Sanayi’de Enerji Verimliliği - Armada Yazılım Blog
Sanayi’de Enerji Verimliliği
Sanayi, ülkelerin yapısına bağlı olarak nihai enerji tüketimlerinde en yüksek paya sahip sektördür. Küreselleşen dünyada rekabet koşullarının ve olumsuz çevre şartlarının gün geçtikçe daha da ağırlaşması enerjinin etkin kullanımını ön plana çıkarmaktadır.
Gelişen sanayiler enerjiyi etkin üretim süreçlerini kullanarak ayakta kalabilmektedirler. Enerji kaynaklarını üretimde etkin ve verimli kullanmayan işletmeler rekabet koşullarında başarısızlığa uğraması kaçınılmazdır.
Sanayide enerji verimliliği çalışmaları direkt olarak maliyeti etkilediğinden karlılığa olumlu yansıması ve yapılacak yatırımların diğer sektörlere göre daha az maliyetle gerçekleştirilebilmesi, yapılan yatırımların kısa sürede kendini amorti etmesi rekabet koşullarında ciddi avantaj sağlayabilmektedir. Bu nedenle pek çok ülkede enerji verimliliği çalışmaları etkin ve öncelikli olmasından dolayı özellikle sanayi sektöründe yoğunlaşmaktadır. Enerji yoğun sanayilerde yapılan çalışmalarla verimlilik potansiyeli geri kazanılarak üretimde enerji yoğun proseslerin üretim yapısı değişime uğramış enerji yoğunlukları aşağı çekilmeye çalışılmıştır.
Enerji Yönetimi ürün kalitesinden ve miktarından ödün vermeden güvenlik ve çevresel tüm koşullardan fedakarlık etmeksizin enerjinin daha etkin ve verimli kullanılmasını doğrultusunda yapılan çalışmalar bütünüdür. İşletmelerde enerji verimliliğinde başarı, bilinçli bir enerji yönetim sistemi ile olur. Ancak sadece şirketlerin tek başına önlem almalarıyla enerji verimliliğinde başarıya ulaşması mümkün değildir. Ülkelerin kendi rekabet güçlerini yükseltebilmeleri için devlet olarak da enerji verimliliği ile ilgili çalışmalara öncülük etmesi gerekmektedir. Konu ile ilgili stratejik yol haritalarının oluşturulması, teşvik sistemleri, yükümlülükler ve yaptırımlarla ilgili çalışmalarda bulunması ve işin özünün insan kaynağına dayanmasından dolayı eğitim ve bilinçlendirme faaliyetleri gibi geniş bir yelpazeyi içermektedir.
Enerji verimliliği politikalarını tetikleyen en önemli faktörün, 70’li yıllarda yaşanan enerji krizi ve buna bağlı gelişen fiyat artışları olduğu genel kabul gören bir varsayımdır. Bununla birlikte, piyasadaki sert rekabetin üretim maliyetlerini düşürmeye zorlaması sonucunda firmalar, en önemli girdi kalemlerin den biri olan enerjiyle ilgili tasarruf ve verimlilik sağlamaya yönelik çabalara girişmişlerdir. İngiltere; 1990-2004 arasında sanayi enerji verimliliği % 17 iyileştirdi. Almanya; sanayide enerji verimliliği1991 yılına göre 2004 yılında % 23 iyileşmiş durumda. Avrupa’daki 15 ülkenin sanayilerindeki ortalama enerji verimliliği, 1990- 2001 arasında toplam %18 oranında iyileşme göstermiştir.
Başta Avrupa, ABD ve Japonya olmak üzere sanayisi gelişmiş bütün ülkelerin sanayi enerji verimliliğinde 1970’lerin sonundan itibaren önemli ilerlemeler kaydedilmiştir.
