זה נוגע לכיס של כולנו – ) ( עלות הבעלות הכוללת TCO . עריכה: אריה מוסקוביץ`
עלות הבעלות הכוללת( – )TCOזה נוגע לכיס של כולנו מאת :ליונל גודרל וארנו סאברו .עריכה :אריה מוסקוביץ' בבואנו לחשב עלויות של פרויקט אנו מורגלים להתייחס לעלות ההקמה ( (CAPEXולעלויות התפעול ( .)OPEXרבות כבר דובר על עלויות השימוש בחשמל ,ההולכות ותופסות חלק נכבד מעלות התפעול במתקן ובכך שיש צורך ממשי ומהותי להתחשב בעלויות אלו ולכוון לפתרון היעיל אנרגטית בבואנו לתכנן את הפרויקט .דרך נוספת להתייחס לעלויות התפעול היא דרך עלות הבעלות הכוללת (.)TCO עלות הבעלות הכוללת ( )TCOהיא שיטת הערכה כלכלית המיועדת לעזור לשערך(להעריך) את העלויות הישירות והעקיפות המתייחסות לרכישה .הערכת TCOאידיאלית מציעה סיכום המשקף לא רק את עלות הרכישה אלא את כל ההיבטים של השימוש העתידי ותחזוקת הציוד ,המכשיר או המערכת הנשקלת .עלות הבעלות הכוללת מביאה בחשבון ,בין השאר ,את עלויות אימון אנשי השירות ומשתמשי המערכת ,עלויות הקשורות בתקלות או השבתות (יזומות ושאינן כאלה) ,מקרים של ביצועים ירודים (נצילות נמוכה) ,עלויות מוכנות לאסון והתאוששות ממנו ,שטח נדרש ,חשמל, הוצאות התקנה ,בדיקה ,בקרת איכות ,הוצאות גדילה ,ועוד.. מאחר והפתרון מבית שניידר אלקטריק ,הוא פתרון עוטף ,הנותן מענה לפרויקט משלב התכנון ועד שלב האחזקה ,מעדיפה חברת שניידר אלקטריק להתייחס למדד זה. בכל מקום שבו ישנן מערכות שאיבה – בסביבות כמו בניינים ,מתקני מים/מי שפכים ומתקני גז ונפט – אפשר לראות כיצד צריכת האנרגיה משפיעה באורח ניכר על העלויות .על אף העובדה שעלות אנרגיית החשמל מייצגת 04%מעלות הבעלות הכוללת של מערכות שאיבה (ראו איור ,)1ארגונים רבים אינם משכילים לשלב את הצעדים הנחוצים כדי לשפר את הנצילות וכתוצאה מכך ליהנות מירידה בעלויות. כדי לפתור את הדילמה הזו חשוב להבין את המחסומים השכיחים ולהתמודד אתם: היעדר מדדים הולמים – בעבר לא היה מקובל לשלב את הגורם של נצילות אנרגיה למבחני הערכת ביצועים .במרבית הארגונים האחריות לרכישת אנרגיה והאחריות לתפעול יעיל הם שני תחומים נפרדים ולא הוגדרו מדדים מתוקננים ועקביים פערי ידע – היעדר מודעות להזדמנויות לשיפור נצילות האנרגיה היא תופעה שכיחה בארגונים וכתוצאה מכך הם מחמיצים את האפשרות לחסוך וליהנות מיתרונות נוספים פחד מהשקעה – צוותי תפעול מתקשים לא פעם להציג בפני הארגון הפיננסי שלהם בקשות להשקעות גדולות (או קטנות) איור 1 פרופיל אופייני של עלות מחזור חיים של משאבה (באדיבות המכון ההידראולי וPump - )Systems Matter כל תוכנית אנרגיה רצינית צריכה לקחת בחשבון את שלושת הצעדים הבאים: .1ניהול נצילות אנרגיה .2ניהול נכסים .3ניהול עלויות אנרגיה צעד :1ניהול נצילות אנרגיה נצילות אנרגיה ,או יעילות אנרגטית ,נמצאת היום בקדימות גבוהה בעולם כולו .