ظرفیت پنهان صنعت برای افزایش تابآوری انرژی
به گزارش رهام خبر، در شرایطی که کشورها با بحرانهای پیچیده امنیتی، اقتصادی و انرژی روبهرو هستند، پایداری تأمین انرژی به یکی از مهمترین مؤلفههای تابآوری ملی تبدیل شده است. در چنین شرایطی، توسعه ظرفیتهای جدید تولید انرژی همچنان ضرورتی راهبردی است، اما تجربه کشورهای مختلف نشان میدهد که مدیریت مصرف، افزایش بهرهوری و استفاده بهینه از منابع موجود نیز بخش مهمی از راهحل عبور از بحرانهای انرژی به شمار میرود.
در شرایطی که زیرساختهای انرژی تحت فشار قرار میگیرند، هر واحد انرژی که از طریق کاهش اتلاف و افزایش بازده آزاد شود، میتواند به حفظ پایداری شبکه، استمرار فعالیت صنایع و کاهش فشار بر منابع موجود کمک کند. از این منظر، بهینهسازی مصرف انرژی در صنایع بزرگ دیگر فقط اقدامی اقتصادی برای کاهش هزینهها نیست، بلکه بخشی از راهبرد امنیت انرژی و افزایش تابآوری صنعتی به شمار میآید.
صنایع انرژیبر مانند فولاد، سیمان، پتروشیمی، پالایشگاهها و صنایع معدنی، به دلیل سهم بالای خود در مصرف گاز و برق، در مرکز توجه برنامههای بهینهسازی انرژی قرار دارند. در این صنایع، بخش قابل توجهی از ظرفیت کاهش مصرف نه از مسیر کاهش تولید، بلکه از طریق مدیریت دقیقتر فرایندها، ارتقای تجهیزات و بازگرداندن انرژیهای تلفشده به چرخه تولید قابل دستیابی است.
در این میان، دو محور «هوشمندسازی مدیریت انرژی» و «بازیافت انرژیهای اتلافی» بهعنوان دو راهکار مهم برای افزایش بهرهوری و تقویت تابآوری بخش صنعت مورد توجه قرار گرفتهاند.
مدیریت انرژی در عصر داده
یکی از گامهای نخست برای کاهش مصرف انرژی، شناخت دقیق الگوی مصرف است. بسیاری از صنایع حجم کلی مصرف انرژی خود را میدانند، اما همیشه مشخص نیست که در کدام بخش از فرایند تولید، چه مقدار انرژی مصرف میشود و کدام تجهیزات بیشترین ظرفیت اصلاح را دارند.
هوشمندسازی مدیریت انرژی تلاش میکند این فاصله اطلاعاتی را کاهش دهد. استفاده از حسگرهای صنعتی، تجهیزات اندازهگیری هوشمند، سامانههای پایش لحظهای و نرمافزارهای تحلیل داده، به صنایع امکان میدهد مصرف انرژی را در تمام مراحل تولید رصد کنند.
این فناوریها میتوانند مشخص کنند کدام تجهیزات خارج از محدوده بهینه کار میکنند، کدام بخش از فرایند تولید بیشترین اتلاف انرژی را دارد، چه زمانی مصرف انرژی بدون ارزش افزوده اتفاق میافتد و چه اقدامهایی میتواند بیشترین مقدار کاهش مصرف را ایجاد کند.
درواقع، هوشمندسازی به صنعت اجازه میدهد بهجای مدیریت واکنشی انرژی، بهسمت مدیریت پیشگیرانه حرکت کند؛ موضوعی که در شرایط بحران اهمیت بیشتری مییابد، زیرا تصمیمگیری سریع و دقیق درباره مصرف انرژی میتواند نقش مهمی در حفظ پایداری تولید داشته باشد.
کاهش مصرف گاز بدون کاهش تولید
بخش مهمی از مصرف انرژی در صنایع بزرگ به فرایندهای حرارتی مربوط است. کورهها، دیگهای بخار، تجهیزات گرمایشی و واحدهای تولید حرارت از اصلیترین مصرفکنندگان گاز طبیعی در صنایع به شمار میآیند. افزایش بازده این تجهیزات میتواند بدون کاهش تولید، حجم مصرف سوخت را کاهش دهد. اقدامهایی مانند بهبود عایقکاری، کاهش نشت بخار، تنظیم دقیق مشعلها، اصلاح فرایند احتراق و استفاده از سامانههای کنترل هوشمند، از راهکارهایی هستند که میتوانند به کاهش مصرف انرژی کمک کنند.
اهمیت این موضوع در شرایط ناترازی گاز بیشتر نمایان میشود. کاهش مصرف گاز در یک واحد صنعتی بزرگ افزونبر کاهش هزینههای تولید میتواند بخشی از ظرفیت شبکه را برای سایر بخشهای مصرفکننده آزاد کند. به همین دلیل، بهرهوری انرژی را میتوان نوعی «تولید انرژی از محل کاهش اتلاف» دانست؛ ظرفیتی که بدون نیاز به احداث فوری زیرساختهای جدید، امکان استفاده بهتر از منابع موجود را فراهم میکند.
