Media produkcyjne w czasach cyfrowej rewolucji, cz.2: inteligentne systemy zarządzania energią

Jeszcze kilka lat temu w rozmowach z firmami na temat podnoszenia efektywności energetycznej, kluczowym elementem, który odgrywał rolę w podejmowaniu decyzji, był aspekt ekonomiczny. Priorytetem były po prostu mniejsze rachunki za energię.

Dziś duże znaczenie odgrywa także zmieniający się klimat i coraz większa świadomość w tym temacie. Wiąże się to również z nakładaniem różnego rodzaju wymogów prawnych, które znacząco wpływają na funkcjonowanie firm, w szczególności produkcyjnych. Do tego dochodzi też aspekt odpowiedzialności społecznej, który staje się istotny dla coraz większej ilości przedsiębiorstw. Możemy zaobserwować przykłady dużych korporacji, które już dzisiaj stawiają sobie za cel, aby być zero emisyjnym, na przykład do 2050  roku.

Oczywiście aspekt ekonomiczny wciąż pozostaje niezwykle ważnym elementem. W Polsce w perspektywie najbliższych 10-20 lat będziemy musieli zainwestować ogromne pieniądze w transformację energetyczną. I choć osiągamy coraz większą efektywność, zapotrzebowanie  wciąż rośnie i będzie rosło. Dlatego też w długofalowej perspektywie nie widać przesłanek, by ceny mediów miały spaść do bardzo niskich poziomów.

Dlaczego jeszcze warto monitorować media energetyczne? Bo po prostu możemy i warto to robić. Nowe technologie dają nam coraz lepsze narzędzia, które jak nigdy dotąd upraszczają monitorowanie i analizowanie zużycia mediów, pozwalając na podnoszenie efektywności, a aspekty związane z zieloną energią otwierają dodatkowe możliwości. Co więcej, pojawia się wiele sposobności uzyskania wsparcia finansowego na tego typu cele.

W temacie podnoszenia efektywności energetycznej możemy zauważyć dwa główne trendy, które najczęściej są stosowane przez większość firm, zazwyczaj z całkiem dużą skutecznością.

Strategia pierwsza: „zaplanuj i  wykonaj”. Polega na planowaniu działań w postaci jednorazowych przedsięwzięć, mających na celu podnoszenie efektywności energetycznej.  Mogą to być również pojedyncze inwestycje w odnawialne źródła energii. Strategia ta daje jednorazowy, skokowy efekt, który utrzymuje się w dłuższej perspektywie. Taki proces (planowania i działania) należy oczywiście co pewien czas powtarzać, ale wiele firm funkcjonuje właśnie w taki sposób i tego typu podejście jest skuteczne.

Strategia druga: stałe, cykliczne podnoszenie efektywności energetycznej. Tutaj możemy mówić o całym systemie zarządzania energią, na przykład w postaci normy ISO 50001 lub wykorzystywania, w tej chwili coraz bardziej inteligentnych, systemów zarządzania energią jak Smart Monitoring, automatyka czy optymalizacja procesów.

ISO 50001 to międzynarodowa norma wyznaczająca standardy zarządzania energią, które zostały uznane przez ekspertów za najlepsze i najskuteczniejsze. Poprzez szczegółowe określenie wymagań i zaleceń użytkowania, umożliwia przedsiębiorstwom ciągłe doskonalenie w zakresie podnoszenia efektywności energetycznej i oszczędzania energii.

Norma ISO 50001 może być wdrożona przez różnego rodzaju organizacje, niezależnie od ich wielkości. Szczególnie istotna okazuje się w energochłonnych gałęziach przemysłu oraz wszędzie tam, gdzie konieczne jest ścisłe przestrzeganie regulacji dotyczących emisji gazów cieplarnianych.

Korzyści z wdrożenia ISO 50001 to nie tylko poprawa efektywności energetycznej oraz mniejsze koszty energii, ale również pozytywny wpływ na środowisko, odpowiedni nadzór nad zarządzaniem energią w organizacji, a także zgodność z normami prawnymi. ISO 50001 może funkcjonować samodzielnie lub być zintegrowane z innymi systemami.

Obsługa ISO 50001 wymaga wysokich kompetencji po stronie przedsiębiorstwa. Prostszym rozwiązaniem, opartym o ten model, jest inteligentny System Zarządzania Energią (iSZE). W odróżnieniu od samego ISO 50001 takie systemy mają w sobie zaszytą wiedzę np. charakterystyczną dla typowych obszarów energetycznych, które są powtarzalne w wielu firmach.

Inteligentny SZE działa w zamkniętym cyklu, podobnym do ISO 50001, czyli po włączeniu systemu monitoringu, powinien następować proces uczenia się danych, które zostają zgrane. Następnie ta wiedza jest wykorzystywana – wyznaczane są tak zwane wartości bazowe, będące efektem uczenia się systemu, oraz wartości planowane, czyli oczekiwania i wyznaczone cele.

Inteligentny system powinien generować automatyczne rekomendacje, zalecenia, alerty czy alarmy. W efekcie analizy uzyskanych danych oraz wdrożenia wskazań systemu, następuje poprawa efektywności energetycznej.

