר למתח גבוה במחיר ממוצע של: 29 א"ג בשפל, 41 א"ג בגבע ו-46 א"ג בפסגה מעבר לקו"ש.

• מייצר 3500 שעות שפל (מתוך מקסימום 4652 בשנה). 

• מייצר 1400 שעות גבע בשנה. 

• מייצר 1900 שעות בפסגה בעונת המעבר. 

• מי קונדנס – מים החוזרים מהתהליך בטמפ' של 80 מעלות. 

 

תחשיב לפוטנציאל החיסכון השנתי: 

• עלות ייצור 1 טון קיטור בגפ"מ: 330 ₪ 

• עלות יצור 1 טון קיטור בחשמל בשפל: 174 ₪ 

• חיסכון ל-1 טון קיטור בשפל: 156 ₪ 

• חיסכון ב-3500 שעות: 546,000 ₪ 

• עלות יצור 1 טון בשעות גבע: 246 ₪ 

• חיסכון ב-1400 שעות גבע: 117,000 ₪ 

• עלות יצור 1 טון בפסגה: 276 ₪ 

• חיסכון ב- 1900 שעות פסגה: 102,600 

• חיסכון כולל לשנה: 765,000 ₪ 

אם הפעלת הקיטור היא רק 80% מזמן אזי החיסכון מסתכם ב: 612,000 ₪.

 

דוגמה לתחשיב כלכלי במעבר מסולר לחשמל:

מפעל או מוסד המייצר 1 טון קיטור במשך 24 שעות ביממה לא כולל סופ"ש. 

נתוני בסיס: 

• משתמש בסולר לתעשייה במחיר של: 5₪ לק"ג (נכון לינואר 2013 אחרי זיכוי ממס הבלו).

• מחובר למתח גבוה במחיר של: 29 א"ג בשפל, 41 א"ג בגבע לקו"ש ו- 46 א"ג בפסגה עונת מעבר. 

• מייצר 3500 שעות שפל (מתוך מקסימום 4652 בשנה).

• מייצר 1400 שעות גבע בשנה.

• מייצר 1900 שעות פסגה בעונת המעבר.

• מי קונדנס – מים החוזרים מהתהליך, בטמפ' של 80 מעלות.

• נצילות כוללת של הדוד 75%.

 

תחשיב לפוטנציאל החיסכון השנתי: 

• עלות יצור 1 טון קיטור בסולר: 386 ₪ 

• עלות יצור 1 טון קיטור בחשמל בשפל: 174 ₪

• עלות יצור 1 טון קיטור בחשמל בגבע: 246 ₪ 

• עולת יצור 1 טון קיטור בחשמל בפסגה מעבר: 276 ₪ 

• חיסכון ל – 1 טון קיטור בשפל: 212 ₪ 

• חיסכון ב – 3500 שעות: 742,200 ₪ 

• חיסכון ב- 1400 שעות גבע: 196,000 ₪ 

• חיסכון ב- 1900 שעות בפסגה מעבר: 209,000 ₪ 

• חיסכון כולל לשנה: 1,147,000 ₪

אם הפעלת הקיטור היא רק 75% מזמן אזי החיסכון הצפוי:  860,000 ₪ 

כל מפעל גדול כקטן העושה שימוש בקיטור מים חמים או שמן תרמי, המיוצר מדלקים או גפ"מ, ראוי שישקול בחיוב שילוב של מחמם חשמלי במערך הייצור שלו ובאופן שיעניק לו תרומה מהירה ונאותה להשקעתו.

מערכות חשמליות לקיטור, שמן תרמי ומים חמים נפוצות כיום ברוב מפעלי התעשייה, מפעלי מזון ומפעלים כימיים, בתי חולים, מאפיות, בתי מלון, מכבסות, קיבוצים ועוד.

המערכת יכולה להעניק למשתמש חסכון ניכר גם כשהיא מהווה כגיבוי בלבד למערכות קיימות.

1. דודי קיטור בטכנולוגיית גופי חימום: 

• פועלים במתח נמוךV -415 – 380 

• גופי החימום טבולים במים

• נצילות של 99.5% בכל עומס ולכל אורך חייהם 

• תפוקות: מ- 0 עד 4 טון/שעה 

• שטח ריצפה קטן

 

 

2. דודי קיטור בטכנולוגית האלקטרודות:

• פועלים במתח גבוה: KV 4.16,KV  11 

• האלקטרודות אינן טבולות במים 

• נצילות של 99.9% בכל עומס ולכל אורך חייהם 

• תפוקות: מ-3 עד 50 טון/שעה 

• שטח ריצפה קטן יחסית

 

3. דודי שמן תרמי חשמליים:

• גופי חימום בתוך שרוולים 

• מתח נמוך של V380-415  

• נצילות של 95.5%.  

דוד קיטור חשמלי או מחמם שמן תרמי מהווה מערכת גיבוי המספקת תפוקה מלאה תוך דקות ספורות ממצב קר! למערכת יכולת שינוי תפוקהTURNDOWN , תוך שניות. אין צורך לשמור את המערכת חמה. 

למערכת אין ארובה כך שבהמתנות איננה מעבד אנרגיה וחום.

אימוץ הגישה התפעולית, המוצעת על ידי חברת גרינטק, למעבר משימוש בטכנולוגיות דלקיות לאלקטרו –טכנולוגיות תורמת לחיסכון כספי ומועילה מאוד מבחינה אקולוגית.

בכל תהליך של שריפת דלק מחצבי (דלק פוסילי) נפלטת לאטמוספרה דו תחמוצת הפחמן, זוהי אחת הבעיות "החמות" ביותר המעסיקות את העולם המערבי, לדו תחמוצת הפחמן השפעה רבה על התחממות האקלים בעולם. מומחים סבורים כי אם לא יינקטו צעדים מיידים לצמצום הפליטה של דו תחמוצת הפחמן צפויה עליה של 6 מעלות בטמפרטורת כדור הארץ בשנים הקרובות.  

המערכות האלקטרו טכנולוגיות  העובדות בחשמל מחליפות את המערכות הדלקיות למשך 4500 שעות שפל בשנה וכ- 3000 שעות גבע שהם סה"כ 7,500 שעות בהן המפעל או המוסד לא שורפים דלק או גז -שעות נקיות ובהן אין פליטת מזהמים, כתוצאה משרפת דלקים, ובראשם דו תחמוצת הפחמן. 

אל לנו לשכוח שרבים מהמפעלים נמצאים בקרבה לסביבת מגורים ולמזהמים אלה השפעות הרסניות. 

המערכות שקטות ואינה מרעישות, אין סכנה לזיהום קרקע ולזיהום מי תהום מתקלות במערכת הדלק, אין צורך במיכלי אגירה- של דלק או גז המהווים גם סכנת התפוצצות!

בצד החיסכון טמונה גם ירידה משמעותית בזיהום האוויר ובפליטות CO2 מאותו מקור.