بازیافت حرارت؛ بازگرداندن انرژی ازدسترفته به چرخه تولید
یکی از مهمترین ظرفیتهای مغفول در صنایع انرژیبر، انرژیهایی است که در جریان فرایند تولید از دست میروند. بسیاری از کارخانهها حجم حرارات قابل توجهی را از طریق گازهای خروجی، دودکشها یا بخارهای اضافی به محیط منتقل میکنند. فناوریهای بازیافت حرارت تلاش میکنند این انرژی دوباره استفاده شود. در این روش، حرارت خروجی میتواند برای تولید بخار، پیشگرمایش مواد اولیه یا تولید برق استفاده شود.
در صنایع فولاد، گازهای جانبی فرایند تولید و حرارت تجهیزات مختلف میتوانند منابعی برای بازیافت انرژی باشند. در صنعت سیمان نیز حرارت خروجی از کورهها یکی از مهمترین ظرفیتهای بازیافت انرژی به شمار میرود. تجربه صنایع بزرگ جهان نشان داده است که بازیافت انرژی میتواند بخشی از نیاز کارخانهها به سوخت اولیه را کاهش دهد و به افزایش بهرهوری کمک کند.
تجربه صنعت؛ از پروژههای بزرگ تا مسیر تعمیمپذیری
در ایران نیز برخی صنایع بزرگ انرژیبر در سالهای اخیر بهسمت اجرای پروژههای مدیریت انرژی، پایش مصرف، افزایش بازده تجهیزات و استفاده از ظرفیتهای بازیافت انرژی حرکت کردهاند. این تجربهها نشان میدهد که بهینهسازی انرژی در صنعت موضوعی نظری نیست و امکان اجرای عملی آن در مقیاس صنعتی وجود دارد. بااینحال، چالش اصلی، گسترش این اقدامها از چند مجموعه بزرگ به طیف گستردهتری از صنایع کشور است.
بسیاری از واحدهای صنعتی کوچک و متوسط هنوز فاقد سامانههای جامع مدیریت انرژی هستند و همین موضوع سبب میشود بخشی از ظرفیت کاهش مصرف همچنان بلااستفاده باقی بماند.
نقش شرکتهای دانشبنیان در افزایش بهرهوری انرژی
توسعه فناوریهای مرتبط با مدیریت انرژی، یکی از حوزههایی است که شرکتهای دانشبنیان میتوانند در آن نقش مهمی ایفا کنند. این شرکتها میتوانند در زمینههایی مانند طراحی سامانههای پایش هوشمند انرژی، تولید تجهیزات اندازهگیری و کنترل، توسعه نرمافزارهای تحلیل دادههای صنعتی، بهینهسازی فرایندهای تولید و ساخت تجهیزات مرتبط با بازیافت حرارت به صنایع کمک کنند.
حضور شرکتهای دانشبنیان افزونبر کاهش مصرف انرژی میتواند به توسعه فناوری داخلی و کاهش وابستگی به تجهیزات خارجی در حوزه مدیریت انرژی منجر شود.
موانع توسعه بهرهوری انرژی
با وجود ظرفیتهای قابل توجه، توسعه این حوزه با موانعی نیز روبهروست. هزینه اولیه برخی پروژههای بهینهسازی، نبود مدلهای مناسب تأمین مالی، فرسودگی بخشی از تجهیزات صنعتی و نبود نظام جامع دادههای انرژی ازجمله چالشهای موجود است.
همچنین، برای بسیاری از صنایع، بازگشت سرمایه پروژههای بهرهوری انرژی در مقایسه با پروژههای افزایش تولید کمتر مورد توجه قرار میگیرد، درحالیکه در شرایط بحران انرژی، ارزش راهکارهای کاهش مصرف افزایش پیدا میکند.
ایجاد مشوقهای اقتصادی، توسعه خدمات فنی و مهندسی و تقویت همکاری میان صنایع، شرکتهای دانشبنیان و نهادهای سیاستگذار میتواند مسیر توسعه این اقدامها را هموارتر کند.
بهرهوری انرژی؛ بخشی از امنیت انرژی کشور
در شرایطی که بحرانهای مختلف میتوانند زنجیره تأمین انرژی را تحتتأثیر قرار دهند، افزایش بهرهوری و کاهش اتلاف به یکی از ابزارهای مهم افزایش تابآوری تبدیل شده است. هوشمندسازی مصرف انرژی و بازیافت انرژیهای اتلافی، جایگزین توسعه تولید انرژی نیستند، اما میتوانند در کنار توسعه زیرساختهای جدید، نقش مهمی در مدیریت منابع موجود ایفا کنند.
صنعتی که بتواند مصرف خود را دقیقتر مدیریت کند و انرژی تلفشده را دوباره به چرخه تولید بازگرداند، درعمل بخشی از نیاز انرژی خود را از محل بهرهوری تأمین کرده است.
درنهایت، عبور از بحرانهای انرژی نیازمند ترکیبی از افزایش تولید، توسعه زیرساخت، مدیریت مصرف و استفاده از فناوریهای نو است. در این مسیر، کارخانهها فقط مصرفکننده انرژی نیستند، بلکه با بهرهگیری از فناوری میتوانند به یکی از منابع آزادسازی ظرفیت انرژی کشور تبدیل شوند.
عارف آلمعزز