כדי לתכנן תהליכים ליעילות אנרגטית מפעילי מפעלים ובניינים חייבים להבין איך ומתי נעשה שימוש באנרגיה על מנת שיוכלו לצמצם את הצריכה ואת העלויות הכרוכות בה. הגישה לניהול אנרגיה במערכות שאיבה בוחנת את טבעה של הירידה בנצילות לא רק עבור רכיבים בודדים במערכת אלא גם עבור המערכת כולה כישות משולבת. במערכות שאיבה ,מרבית הפגיעה בנצילות נובע מהבעיות הבאות: חוסר התאמה בין המשאבה שבה משתמשים לבין הדרישות האמיתיות של המערכת (כלומר ,קטנה מדי או גדולה מדי) שימוש לא נכון בשסתומי היצרות מכאנית ( )throttling valvesובטכנולוגיות וסתים כדי לשלוט בזרימת נוזלים שני המרכיבים הללו מעידים על ההשפעה החשובה של שיטת הבקרה במערכות שאיבה ,על היכולת לשפר יעילות אנרגטית .מערכות הבקרה עצמן מורכבות ,הן מרכיבי תוכנה והן מחומרה .בצד של החומרה האלמנט המרכזי שמאפשר ביצועים בנצילות גבוהה יהיו וסתי מהירות (.)VSD איור 2 האנרגיה הנחסכת עם וסתי מהירות לעומת השימוש במהירות קבועה בשיעורי זרימה של 144% ושל ,04%בהתאם לגודל המשאבה ולעומד הסטטי. נקודת התפעול מיוצגת כנקודת המפגש בין עקום המשאבה לבין עקום המערכת. הדוגמה באיור 2משווה בין שתי התקנות (האחת עם וסת מהירות והשנייה עם מערכת הפועלת במהירות קבועה) שבהן העומדים הסטטיים (כלומר ,הבדלי גובה בין המקור לבין היעד) שונים. במהירות קבועה (בדוגמה של המערכת עם ההיצרות המכאנית) יש הכרח להוסיף שסתום היצרות מכנית במעגל ההידראולי .תוספת כזו מכווננת את הזרימה באמצעות הגדלה או הקטנה של התנגדות הזרימה .שיטה כזו תשנה את עקום המערכת .עם זאת ,המהירות תישאר זהה כך שעקום המשאבה אינו משתנה .יש התאמה לשיעור הזרימה אבל העומד הרבה יותר גבוה ממה שנדרש ,מה שלא מאפשר חיסכון טוב באנרגיה. כאשר משתמשים בווסתי מהירות ,עקום המערכת אינו משתנה .עקום המשאבה משתנה בהתאם למהירות הזרימה .כוונון המהירות מותאם לדרישות התהליך ומוביל לחיסכון משמעותי באנרגיה. החיסכון באנרגיה יהיה תלוי בעומד הסטטי :ככל שהוא נמוך יותר כך יגדל החיסכון באנרגיה (וטווח שינויי המהירות) .כדי שפעולת השאיבה תתבצע יש לחולל די הספק כדי להתגבר על העומד הסטטי. עומד החיכוך הוא הלחץ הנדרש כדי לדחוף את הנוזל בצנרת ובשאר המעברים והחלקים במערכת. כל זה יהיה תלוי בשיעור הזרימה ,בגודל הצינור ,באורכו של הצינור ובצמיגות הנוזל. תרחיש ( 1איור :)2העומד הסטטי מייצג 04%מעומד המערכת והמשאבה מדורגת עבור העומד והזרימה של המערכת .בשיעור זרימה של 144%ההספק הנצרך על-ידי המשאבה זהה גם בשיטה של מהירות קבועה וגם במהירויות משתנות .בשיעור זרימה של 04% החיסכון באנרגיה הנובע משימוש במהירויות משתנות הוא .00% תרחיש ( 2איור :)2העומד הסטטי מייצג 50%מעומד המערכת והמשאבה גדולה מדי ב- .24%בתרחישים שאנו פוגשים בעולם האמיתי 50% ,מהמשאבות גדולות מדי (בשיעור של )14%-34%מכדי לעמוד בייצור שיא שלו אנו מצפים לכל אורך חיי המשאבה .