•LFoundry S.r.l. All rights reserved.
Ing. Maurizio Paolini
Energy Manager
EGE certificato UNI 11339
•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
•3 Confidential - LFoundry S.r.l. All rights reserved.
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
•4 Confidential - LFoundry S.r.l. All rights reserved.
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
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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
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Descrizione del sito e della compagnia
Energy management process & Efficiency roadmap
Modello di consumo del sito
La diagnosi energetica (Dlgs 102/2014)
Principali interventi ed attivita’ in corso
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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 .
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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.
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•Riduzione costi utilities: 3.8 M€/anno
•Riduzione impatto ambientale del 30%
KPI – Performance future
•12 Confidential - LFoundry S.r.l. All rights reserved.
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
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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
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57,1% 35,4%
7,5%
attivita` principali
servizi generali
servizi ausiliari
Modello energia elettrica
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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)
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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
E.E. Servizi generali (Utilities)
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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
+
E.E. Servizi generali (Utilities)
•21 Confidential - LFoundry S.r.l. All rights reserved.
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
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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)
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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
•24 Confidential - LFoundry S.r.l. All rights reserved.
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Energy management process & Efficiency roadmap
La diagnosi energetica (Dlgs 102/2014)
Modello di consumo del sito
Principali interventi ed attivita’ in corso
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• 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)
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-25% consumo gas metano
Minori emissioni in atmosfera
Nuova centrale di cogenerazione (7.8MWe x 2)
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• 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
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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
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Progetti di efficientamento
Free Cooling su acqua industriale
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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
Progetti di efficientamento
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• 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
Progetti di efficientamento
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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
Progetti di efficientamento
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•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
Progetti di efficientamento
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Setup Carte di controllo Energy
• Identificazione ed elaborazione grandezze da monitorare, setting limiti, range, allarmi, debug