Pięć wskazówek eksperckich, jak wykorzystać rozwiązania IT przy oszczędzaniu energii

Korzyści wynikające ze stosowania systemów do zarządzania energią

Rosnące ceny energii i rosnąca świadomość ekologiczna to tylko dwa powody, dla których w szczególności przedsiębiorstwa produkcyjne starają się obniżyć swoje koszty energii. Dowiedź się, jak oszczędzać energię dzięki inteligentnym rozwiązaniom IT. 

Małe i średnie przedsiębiorstwa znajdują się pod wyjątkową presją, ponieważ są zmuszone do obniżania kosztów energii, bez ograniczania wydajności. Dodatkowo muszą mierzyć się również ze stale zaostrzanymi regulacjami prawnymi, które m.in. nakładają na przedsiębiorstwa obowiązek regularnego sporządzania raportów. Nie bez znaczenia są również kwestie wizerunku firmy.

Bilans energetyczny i bilans CO₂ staje się coraz ważniejszy dla klientów przy podejmowaniu wyborów biznesowych. Coraz częściej dane dotyczące śladu węglowego są wymagane nawet dla poszczególnych produktów lub lokalizacji. Dlatego dobrze funkcjonująca architektura zapewniająca efektywne i opłacalne zarządzanie energią i emisją CO₂ musi z reguły spełnić bardzo zróżnicowane wymagania. 

Wszelkie starania w zakresie efektywności energetycznej szybko przynoszą korzyści – nawet niewielkie ulepszenia mogą obniżyć koszty energii w przedsiębiorstwie o 10 do 20 procent. We współpracy z naszą firmą ENIT przedstawiamy pięć wskazówek eksperckich, jak rozwiązania IT mogą pomóc firmom produkcyjnym w oszczędzaniu energii i zarządzaniu emisją dwutlenku węgla. 

Dlaczego integracja systemu do zarządzania emisją CO₂, systemu ERP i systemów Manufacturing Execution jest ważnym czynnikiem w oszczędzaniu energii, o tym później… 

1. Wciśnij czerwony przycisk i zredukuj czasy w trybie czuwania!

Każdy to zna – wychodząc z domu wyłączasz telewizor, ale czerwona lampka czuwania nadal się świeci. W takiej sytuacji urządzenie w dalszym ciągu pobiera energię. W skali roku mogą to być niebagatelne koszty. Podobne scenariusze można zaobserwować również w przemyśle, choć tu nie są to telewizory, a koszty są znacznie wyższe. 

W fazie przestoju można w łatwy sposób zidentyfikować i wyeliminować niewykryte dotąd pobory energii dzięki pomiarom liczników dwukierunkowych. Jeżeli za pomocą pomiaru zostaną zidentyfikowane wyjątkowo duże obciążenia w trybie czuwania, w kolejnym kroku można przeanalizować możliwe przyczyny. Odpowiedne środki zapobiegawcze pozwolą na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej i obniżenie kosztów. 

2. Nie zawsze warto sięgnąć szczytu – unikaj obciążeń szczytowych!

W przypadku zakładów przemysłowych, które pobierają więcej niż 100 000 kWh energii elektrycznej rocznie, oprócz ilości energii (kWh) mierzona jest z reguły również moc (kW), na podstawie której operator systemu przygotowuje rozliczenia. W przypadku zwiększonego obciążenia sieci zasilającej, za pobieranie określonej mocy trzeba zapłacić dodatkowo. 

Krótka uwaga: w zwykłej taryfie płatność za moc zależy od obciążenia szczytowego w skali roku. Jest to największe obciążenie 15 minutowe, które wystąpiło w ciągu roku. To roczne obciążenie szczytowe wynika z rzeczywistego przebiegu i zanotowanej wartości średniej tego przebiegu w 15-minutowym oknie czasowym. 