W inteligentnych systemach wykorzystywana jest zaszyta wiedza. iSZE może „automatycznie” obsługiwać takie obszary jak np. ogrzewanie, wentylacja, oświetlenie, sprężone powietrze, fotowoltaika, c.w.u, pompy wody. System po podłączeniu i sczytaniu danych potrafi od razu dokonać oceny w jakiej klasie energetycznej działa i funkcjonuje konkretny obszar energetyczny.

Po czym poznać dobry system? Przede wszystkim musi on przynosić nam korzyści. Wśród najważniejszych cech skutecznego systemu można wymienić:

• Monitoring kluczowych obszarów energetycznych i bieżącą kontrolę kosztów – to najważniejszy aspekt, który zapewnia praktycznie każde tego typu rozwiązanie.
• Informacje o ewentualnych awariach i anomaliach – umożliwiają szybką reakcję.
• Przetwarzanie danych do zrozumiałych wskaźników KPI – tak, żebyśmy nie rozmawiali o przebiegach mocy, tylko o wskaźnikach, które są zrozumiałe i czytelne.
• Dokonywanie oceny na podstawie tabel klasyfikacyjnych albo zaszytych algorytmów – dzięki nim system powinien generować niektóre rekomendacje automatycznie.

W kontekście iSZE często pojawia się pytanie, ile dzięki takiemu rozwiązaniu można uzyskać oszczędności i w jaki sposób zostanie poprawiona efektywność energetyczna?

Zgodnie z europejska normą PN-EN 15232, która definiuje z jakiego pułapu startujemy i do jakiego chcemy dojść, wyróżniamy cztery poziomy:

• Klasa D – odpowiada systemom, które nie mają wpływu na efektywność energetyczną.
• Klasa C – odpowiada standardowym systemom ze sterowaniem centralnym.
• Klasa B – odpowiada zaawansowanym systemom sterowania i regulacji
• Klasa A – odpowiada systemom BACS o dużej efektywności energetycznej z pełną funkcjonalnością technicznego zarządzania, precyzyjnego sterowania i regulacji.

W zależności od tego z której klasy do której przechodzimy, mamy różne poziomy uzyskiwanych oszczędności. Jest to od 5 do nawet 40 %.

Oszczędności dla różnych obszarów energetycznych mogą być rozbieżne, jednak doświadczenie wielu firm, które zdecydowały się na takie wdrożenia pokazuje, że dzięki skutecznemu monitorowaniu i przetwarzaniu danych, można uzyskać realne oszczędności.

Wspomniane już wymogi prawne, związane z polityką energetyczną UE z jednej strony narzucają polskim firmom różnego rodzaju obowiązki i restrykcje, jednak wiążą się też z możliwością otrzymania wsparcia na przeprowadzenie transformacji. Trzeba zauważyć, że Polska wynegocjowała naprawdę solidne kwoty i jeżeli nic się nie zmieni, to pieniądze te powinny zacząć płynąć już pod koniec tego roku.

W sierpniu ma zostać uruchomiony kredyt ekologiczny, który będzie realizowany w ramach programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki. Przez cały czas obowiązuje wsparcie wynikające z ustawy o efektywności energetycznej, czyli tzw. Białe Certyfikaty, czyli świadectwa efektywności energetycznej. Umożliwiają one uzyskanie w skali roku około 2 100 – 2 200 zł za każde oszczędzone 11,63 MWh energii.

Wiele innych programów jest zapowiedzianych na końcówkę roku 2023 i kolejne lata, choć jeszcze nie wiemy dokładnie, jak będą one wyglądały. Niewątpliwie jednak warto zainteresować się tematem i przy planowaniu przedsięwzięć związanych z transformacją energetyczną w firmie pamiętać o dostępnych dofinansowaniach

Uzyskanie najwyższej efektywności energetycznej można sprowadzić do 7 kroków. Pierwsze 4 z nich odnoszą się do strategii zaplanuj-wykonaj, czyli do planowania i realizowania jednorazowych przedsięwzięć. Warto wtedy co pewien czas, na przykład co 3-4 lata, wdrażać kolejne działania.

Ważne jest żeby robić to kompleksowo, ponieważ niektóre działania mogą być w sprzeczności z innymi. Czasem zdarza się, że firmy robią za dużo w jednym obszarze, nie wykorzystując zupełnie możliwości w innych. Dlatego też decydując się na takie podejście dobrze jest najpierw zrobić pełną diagnozę, a następnie zaplanować konkretne działania, postarać się o dofinansowanie i dopiero wtedy wdrażać kolejne kroki.

Kolejnym poziomem jest monitoring i automatyka – systemy monitoringu, systemy sterowania efektywnością energetyczną, to rozwiązania, które w tej chwili naprawdę warto wdrażać.

Jeszcze wyżej plasuje się wdrożenie pełnego systemu z określoną normą, na przykład ISO 50001, albo posługiwanie się takimi wytycznymi z wykorzystaniem coraz bardziej inteligentnych systemów monitoringu.

Ostatni krok to zainstalowanie w zakładzie odnawialnych źródeł energii. Generowanie własnej energii to już najwyższy poziom efektywności, jaki możemy w tym zakresie uzyskać.

Przeczytaj także:

Media produkcyjne w czasach cyfrowej rewolucji cz. 2: Inteligentne systemy zarządzania energią

Media produkcyjne w czasach cyfrowej rewolucji cz. 3: Systemy zarządzania energią w praktyce

Artykuł powstał w oparciu o materiały z webinaru:

Cyfrowe technologie a strategie zwiększania efektywności energetycznej