TCO Total Cost of Ownership

German Water Partnership-Günü Istanbul
Workshop 3 : – Su Yönetimde Enerji Verimliliği
Tesis yatırımlarında Toplam Sahip Olma Maliyet’in
karşılaştırmalı değerlendirilmesi
Armin Müller, Festo AG & Co. KG
ABTEILUNG/Name
Festo – bağımsız bir aile şirketi
Festo Şirketi
Otomasyon ve Didaktik
> 2,10 Milyar € Ciro 2011
Festo 176 Ülkede
Yenilikçi
Ortalama yılda 100 yenilik
Cirosunun 9,5% Araştırma ve Geliştirme
Kendi kendine öğrenme
15.000 aşkın çalışanı
Cirosunun 1,5% eğitime ayırıyor
Çevre dostu ve Kalite
Kalite ve Çevre belgeleri
(ISO 9001, VDA 6.1/6.4, ISO 14001)
ABTEILUNG/Name
Su: Güncel durum
ABTEILUNG/Name
•
Yer altı ve yüzey suların tüketimi gelecekte çok daha fazla
olacaktır.
•
Bu durumu önlemek için tahmini olarak 50 -60 Milyar USD
yatırım gerekmektedir.
•
Temiz su yetersizliği sadece gelişmekte olan ülkelerde değil
Avrupa da da problem hale gelmektedir.
•
Suudi Arabistan da deniz suyun damıtılması için günde 1,5
Milyon varil Petrol harcanmakta. Bu değer Almanya’nın günlük
ihtiyacının %75’ine denk geliyor.
•
Singapur da arıtılmış su, günlük su tüketimi (özellikle
endüstriyel) 1/3 kapsamakta.
•
Atıksu artık sadece bir yük olarak değil aynı zamanda ham
madde olarak da görülmeli.
3
Neden : Enerji verimliliğini dikkate almak zorundayız.
• Üretimden tüketime kadar elektrik enerjisi
genel zincirinde, üretimde verimliliğin artırılması
için büyük potansiyel (tüketim) 'dir.
•
Bu potansiyel çeşitli önlemler tarafından
bertaraf edilebilinir.
ABTEILUNG/Name
•
Ürünler (Örn. enerji tasarruflu Motorlar)
•
İhtiyaca uygun otomasyonun yapılması
(Örn. Arıtma tesislerindeki Oksijen
ihtiyacı)
•
Tesislerde değişen sistemler.
4
Neden : Enerji verimliliğini dikkate almak zorundayız.
Örnek Atıksu Tesisi (1 v 2)
• Belediye’ye bağlı bir Atıksu Tesisi günlük olarak ortalama
4400 GWh/a elektrik tüketir.
 Ülke’nin elektrik tüketimin 0,7 %
 Yerel elektrik tüketimin 20%
 3 Mio. t CO 2 eşdeğer
• En büyük tüketim payları
•
•
Basınçlı ekipmanlar
•
Pompa – ve karıştırıcılar
•
Çamursuzlaştırma
Sonuç olarak 865 GWh/a tüketim ile Biogazlar üretilmektedir.
Kaynak: Umweltbundesamt, Studie ‘Steigerung der Energieeffizienz auf kommunalen
Kläranlagen (2006)
ABTEILUNG/Name
5
5
Neden : Enerji verimliliğini dikkate almak zorundayız.
Örnek Atıksu Tesisi (2 v 2)
• Enerji verimliliğin en önemli esaslarından biri geri dönüşümün
arttırılması ve çamursuzlaşmadaki verimlilik
Günümüzde enerji üretimin iki katına çıkarılması mümkün …
Ancak;
• %20 oranında bir enerji tasarrufu ile Biogasların ve Atık
çamurların geri dönüşümün iki katına çıkarılmasıyla oluşacak etki
eşdeğerdedir.