Ülkemizde sanayi sektörü, gelişmiş ülkeler ortalamasının 1,5 katı enerji tüketen bir yapıya sahiptir. Sanayide enerji yoğunluğunun düşürülmesi için, sektördeki enerji verimliliğinin artırılması zorunludur. Sanayide sektörel bazda gerçekleştirilecek tasarruf çalışmaları, sanayi kuruluşunun prosesine ve proseste kullandığı enerji kaynağına direkt olarak bağlıdır. Ülkemiz sanayinde kullanılan teknolojiler, enerji yoğundur. Batının çevresel kaygılarla terk etmeye başladığı ağır sanayi üretimlerini gelişmekte olan ülkelere yönlendirmek gibi bir politika içerisinde olduğu bilinmektedir. 1997 yılında TUBİTAK tarafında hazırlanan enerji tasarrufu ile ilgili çalışma raporunda tespiti şu şekilde olmuştur: ‘’Ülkemiz sanayinde enerji verimliliğini arttırmak üzere çalışmaların yapılması gereklidir. Bunun yanı sıra Türk sanayisi artık ağır sanayiden hafif sanayiye geçmelidir. Bunun için en kısa zamanda sanayi planlaması yapılarak teşvikler ve tesis kurma izinleri buna göre verilmelidir. Böylece ülkemiz enerji yoğunluğu değerleri düşme trendine girecektir.
Enerji maliyetleri sanayi sektörünün tipine, kullanılan proseslere, ham maddelere ve imal edilen son ürüne bağlı olarak toplam üretim maliyetlerinin % 50′ sinin üzerine çıkabilir. Enerji yoğun bir sektör olan endüstride yapılacak çok küçük bir enerji tasarrufu şüphesiz büyük kazançlar sağlamaktadır. Bu nedenle mümkünse tesis kurulurken proje aşamasında veya kurulu bir işletme için işletme sırasında enerjinin verimli kullanılmasına yönelik yatırımlar yapmak son derece önemlidir. Aşağıda bazı sanayi kollarında toplam üretim içinde enerji maliyetleri oranı belirtilmiştir.
Sanayi sektörümüzde sektörlere göre değişmekle birlikte çeşitli oranlarda enerji tasarrufu potansiyeli mevcuttur. Bu potansiyelin değerlendirmesinde önlemler veya adımlar iki kategori altında incelenmekle birlikte zaman zaman bu alanlar birbiri içine de girmektedir. NEDO (Japon kuruluşu) tarafından yapılan bir çalışma ile 250 civarında tipik proje tasarruf potansiyeli olan alan olarak belirlenmiştir.
• Yardımcı Hizmetler
• Proses Kademeleri
Yardımcı Hizmetler alanındaki tasarruf önlemleri bütün sanayi sektörleri için karekteristiktir ve genellikle de kendisini 1 yıl ve biraz üstünde geriye ödeyen önlemlerdir. Bu önlemler aşağıdaki şu başlıklar altında değerlendirilmektedir.
• Isı yalıtımı (her türlü düşük ve yüksek sıcaklıklı yüzeyler)
• Buhar üretimi ve dağıtımı (buhar kapanları, boru hatları, kondensat ve blöf sistemleri, buhar tahrikli sistemler)
• Yakma sistemleri(kazanlar, fırınlar, brülörler vs),
• Elektrik kullanımı (fanlar, pompalar, kompresörler, değirmenler gibi temel cihazlar)
• Enerji yönetimi.
Bu konularda yapılacak çalışmalarla ilgili olarak her türlü bilgi ve teknoloji ülkemizde mevcut olmasına rağmen bu konudaki bilinçsizlik ve eğitim eksikliği bu değerli fırsatın sanayici tarafından iyi kullanılamamasına yol açmaktadır.
Proses Kademelerindeki enerji verimliliği ise;
• Kullanılan üretim teknolojisinin (kaynatma, pişirme, yoğuşturma, ayrıştırma, kurutma, presleme, kalıplama, boyama, eritme, ergitme, tavlama, dokuma, apreleme vs) verimlisi ile yenilenmesi
• Üretimde ve yardımcı işletmelerdeki teçhizatın teknolojisinin iyileştirilmesi
• Su ve diğer proses atıklarının, ısı ve diğer ekonomik değeri olan muhtelif içeriklerinin yeniden değerlendirilmesi
• Üretim süresinin kısaltılması, sıcaklık veya basınç seviyelerinin düşürülmesi, proses akış hızlarının değiştirilmesi gibi proses ve işletme optimizasyonu,
• Elektrik ve ısının birlikte üretilmesi (kojenerasyon) gibi, yakıt değişiklikleri (kömürden doğal gaza dönüşüm gibi) genel alanlardan oluşmakla birlikte sektör ve prosese özel daha bir çok önlemin alınması mümkündür.