הסיבה לכך היא בדרך כלל ניסיון לחזות צרכים עתידיים או להצדיק מלאי עודף של חלקים .לכן ,וסת מהירויות מביא לחיסכון אנרגיה של 24%בשיעור זרימה של 144%ולחיסכון אנרגיה של 30%בשיעור זרימה של .04% שינוי נקודת העבודה על עקום המשאבה ישנה גם את היעילות האנרגטית של המשאבה עצמה. המשאבה מפגינה ביצועים בנצילות מרבית כשהיא במלוא היכולת שלה .זה תואם למה שמכונה "נקודת היעילות הטובה ביותר" של המשאבה ,או בקיצור .BEPבמונחים של תכנון התקנה ועבודה, המטרה היא לעבוד קרוב ככל הניתן ל .BEP-כאשר משנים את המהירות ,נצילות המשאבה נשארת פחות או יותר זהה אבל היא מיושמת על שיעור זרימה חדש .במהירות קבועה ,הקטנת שיעור הזרימה תוביל במהירות לירידה בנצילות המשאבה (כיוון שהיא עובדת רחוק מה BEP-שלה) ,ואילו שינוי וכוונון המהירות ישמור את הנצילות קרוב ל.BEP- קביעת נצילות המשאבה תהיה רק הצעד הראשון בזיהוי רמות הביצועים של המערכת .ניטור נצילויות בעזרת תוכנה יכול לעזור לאתר נקודות עבודה שאינן מתאימות למשאבה .גישה לנתונים כאלה תוכל לעזור ולשפר הן את נצילות המערכת והן את אמינותה. מעקב מתמשך אחרי החריגה בין תפוקת הייצור לבין האנרגיה הנצרכת יאפשר תהליך קבלת החלטות מהיר ונכון כלכלית .ווסתי מהירות המקושרים אל מערכת הניטור ממלאים תפקיד חשוב בדיווח נתונים הקשורים לתפעול ,לייצור ולאנרגיה בזמן אמת .ווסתי שניידר אלקטריק נותנים חיוויים למצב העבודה של המשאבה בהתייחס ל BEPשלה .הזנת הנתונים ישירות לווסת וחישובם בסמוך לעומס ,בשילוב עם מעקב אחרי ההתאמה מביא לתובנות חשובות הקשורות לחיסכון בעלויות. צעד :2ניהול נכסים נכסים פיסיים כמו משאבים זקוקים לתחזוקה שוטפת וסדירה .עלויות התחזוקה מייצגות 20%מעלות הבעלות הכוללת (ראו איור )0ולכן נהלי התחזוקה מצריכים בחינה במונחים של תרומה לחיסכון הקשור לאנרגיה .בהתקנות של משאבות ישנם הרבה חלקים נעים ומשמעות הדבר היא שהתחזוקה הנאותה של מנועים ,כוננים ,משאבות וצינורות היא קריטית .יש לנקוט כמה וכמה צעדים כדי להבטיח שעלויות התחזוקה יהיו מינימליות ,מבלי לפגוע ביציבות ובשלמות המערכת. איור 0 סוגיות תחזוקה המשפיעות על ביצועי המשאבה (באדיבות & Barringer – Associates & "Pump practices ")life כל המשאבות צריכות לפעול במסגרת הפרמטרים של מפרטים נתונים של משאבה .כפי שציינו, נצילות המשאבה משתנה בהתאם לפרמטרים של התפעול .המשאבה מתוכננת לעבודה מטבית בנקודת הנצילות הטובה ביותר ( )BEPאבל 50%ממערכות השאיבה גדולות מדי בשיעור של כ.34%- באיור 0ניתן לראות כיצד משאבות מתחילות לבזבז נצילות משמעותית בגלל הזנחה של נהלי התחזוקה הנאותים .