走向绿色——这是一笔好生意

很少有话题能像谈论“全球变暖”或“绿色”那样激起政治情绪的愤怒。有些人热衷于环保。其他人则怀疑这是一场反商业、自由主义的阴谋。抛开政治不谈，企业发现，它们可以对环境敏感，作为好公民赢得公众的信任，同时提高底线——所有这一切都是在同一时间发生的。

实施节能项目的人们发现，在寻找可能的项目候选人时，应该想尽一切办法。机器和工艺操作通常是一个很好的开始。但供暖、通风和空调(HVAC)系统也可以成为节约成本的金矿。

莫明其妙地缓慢

然而，有一件事让许多观察人士感到困惑，那就是过去15年里发展了这么多技术，并为此进行了宣传，为什么节能技术的采用如此缓慢?位于阿肯色州史密斯堡的电机制造商Baldor Electric Co.的电机产品经理约翰•马林诺夫斯基(John Malinowski)说。他说，问题的很大一部分在于人们根据工作表现获得奖励的方式。例如，他说，在一台电动马达的整个使用寿命的总成本中，只有3%左右是原始购买成本。超过97%的成本是它所消耗的电量。然而，采购代理并不根据这一主要部分的成本打分，而是只根据原始采购价格打分。改变系统并将降低能源成本作为每个人工作描述的一部分，需要一个行政层面的决定。

Dan张是位于加拿大不列颠哥伦比亚省坎卢普斯的纸浆厂Domtar的高级过程控制工程师。在其中一个过程中，磨粉厂在一个每天能生产400吨石灰窑中燃烧碳酸钙生产氧化钙。张说:“我们在系统上使用了每吨8.5亿焦耳的能量。”一项行业基准调查显示，通常的速率为7.3至7.4亿焦耳。他决定必须采取行动。

“我们聘请了一名能源审计师，他检查了仪表和过程的状况，并提出了一份报告，称节能项目是可行的。事实上，他们保守地估计我们可以降低到7.4或7.5亿焦耳。这意味着每年有可能节省近100万美元。三到四个月的回报非常有吸引力，所以我们继续，”张说。

张与位于不列颠哥伦比亚省温哥华的艾默生过程管理控制产品分销商Norpac Controls合作，启动了一个项目，在工厂现有的艾默生德尔塔V控制系统上实现艾默生的模型预测控制。除了软件，张还使用这个时间来检查和校准所有的仪器。由此产生的改进是巨大的。“今天很冷，”张说，“然而，我们仍然在以每吨7.2亿焦耳的速度燃烧。事实上，一旦过程稳定下来，我们发现我们可以增加10%的产量，同时仍然降低能源利用率。这些都是非常非常非常令人印象深刻的结果。这让我看起来像个英雄。”

测量控制

位于德克萨斯州奥斯汀的供应商国家仪器公司(National Instruments)测量和控制部门经理乔尔•夏皮罗(Joel Shapiro)表示:“在与客户开会时，人们会想到的一件事是，一旦人们了解了他们拥有什么，这有助于他们了解从哪里开始。我刚刚在《经济学人》上读到一篇关于能源和温室气体排放的文章，大意是:“如果你开始测量，人们就会开始减少。”’我们实现了测量。”

NI客户纽柯钢铁使用国家仪器公司的CompactRIO可编程自动化控制器和FieldPoint输入/输出模块，以及NI的LabView软件，以减少在其俄亥俄州马里昂工厂熔炼废钢的熔炉运行费用。

电气工程师Dave Brandt说，在这种情况下，详细的经济理由不是什么大问题，因为NI解决方案的成本很低。系统的实现从一个废料称重系统开始。这部分自动化输入到过程信息中。知道进入熔炉的废钢的数量意味着石灰和其他材料添加到混合物的数量将更准确。此外，熔炉的能量输入可以得到更好的控制，这样操作人员就不会过度熔化钢铁。所有这些加起来，使钢的化学成分达到规格要求所需的“倒回量”减少了。勃兰特说:“我们没有能源成本的基线数据来衡量节约，但我们已经大幅减少了倒灌量，去年6000桶中只有10桶。这将显著提高生产率。”

有时，所需的文档和数据获取超出了生产数据的范围。南非一家从事采矿、能源、化工和合成燃料的公司将这一想法更进一步。萨索尔最初是位于南非萨索尔堡的南非煤炭、石油和天然气公司(South African Coal, Oil & Gas Corp.)。作为过程控制和性能管理产品的供应商，该公司将定义测量方法和如何使用这些信息，以便不仅改善其锅炉的能源使用和减少总体电力消耗，而且向会计部门证明节约是真实的。

做得更好

英维思过程系统(Invensys Process Systems)的咨询部门绩效衡量集团(Performance Measurement Group)主管Russ Barr表示:“沙索采纳了‘我们可以做得更好’的整个理念。“他们正努力从运营方面实现卓越的运营，将业务角度的绩效衡量与财务指标相结合。问题是，财务数据是按月发布的，这对实时运营决策来说太迟了。所以我们帮助他们开发算法，开始把学科结合起来。

当我们进行改进时，运营和财务都可以从他们仪表板上的信息中同意改进是有效的。所有人的仪表盘，包括运营商在内，都必须包含财务指标，这绝对是关键。”

