Ing. Maurizio Paolini Energy Manager EGE … di un modello previsionale di efficienza energetica...

•LFoundry S.r.l. All rights reserved.

Ing. Maurizio Paolini

Energy Manager

EGE certificato UNI 11339

[email protected]

mailto:[email protected]

•2 Confidential - LFoundry S.r.l. All rights reserved.

SOMMARIO

Descrizione del sito e della compagnia

Energy management process & Efficiency roadmap

La diagnosi energetica (Dlgs 102/2014)

Modello di consumo del sito

Principali interventi ed attivita’ in corso








m 2

m 2

m 2

•Fondazione: Maggio 1989

•Ubicazione： Via A. Pacinotti 5/7, 67051

Avezzano (L’Aquila) – Italia

•Business：

Produzione e sviluppo tecnologico di

dispositivi su wafer di silicio

•Lavoratori：

Circa1,500（esclusi contractors)

•Certificazioni :

ISO140001, ISO9001, OSHAS 18001,

ISO TS16949

Dal 2016 il sito e` entrato a far parte della

multinazionale SMIC con sede a Shanghai.

Sito Produttivo

Confidential - LFoundry S.r.l. All rights reserved. •5

Chemical Building

2800 m 2

Mechanical Building

5000 m 2 Power Plant (27 MW)

3600 m 2

Support

Area 21000

m 2

Production Area 23000

(Clean Room : 11000 )

m 2

m 2

Site overview








Mission

Guidare Lfoundry ad essere una compagnia benchmark in termini di uso

dell’energia efficientando la gestione dei processi di produzione ed

utilizzazione delle principali fonti energetiche attraverso una gestione

sistematica e conforme di attività e progetti convenzionali ed innovativi

Drive Lfoundry to be a benchmark company in terms of rational use of energy,

increasing the efficiency of energy production and utilization process

management of the main sources of energy through a solid management of

conventional and innovative activities and projects, while maintaining the

conformity with law and code .


KPI – Dove siamo rispetto agli altri


Obiettivi (timeline 3 anni)

•Aumento di efficienza energetica del site del 25% (kpi: kWhe/ photo moves) •(20% progetto cogen – 5% attivita’ energy efficiency)

•Aumento dell’efficienza energetica gas plant del 25% (kpi: kWhe/Nm3) •(20% progetto bulk gas efficiency – 5% efficientamento consumo CDA/N2)

•Riduzione costi energetici del site del 30% (kpi: c€/mask) •(20% progetto cogen – 5% attivita’ energy efficiency – 5% TEE))

L’energy management visto come un centro di profitto interno alla compagnia.

Modello organizzativo analogo ad una entita’ di servizi energetici che rinveste in

interventi di efficientamento i risparmi che genera.


•Riduzione costi utilities: 3.8 M€/anno

•Riduzione impatto ambientale del 30%

KPI – Performance future


KPI – Energy Efficiency








Consumo di Energia elettrica del sito

• Tot 124.4 GWh

7.000.000

7.500.000

8.000.000

8.500.000

9.000.000

9.500.000

10.000.000

10.500.000

11.000.000

11.500.000

12.000.000

11,5

12,0

12,5

13,0

13,5

14,0

14,5

15,0

15,5

16,0

E.E. 2016

KW MWh


57,1% 35,4%

7,5%

attivita` principali

servizi generali

servizi ausiliari

Modello energia elettrica


Riepilogo consumi energia elettrica


34,7%

62,9%

72,9%

81,4%

88,2% 90,9% 93,0% 94,9% 96,6% 98,3% 99,5% 100,0%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0

2.000.000

4.000.000

6.000.000

8.000.000

10.000.000

12.000.000

14.000.000

16.000.000 kW

he

/an

no

58% 24%

18%

VLF

MUA

Exhaust

•Analisi critica condizioni operative

•ed opportunita` di ammodernamento impianti

• sostituzione tipologia filtri

E.E. Servizi generali (Utilities)


34,7%

62,9%

72,9%

81,4%

88,2% 90,9% 93,0% 94,9% 96,6% 98,3% 99,5% 100,0%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0

2.000.000

4.000.000

6.000.000

8.000.000

10.000.000

12.000.000

14.000.000

16.000.000 kW

he

/an

no

21%

12%

33% 5%

30% Chiller 5 °C

Pompaggi 5°C

Chiller 11 °C

Pompaggi 11 °C

Open wet cooling tower

Specific direct energy consumption

(kWe/MWth)