Za pomocą danych o wysokiej częstotliwości (15 sekund) można precyzyjnie analizować takie przebiegi i uzyskiwać informacje na potrzeby zarządzania obciążeniem. Efektem może być np. plan uruchamiania maszyn i urządzeń, w celu zapobiegania powstawania obciążeń szczytowych, co skutkuje rzeczywistymi oszczędnościami w postaci niższych rachunków za energię elektryczną.

3. Dobra transformacja nie jest zła – zmniejsz straty przy obsłudze transformatorów elektrycznych!

Transformatory są często obsługiwane nieefektywnie, co powoduje straty energii podczas konwersji napięcia. Przestarzała technika, zła konstrukcja lub nieefektywne punkty pracy to możliwe przyczyny tych strat. Efektywność transformatorów można przy tym sprawdzić w prosty sposób za pomocą pomiarów z dolnej części transformatora. 

W tym celu należy porównać dane pomiarowe na liczniku dwukierunkowym i w pochodnych punktach pomiarowych. Szczególnie interesujące są wyniki takiego porównania w okresach poza normalnym funkcjonowaniem zakładu (np. w weekendy). W przypadku stwierdzenia znaczących strat w zakresie efektywności, można je natychmiast zidentyfikować. Dzięki temu potencjalne oszczędności mogą zostać zrealizowane w prosty i szybki sposób.

4. Dbaj o czystość – unikaj zakłóceń harmonicznych!

Składowe harmoniczne stanowią „zanieczyszczenie” sieci. Są one szkodliwe dla urządzeń, maszyn i bardzo istotne dla bezpieczeństwa pracy. Mogą one spowodować zatrzymanie linii produkcyjnych i systemów informatycznych, a nawet wywołać pożary kabli. 

Jednym ze sposobów uniknięcia awarii spowodowanych przez „harmoniczne”, to przeprowadzanie pomiarów prądów o wysokiej częstotliwości w sieci firmowej. Umożliwia to ukierunkowane rozpoznanie przyczyn i określenie odpowiednich środków zapobiegawczych w zakresie składowych harmonicznych.

5. Stale w ruchu – unikaj przestojów!

Ciągłe pomiary zużycia energii przez pojedyncze maszyny i urządzenia pozwalają na rozpoznawanie anomalii, które mogą sugerować uszkodzenie maszyny. Jak to działa?  Poprzez porównanie aktualnego zużycia z danymi historycznymi. Tak zdobyte dane są interesujące pod wieloma względami. 

Powiązanie danych dotyczących energii z bazami danych z produkcji, które informują np. o liczbie wyprodukowanych sztuk, umożliwia definiowanie wskaźników i rozpoznawanie anomalii. Jeśli wbrew oczekiwaniom, zużycie energii w produkcji w przeliczeniu na sztukę znacznie wzrośnie, warto dokładniej sprawdzić daną maszynę. W ten sposób można z wyprzedzeniem przewidywać awarie i unikać przestojów w produkcji.

Jak najlepiej wykorzystywać systemy do zarządzania energią

Warto wiedzieć, że emisje CO₂ są często obliczane zgodnie ze standardami określonymi w protokole GHG (Greenhouse Gas Protocol; protokół gazów cieplarnianych). Rejestruje on wszystkie rodzaje gazów cieplarnianych, przeliczając metan, podtlenek azotu i inne gazy na ekwiwalenty CO₂. Oprócz bezpośrednich emisji zanieczyszczeń w przedsiębiorstwie (zakres 1) mierzone są również poprzedzające operacje, takie jak pobór energii elektrycznej (zakres 2) i pośrednie emisje powstające w wyniku różnorodnych działań na wcześniejszych i późniejszych etapach łańcucha dostaw (zakres 3). 

Większość danych protokołu znajduje się w systemach ERP i MES (łącznie około 70 procent). Na potrzeby protokołu GHG dane te muszą zostać częściowo połączone z informacjami z systemów zarządzania energią i emisją dwutlenku węgla. Dlatego niezbędna jest integracja systemu zarządzania emisją dwutlenku węgla z aplikacjami ERP i MES.