Sasol实施后的第一个月，能源原料节约了6%，电力成本节约了4%。随后的月度结果显示，储蓄率逐步提高。从商业角度来看，更一致的操作在第一个月就节省了大约23万美元。

许多为学校、工厂、商业建筑和其他大型设施提供热量的商业锅炉消耗大量能源。克利弗·布鲁克斯是密尔沃基的一家锅炉制造商，该公司的营销总监史蒂夫·康纳说:“锅炉燃料在运行成本中所占的份额越来越大。现在，由于石油采购问题、成本上升以及客户对尾气排放的担忧，我们利用已经过时的燃烧器控制系统，寻找一种升级到21世纪的方法，以实现提高效率和减少排放的目标。我们没有足够的内部控制专业知识，所以我们必须找一个合作伙伴。经过一番寻找，罗克韦尔自动化公司找到了可以帮助我们的人。”

Cleaver Brooks公司的工程师们认为，使用可编程自动化控制器，比如密尔沃基(milwaukee)供应商罗克韦尔自动化公司(Rockwell automation Inc.)生产的Allen-Bradley CompactLogix，会比定制微控制器给客户带来更大的灵活性。罗克韦尔的工程师帮助CB开发了控制系统。“这就是霍克ICS诞生的方式，”Connor说，指的是新的锅炉控制。控制器平台不仅用于燃烧器管理，还用于定位、燃料/空气执行器以实现最佳燃烧效率，以及自动阻尼器控制，因此当锅炉离线时，环境空气不会被拉入系统。艾伦-布拉德利变频驱动器与系统联网，以控制燃烧风扇，使电机不使用全马力对抗关闭的阻尼器。

康纳总结道:“环保固然好，但必须为客户带来经济回报。”他说:“客户意识到中东的石油供应问题，他们担心污染和碳足迹。但更高的效率仍然是主要卖点。”

节省20%

你想在提高生产效率的同时，将每件产品的能源成本降低20%吗?SEW-Eurodrive是一个变频驱动器和齿轮电机的制造商。这家德国公司的总部和在美国的主要制造工厂都设在南卡罗来纳州的莱曼。工厂的经理们一直在寻找降低能源、材料和浪费成本的方法。工厂经理Carl Hinze和工厂助理经理兼维修主管Chuck Chandler在他们的项目中取得了令人印象深刻的成就。在此过程中，他们在三年内将每件零件的能源成本降低了20%。

有时候，这些项目的前期投资很难得到财务部门的认可。“我们是一家私人控股公司，所以我们不需要向董事会证明支出的合理性。如果有意义，我们就会这么做。”“我们会研究一个问题并提出解决方案。然后我们将尝试一个试点项目，以确保它不只是“推销员的空话”。“我们刚刚在工厂的照明设备中试用了新的灯具。如果它在整个工厂都能像在试验中那样工作，我们每年将节省近3.3万美元。”

这家工厂回收所有可能的生产废料。这不仅减少了填埋成本，有时还能增加一点收入。以这样或那样的方式回收的物品包括木托盘、纸板、计算机设备和加工过程中的金属碎片。Hinze和Chandler还对生产过程进行了批判。在一次操作中，通过将研磨改为硬车削，他们将周期时间缩短了一半，减少了电力消耗，提高了生产率。从电加热改为天然气降低了渗碳过程的成本。当天然气价格上涨时，他们购买再生u型管，将废热循环回系统，以减少消耗。通过使用变频驱动自动化冷却系统，他们可以在没有需求时关闭泵。

钱德勒总结道:“我们一直在寻找降低能源成本的方法。我们的老板关心环境保护和回收利用，所以这只是一个公司的心态。有时候做一个项目很难，但我们会在有意义的时候做。”

提高能源效率从而减少消耗的原因有很多，其中包括许多环境和社会目标，但当企业和其他实体考虑情况时，减少开支仍然是第一位的。减少电能消耗的另一个例子就在制造工厂的墙外——这是一个无形的市政游泳池。从水和废水处理到设施，市政当局都是能源消耗大户。使游泳用水保持新鲜和清洁的水泵是能源使用和费用的另一个来源。

在成本游泳

康涅狄格州南温莎(South Windsor)社区游泳池综合设施的工厂主管蒂姆•弗兰德(Tim Friend)非常清楚使用一台10马力、一台20马力和两台30马力的水泵来清洗设施中三个游泳池中超过100万加仑的水的运营成本。水必须通过一系列的过滤器，每天24小时，每时每刻。以前的泵一直以全速运转。

弗兰德说:“我们想降低高昂的电费。”“我们知道，让水泵开足马力是在浪费能源，尤其是在下班后。当没有人游泳时，水中的杂质会更少，所以通过在晚上放慢流速，我们知道我们仍然可以保持游泳池足够的过滤和相同的水质水平。”

于是，弗兰德咨询了Brian Robinson。Brian Robinson是FlowTech Inc.的销售工程师，是ABB产品的分销商，曾协助过水处理厂以前的项目。他们评估了ABB变频驱动器的实施对该问题的影响。

安装完成后，使用vfd中启动预编程、预设置速度的车载时钟将泵转速调回。水泵按程序在开放泳池的时间内以90%的功率运行，在每晚泳池关闭后的12小时内逐渐下降到60%。这些设置预计将产生超过65000千瓦时(kWh)的能源消耗减少，每年节省超过7000美元的运营成本。

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