BAT Actual

Fan 5 5.40

Pumps 15 21.41

Tot (direct + indirect)

27 26.81



34,67%

62,92%

72,93%

81,42%

88,18% 90,91% 92,96% 94,91% 96,61% 98,29% 99,46% 100,00%

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

120,00%

0

2.000.000

4.000.000

6.000.000

8.000.000

10.000.000

12.000.000

14.000.000

16.000.000 kW

he

/an

no

Effettuato Revamping Opportunita` di riduzione

degli sprechi

+



Energia frigorifera - modello


Energia Termica - modello








Modello di consumo innovativo per industria

manifatturiera High tech

Evoluzione di un modello previsionale di efficienza energetica specifica

del sito produttivo basato sulle seguenti variabili indipendenti:

1) Quantitativo di produzione, espresso in maschere di fotolitografia prodotte

(PML)

2) Temperatura esterna, per tenere conto della stagionalita` dei consumi

dipendenti dalle condizioni ambiente

3) Fattore di Utilizzazione delle macchine di produzione, per tenere conto

dell`effettivo consumo legato alle fasi produttive

La base dati utilizzata e` relativa a tre anni di produzione

La variabile dipendente e` il consumo specifico (kWh/PML)


Modello di consumo innovativo per industria

manifatturiera High tech

• Il modello matematico rappresentativo: Polinomiale di 2^ grado a tre variabili indipendenti

•Consumo specifico = 26,91416359 + 5,41298E-12 * pm^2 -2,03118E-05 * pm + 0,041682456 * T -

4,970119366 * U

= 0,95








• Produzione annua prevista di energia elettrica circa 125 GWh/anno

• Rendimento elettrico di produzione nuove macchine: 46%

• Rendimento complessivo di centrale previsto: 78%

Nuova centrale di cogenerazione (7.8MWe x 2)


-25% consumo gas metano

Minori emissioni in atmosfera

Nuova centrale di cogenerazione (7.8MWe x 2)


• Al fine di assicurare la continuita` del sito e` stato

previsto un sistema di filtrazione e compensazione dei

disturbi provenienti dalla rete elettrica

Solution:

Disturbance attenuation with active power filtration system

Machine characteristics:

Fly-Wheel Energy storage for 63MJ

Harmonic attenuation up to 99%

Condenser free

7.5MVA of overall Power

20 years system life

Power Quality


Efficientamento Produzione e Consumo Aria Compressa

- Lavoro svolto:

- Coinvolgimento attori in gioco

- Efficientamento produzione lato Air Product

- Mappatura sprechi sull`intero sito

- Sanity check a carico del team

- Spunto per interventi strutturali nelle Aree (es. Mirra, VLF)

- Condivisione dei risultati

- Risultati: 10% di riduzione di consumo sul site

Progetti di efficientamento



Free Cooling su acqua industriale


Efficientamento fan assiali VLF

• Situazione Ante

– motore elettico sottoutilizzato e poco efficiente (1995)

– Regolazione portata con pale orientabili (pitch angle)

– Numero di macchine in funzione non controllato

– Bassi cosfi



• Controllo con pitch angle efficiente, non necessita di variatore

• Ottimizzazione numero di motori in funzione

• Sostituzione motore di taglia piu` piccola con alta efficienza energetica ma

stessa flangia (55kW IE3)

80,0%

82,0%

84,0%

86,0%

88,0%

90,0%

92,0%

94,0%

96,0%

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00

ren

dim

en

to [

%]

Potenza assorbita [kW]

Curva Efficienza Actual limite down limit up IE3 55kW tgt

• Payback 28 mesi



Relamping esterno del sito

Rinnovo del parco luci esterno

per una superficie illuminata

complessiva di circa 52.000 mq

Riutilizzo pali esistenti con rialzo

a sbraccio per incontrare I

requisiti illuminotecnici richiesti

Lampade 40W Led 160lm/W in

luogo di 150W SAP

Prima

Dopo



•Verifica illuminotecnica su due sezioni tipo: Parcheggi e viale

• Illuminamento medio doppio rispetto ai limiti di legge, uniformita` conforme.

• Consumo elettrico -67% su 325 lampade sostituite (150W vs 40W)

• Payback 3.5 anni



Setup Carte di controllo Energy

• Identificazione ed elaborazione grandezze da monitorare, setting limiti, range, allarmi, debug

Grazie per l’attenzione!!!

Date post:	16-Feb-2019
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