Yukarıda genel hatları ile belirtilen enerji tasarruf imkanlarının değerlendirilmesi sonucunda, birim ürün başına tüketilen enerji miktarında düşme sağlanabilmektedir. Spesifik enerji tüketimi olarak adlandırılan bu değerin, diğer ülkelerin veya ülkemizdeki işletmelerin benzer prosesleri ile karşılaştırılması da fabrikanın veya sektörün enerji tasarrufu potansiyeli hakkında fikir vermektedir. Benchmarking olarak adlandırılan bu yöntem ile verimlilik için iyileştirme hedefleri belirlenebilmektedir.
Sanayi sektörümüzde karşılığı yaklaşık yıllık 2.2 milyar dolar olan 5.9 milyon TEP enerji tasarrufu potansiyeli olduğu tahmin edilmektedir. Tasarruf potansiyelinin % 40’ının geri ödeme süresi bir yıl, % 30’un ortalama iki yıl ve geri kalan % 40’ının geri ödemesi ortalama 4 yıl olan proses değişikliği gibi önlemler olduğu kabul edilirse gerekli yatırım ihtiyacı 6 milyar dolar civarında olacaktır. 2020 yılına kadar bu seviyelerde kaynağın ayrılması yalnız sanayi sektörüne önemli bir getiri sağlamayacak ülke ekonomisi üzerinde de olumlu bir etki yaratacaktır.
Ülkemizde, sanayide birinci öncelik üretime verildiğinden enerji tasarrufuna gereken önem ve dikkat verilmemektedir. Zaman zaman aşırı enerji tüketimleri olmaktadır. Enerji tasarrufu imkanlarının çok yönlü karlılığına rağmen yine de enerji tüketicileri tarafından önlemler derhal alınamamaktadır. Maliyetlerin fiyatlara hemen yansıdığı piyasa ekonomilerinde dahi, endüstri ve diğer sektörlerde, enerji tasarrufu yatırımları oldukça yavaş uygulanmaktadır.
Bir birim mamul ürün üretimi için kullanılan enerji miktarı olarak da tanımlanabilen enerji yoğunluğu değeri ülkemizde, OECD ülkeleri ortalamasının iki katıdır. Sanayide enerji yoğunluğu değerinin yüksek olmasının anlamı, enerji yoğun olan demir-çelik, alüminyum, çimento, kâğıt gibi grupların ülkemiz sanayinde ağırlıkta olmasına bağlanabilir.
Enerji yoğunluğu düşük, gelişmiş ülkelerdeki sanayileri incelediğimizde; enerjiyi bir bütünsek yaklaşımla bakılmakta olduğu ve proseslerde kullanılan yüksek teknolojili verimli ürünler, enerji otomasyon sistemleri, atık ısı geri kazanımı, ısı ve elektriği birlikte üretildiği kojen sistemlerin yaygınlaştırılması vb. verimlilik bilinci ile enerji yönetim anlayışının oturmuş olduğunu görmekteyiz.
IEA’in 2009’da açıkladığı enerji verimliliğinde 25 tedbir içinde an acil olan 7 başlıktan biri sanayi başlığıdır. Bu başlık altında öncelikli 4 tedbir önerilmektedir: 1-Yüksek kaliteli veri elde etmek, 2-Elektrik motorlarına odaklanmak, 3-Enerji yönetim politikalarının geliştirilmesi için sanayiciye yardım etmek, 4- KOBİ’lere uygulama paketleri hazırlamak. Küresel ısınma, arz güvenliği ve artan fiyatlar sonucu; enerji verimliliği ön plana çıkmaya başladığı için bu tedbirler son yıllarda arttı. Aslına bakılırsa enerji verimliliği sanayi işletmelerinin karlı olabilmesinin yolu: Bu bağlamda AB ve IEA direktiflerinden ve ülkemizde 5627 sayılı Enerji Verimliliği yasası çıkmadan çok önce verimlilik çalışmaları yapılmaktaydı. Zira ülkemizde de TUBİTAK, DPT ve EİE gibi kurumlarımız 90’lı yıllardan başlayarak çeşitli çalışmalar yaptılar.