Enerji verimliliği öder

Enerji izleme yeni bir bakış oluşturur

daha güçlü ve sistematik düşünme ve bu doğrultuda
hareket kesinlikle gereklidir
Kaynak: Umweltbundesamt, Studie ‘Steigerung der Energieeffizienz auf kommunalen
Kläranlagen (2006)
ABTEILUNG/Name
6
Neben Energieeffizienz ist die Optimierung von Life
Cycle Kosten die zukünftigen Herausforderung
CAPex* OPex**
Ürün Kontrol
Proses Kontrol
Tesisler de Ömür (Life Cycle )
Mühendislik
Temin
Montaj
İşletmeye
alma
ERP
CMMS
DCS
İşletme &
Bakım
Yatırım
maliyet
ler
Asset
Management
Bakım ve İşletme
maliyetler
* Capital Expenditure
**Operational Expenditure
ERP
Alan
Servis
Beschaffung
Mühendislik
Montaj
IBS
Aylar
Aylar
Haftalar
/Aylar
Wochen, begleitend
ABTEILUNG/Name
İşletme süresi 25 Yıla
kadar
Enterprise Resource
Planning System
CMMS Computerized Maintenance Management
DCS Distributed Control
System (Leitsystem)
Yatırım kararlarındaki engeller
Investitionsprojekt 1
TEUR
Eingabedaten
Jahr der
Nutzung
1
Phase
2
3
Installationsphase Betriebsphase
• Günümüzde halen yeni tesislerin veya modernizasyon yapılan
tesislerin uygulama değerlendirmelerinde Ömür - maliyetler ( LCC
– Life Cycle Cost) göz önünden kaçmaktadır.
Betriebsphase
Allgemeine Prämissen
Nummer des Investitionsprojekts
Name des Investitionsprojekts
1
Pumpstationsautomatisierung, Rückschlagklappe vs Schieber,
Rückschlagklappenlösung
Anbieter
Leistung je Anlage (TBD)
Nutzungsdauer (Jahre)
Installationsphase (Jahre)
Betriebsphase (Jahre)
Deinstallationsphase (Jahre)
•
‘Yeni yapılan tesislerin genellikle geçmiş deki tesis
örnek alınması.
100
26
1
24
1
•
Kostentreiber
Personal
Löhne und Gehälter
Sozialversicherungsabgaben
Schulungskosten (intern)
Sonstige
Personal gesamt
Kostentreiber
aktivieren
Ja
Ja
Ja
Ja
-
-
-
-
-
-
588.278,0
588.278,0
588.278,0
588.278,0
Material
Energiekosten
Rohstoffe
Hilfsstoffe
Betriebsstoffe
Abfälle
Material gesamt
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
-
Bezogene Leistungen
Gutachten und Beratung
Schulungskosten (extern), Reisekosten
Kosten Projektgesellschaft
Versicherungen und Garantien
(externe) Ersatzleistungen für Ausfälle
Sonstige
Bezogene Leistungen gesamt
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
-
Anlagen
Grundstück
Infrastruktur
ABTEILUNG/Name
-
-
Son kullanıcılara yönelik tekrar yenileme imkanı yok
•
Farklı teknik seçeneklerin ekonomik karşılaştırma çaba
ve deneyim eksikliği
•
…
 Tesis-LCC açısından yatırım alternatifleri basit bir karşılaştırma
için bir destek aracı oluşturmak için Deloitte ile işbirliği içinde 
ZVEI girişimi
Ja
Ja
8
8
Örnek1:Ömür maliyet (LCC-Life Cycle Cost) optimizasyonu ve enerji verimliliği
Böblingen, Sindelfingen Atıksu Arıtma Tesisi