לדוגמה ,זרימה חוזרת (רה-סירקולציה) בפריקה יכולה להתרחש אם המשאבה פועלת ב 00%-משיעור הזרימה ב ,BEP-מה שיגרום לנזק למאיץ (=אימפלר) ,ומובן שמאיץ שניזוק יהיה פחות יעיל. וסתי המהירות של שניידר אלקטריק יכולים לעזור לשמור על נקודת העבודה קרוב ל BEP-וגם להגן על המשאבה מפני כוחות מזיקים שנוצרים בגלל חוסר יעילות .נמנעות סיטואציות קיצוניות כמו עבודה "יבשה" ,עבודה בזרימה נמוכה או קביטציה ,שנוצרת בגלל ( NPSHעומד יניקה חיובי נטו( נמוך ויכולה לגרום לנזק מיידי .מעקב אחרי נקודת העבודה של המשאבה והנצילות שלה יספק דיאגנוסטיקה שתעזור לחזות מתי יתקיים פוטנציאל לבעיות במערכת. באיור 0אפשר לראות כיצד עבודה רחוק מה BEP-לא רק תקטין את הנצילות אלא גם תאיץ את הבלאי של המשאבה ,מה שיפגע גם ברמת האמינות של המערכת .לדוגמה ,עבודה ב 04%-מהBEP- תוליד את הנתונים הבאים: 04%ירידה בתוחלת החיים של אטמים 24%ירידה בתוחלת החיים של מיסבים 20%ירידה בתוחלת החיים של המאיץ וגוף המשאבה (מארז) עלייה של כ 144%-בעלות התחזוקה איור 0 ההשפעה של מרחק מה BEP-על אמינות המערכת (באדיבות Barringer & Assocaites – "Pump practices )& life עם משאבות שאינן מתוחזקות כהלכה יכולה הנצילות לרדת בשיעור של .14-10%יתרה מכך, הירידה העיקרית בנצילות מתרחשת בשנים הראשונות לחייה של המשאבה .תחזוקה שוטפת מונעת הפסדי נצילות וירידה ביכולות שעלולים להתרחש עוד לפני שהמשאבה כושלת באופן סופי. חלק מהגורמים המחלישים משאבות נראים לעין .אחרים בלתי נראים .לדוגמה ,אטם שחוק אפשר לראות בעין .בלאי במערכת ההידראולית ,לעומת זאת ,לא ניתן לראות .בעיה בלתי נראית לעין מתרחשת לפני שהיא מאותרת ,מה שיוצר מצב של תחזוקה מתקנת דחופה ואפשרות שהבעיות כבר השפיעו גם על חלקים אחרים של המשאבה. תחזוקה מבוססת מצב מנטרת את נתוני המערכת באופן שוטף ומספקת הערכה מדויקת באשר ל"בריאות" או לסטטוס של רכיבים ,התקנים ו/או המערכת כולה. צעד :3ניהול עלויות אנרגיה בעלי בניינים ומפעילי מתקני גז ,דלק ומים/מי שפכים מקבלים חשבונות שירות המורכבים מכמה וכמה סעיפים .אלה יכולים לכלול תשלום בעד צריכה ,תשלום קבוע ,תשלום על פי זמני צריכה, סעיפים של מנגנוני הגנה ,הצמדות לעלויות הדלק ,תוספות תשלום בגין מקדם הספק ,תשלומים על שירותי לקוחות ומיסים אזוריים וארציים .פרשנות לא נכונה של מבני תעריף השירות עלולה להוביל לניהול לוקה בחסר של צריכת החשמל ולעלויות גבוהות יותר. היכרות עם המונחים תוכל לעזור לכם להבין היכן קיימות הזדמנויות להפחתת עלויות .הבולטים שבין המונחים הללו הם הצריכה לפי תעו"ז ותוספת תשלום בגין מקדם הספק. כדי להשיג קיימוּת תפעולית חייבים הארגונים היום למהר ולבדוק את התוכניות הנוכחיות שלהם ולהתחיל לבנות מתדולוגיה תפעולית ששמה דגש על שיפור היעילות האנרגטית .חברת שניידר אלקטריק תשמח לעמוד לרשותכם לצורך סיוע בנושאים אלו ואחרים. עורך הכתבה הוא מנהל המוצר לתחום ווסתי המהירות בשניידר אלקטריק ישראל
© Copyright 2024