Örneğin solda EİE’nin yaptığı çalışma göstermektedir ki; bazı sanayi kolları belirlenen tasarruf potansiyelinin oldukça altında kalmıştır. Sanayi tesislerinde kazanlar, fırınlar, pompalar, fanlar, kompanzasyon, soğutma, aydınlatma, kojenarasyon gibi mühendislik uygulamaları ile sanayi tesislerinde nasıl, ne kadar tasarruf edilebildiği hangi miktarlarda yatırım yapılması gerektiği hakkında çok sayıda çalışma hazırlanmıştır. Enerji verimliliği yatırımlarının ortalama 3 ay ile 5 yıl içinde kendini geri ödediği hesaplanmaktadır. Ayrıca VAP (verimlilik arttırıcı projeler) destekleri ile %20’ye varan hibeler ve finans olanakları vardır. Manidar olan; malum bu mühendislik bilgileri, destekler, yasalar ve yönetmelikler sanayi sektörümüzü istenilen düzeyde harekete geçirememiş olmasıdır. Yıllar içinde hazırlanan birçok çalışmada Türk sanayisinin ortalama %20 seviyesinde tasarruf potansiyelinin olduğu vurgulanmaya devam etmektedir. 1994 yılında Türkiye 1000 USD GSMH başına 0,34 TEP enerji tüketirken 2008 yılında enerji yoğunluğunu 0,39 TEP’e çıkarmıştır. Bu artış üzerinde düşünmemizi gerektiren bir durumdur. Bu artışta enerji yoğun endüstrilerle kalkınmaya çalışmamızın etkisi büyüktür. Fakat asıl sebebi; verimlilik felsefesi ve yönetim anlayışı geliştirememiş olmamızda aramalıyız. Kyoto sonrası CO2 emisyon düşürme taahhütleri ile sanayi sektörlerimiz etkilenmeye başladığında harekete geçmek için gerekli vakit kalmayabilir. Yapılacak işler herkes tarafından biliniyor.
Sanayide enerji verimliliği çalışmalarının engelleri:
• Genellikle birinci öncelik üretime verildiğinden, enerji verimliliğine gereken önem verilmemesi,
• Mevcut işletmelerin verimli çalıştığının düşünülmesi, Enerji tasarruf yatırımlarının bütünsel oluşu,
• Önerilen yeni ekipmanlara tam güvenilmemesi,
• Gerekli revizyonlar sebebiyle üretimin aksamasının istenmemesi,
• Sermaye yetersizliği nedeniyle yeni yatırımlara kaynak ayrılamaması,
• Enerji yönetimi konusunda uzman kadroların eksikliği,
• Enerji verimliliği konusunda bilinç, farkındalık olmayışı,
Sanayi sektörü ülkemizde nihai enerji tüketimi içerisinde % 36’lık paya sahiptir. Toplam elektrik enerjisi tüketiminin de %55’i sanayi tarafından tüketilmektedir. Sanayinin % 36 olan bu payının 2010’da % 46, 2020’de ise % 56 olması beklenmektedir. Toplam enerji tüketimindeki sanayinin payının giderek artması bu alanda alınabilecek tasarruf önlemlerinin anlamlarını daha da artırmaktadır. Bu açıdan bakıldığında sanayi sektörü ciddi bir tasarruf potansiyeline sahiptir. Sanayi sektörünün ticari bir faaliyet yaptığı da düşünülürse enerji tasarruf potansiyelinin kullanılmasının ne kadar önemli olduğu daha da iyi anlaşılabilir. Deneyimler göstermiştir ki basit önlemler alınmasıyla, % 10~20 civarındaki enerji tasarrufunun geri ödemesi kısa vadede olabilmektedir. Sanayide enerji tüketiminde kullanılan karşılaştırma kriterlerinden birisi de ton üretim başına enerji tüketimi olarak tanımlanan özgül enerji tüketimidir. Alınan çeşitli önlemlerle özgül enerji tüketiminin sürekli olarak azaltılması hedeflenmelidir.
Yapılan çalışmalar sanayi sektöründe enerji tasarrufu potansiyelinin yüksek olduğunu açıkça göstermektedir. Bu önemli potansiyelin ekonomiye bir artı değer olarak kazandırılması ise ancak bu konuda kararlı politikaların uygulanması ile mümkündür. Sanayi kuruluşlarının üretimde enerji verimliliği sürekli ön planda tutmaları, yeni ürünleri üreterek piyasaya verirken, seçilen dizaynın enerji verimliliği yüksek ürünler olmalı ve sanayiciler rekabet koşullarında avantaj sağlayacak enerji verimliliği uygulamaları için kendi imkanları ve kararları ile kolayca yapabilecekleri çalışmaları vakit geçirilmeden uygulamaya koymalıdır.
Yeni nesil kontrolör 0i-F