Sorumlu: Hartmut Zerrer
Böblingen Sindelfingen Atıksu İşletme Sorumlusu
Damlatmalı
Ön arıtma
Diğer suyu
hazırlama
bölümleri
Atık su
Çamur
Ön Arıtmadan sonra yedi tane pompa ile Damlatmalı filtrelere
pompalanmaktadır. Bu;
 Pompa istasyonunda 6 pompa ve ikisi hız kontrollü
 3-5 pompaları devreye yük düşümünde, yedekli bir pompa
Pompa: Elektrik gücü 90 kW, 400 V gerilim, debisi 500 l / s
Pompa basma yüksekliği: 8-9 m
Boru çapı DN 350
ABTEILUNG/Name
Pump
Örnek 1: Modernizasyon öncesi ve sonrası
Önce…
Ön arıtmadan sonra
Filtrelere
Vana – Pompa - Checkvalf – Vana
Operasyonel durum
- Çek valf normal çalışması sırasında basınç düşmesi
- Çek valf diski etkili boru kesiti azaltır
- Deneyim çek valfler kaybetme tesis operasyon 12 yıl sonra sızıntı olduğunu göstermiştir
Pump
Sonra…
Ön arıtmadan sonra
Filtrelere
Faydaları
- Aynı pompalama gücü daha düşük enerji tüketimi
- Aynı enerji tüketimi yüksek pompa gücü
- Yer tasarrufu
- Deneyimler göstermiştir kaçak yok
Yatırım karşılaştırma :
- Sürücülerle modernizasyon
- Çek valflerin değişimi
ABTEILUNG/Name
25.000 EUR
18.000 EUR
Enerji tasarrufu
- Tesisin toplam enerji tüketimin 2% oranında
enerji tasarrufu
- Pompaların 4% oranında enerji tasarrufu
- Rakam ile 11.300 EUR/a

ROI 1 yıldan dana düşük
10
Örnek 1: Sindelfingen Arıtma Tesisinden Resimler
Pompalar ve Pnömatik kumandalı doğrusal aktuatörler
ABTEILUNG/Name
Hava tankı, kurutucu ve dağıtıcı ile birlikte
11
Örnek 2: Arıtma Tesisinde karşılaştırmalı Aktuatör teknolojileri
(Zweckverband Wasserversorgung Kleine Kinzig)
Braunschweig Üniversite işbirliği ile tesisinde yer alan
proses vanaların kumandalarıyla ilgi bir karşılaştırma
gerçekleştirildi.
•
Elektrikli Aktuatörler
•
Pnömatik Aktuatörler
Bu uygulamada istenilen
•
düşük kumanda sayısı (günde 1 defa)
•
Kontrol valf sayısında azalma (8 de 1)
Sonuçlar genelleştirilemez. Uygulamaya göre değişkenlik
gösterebilir.
ABTEILUNG/Name
12
Örnek 2: Tesise Genel Bakış
A bluft
R ohwasser
S chlamm
• Hızlı Kum Filtre uygulaması
• 8 tane Hızlı Kum Filtre havuzu,
R einwasser
S pülluft
E rstfiltrat
• Proses vanaların 7 tanesi on-off çalışıyor, 1 tane proses
vanası oransal çalışmakta
A blauf
S pülwasser
• her bir havuzda 8 tane Proses vanası ( Giriş su
vanası,geri yıkama vanası, ham su vanası vb.)
• Günde 1 kere çalışacaklar
2 übereinander
angeordnete Filter
Kompressoren
• Araştırmada dikkate alınanlar
17 m
Schaltschrank mit
Ventilinseln
Schaltschränke mit
SPS und
Niederspannungsverteilung
4m
•
Yatırım, İşletme ve Bakım maliyetler
•
Sistem 25 yıllık bir gözlem süreçi dikkate alındı.
19 m
26 m
Druckluftleitung
ABTEILUNG/Name
Feldbusleitung
Signalkabel
13
Örnek 2: Sistem sınırı
Kompr.
Hava tankı
PLC Fieldbus
Master
Dağıtıcı
Tekli valf
Pneumatisches System
Acil Durum Enerji Besleme
Pnömatik
ring
Pozisyoner
Konum ölçüm
Feldbus
Enerji besleme
Şartlandırıcı
Valfadası
Local controller
Sınır anahtar kutusu
Aktuatör
ABTEILUNG/Name
Leitsystemebene
Enerji besleme
PLC Fieldbus
Master
Leitsystemebene
Kontrol ünitesi
Feldbus
Aksessuar
Elektrisches System
Aktuatör
Örnek 2: Tesisi Genel Bakış
2 Filtre
Üst üste
Kompresör
2 Filter
Üst üste
17 m
17 m
Kompressoren
17 m
Valf adalı
Kontrol
Panosu
4m
19 m
Basınclı Hava Feldbusleitung
Besleme Hattı Signalkabel
Druckluftleitung
Feldbus Kablo
Sinyal Kablo
Pneumatisches System
ABTEILUNG/Name
MCC
Kumanda
Niederspannungs
Panosu
MCC
Kumanda
Panosu
19 m
26 m
Motor Bağlantı
Feldbus Kablo
Elektrisches System
26 m
Örnek 2: Alternatif çözümlü Ömür Maliyet (LCC)Analiz Sonuçları
Bu özel uygulamaya yönelik Parametrelerin
(Örneğin anahtarlama süreçlerin sıklığı) ve
fonksiyonları karşılaştırması
• İşletme ve Bakım Maliyetleri yatırım
maliyetleri oranla oldukça düşük
• Elektrik ve Pnömatik sistemlerinde yer alan
Elektrik maliyetler oldukça düşük. Göz ardı
edilebilinecek seviyede.
Sonuçlar diğer sistemlere kolaylıkla transfer
edilemez. Sistemler ayrı ayrı analiz
edilmelidir.
Yatırım projesi I : pnömatik aktuatörlü uygulama
Yatırım projesi II: elektrikli aktuatörlü uygulama
ABTEILUNG/Name
16
Örnek 3: Mısır’da İçmesuyu Arıtma Tesisi
Otomasyon çözümündeki müşteri
taleplerien
• Tesis de basınçlı hava uygulamaların manüel kumanda
edilebilinir olması
• Robust ve güvenebilir bir çözüm. Düşük bakım maliyeti.
• Ömür Maliyet düşünceye uygun çözüm.
• Kolay ve genişletilebilinir işletme parametreler.
Tesis bilgiler(Örn. 10th of Ramadan,
Kairo):
600.000 m³/gün
48 Hızlı Kum Filtre
Uzunluk: 350 m
Genişlik: 45 m
ABTEILUNG/Name
Örnek 3: Su hazırlamada entegreli çözümler
Alışagelmiş Uygulama
•
Alışagelmiş çözümlerle yeni çözümlerin Yatırım
Maliyetlerin Karşılaştırılması
• Yenileniş Kontrol esaslar
• Valf adası teknolojisi tekli valfler yerine
• Hava kalitesinde daha düşük uygulamalar
•
Yüksek verimlilik
• Geri yıkamada daha düşük temiz su ihtiyacı
• Daha hızlı ve geniş kullanım imkanı
• Mevcut sistem parametrelerine daha hızlı uyum
Ethernet
Feldbus
Feldbus
4-20 mA
4-20 mA
4-20 mA
Stellsigna
4l
Positionsanzeige
Positionsanzeige
ABTEILUNG/Name
Hızlı İşletmeye alma
• Standartlaşma, önceden test edilmiş çözümler
• Manüel kumanda elektrik enerjisinden bağımsız
• sistem parametrelerinin hızlı ayar için özelleştirilmiş
kapaklarıyla, örneğin geri yıkama Mekanik olarak
kararlı bir çözüm
• Mekanik olarak robust çözümler
Yeni Uygulama Yöntemi
Ethernet
20mA
•
Enerji Verimliliği ve LCC optimizasyonu, geleceğin konusu
• Enerji tasarrufu ve LCC optimizasyonu artışa temel bir çözüm
•CO2 emisyonu kaçınılması
•Santral kapasitesinin ihtiyacını azaltarak
•Sanayinin rekabet gücünün artırılması
•Bilgi güven oluşturur. Tesislerinde enerji tüketiminde
şeffaflık mutlak bir zorunluluk olmalı.
•Verimlilik bütünsel bir yaklaşım değil, 'planı düşünce'
gerektirir.
•Alternatif teknolojilerin analizi ZVEI bir aracı vasıtasıyla
enegli azaltılabilir.
•Uygulama Atık Su veya İçmesuyu Tesisleri ile sınırlı
değildir.
ABTEILUNG/Name
19
ISKI İçmesuyu Arıtma Tesisi, Istanbul / Türkei
ABTEILUNG/Name
Dikkattiniz için teşekkür ederiz.
Sorularınız?
ABTEILUNG/Name
21