Efektywność energetyczna w przemyśle. Jak zmniejszyć zużycie energii w hali przemysłowej?
Duży wpływ na efektywność energetyczną w przemyśle mają z jednej strony wysokie ceny energii elektrycznej, z drugiej – konieczność sprostania wymogom unijnym w kwestii dążenia do neutralności emisyjnej. Przedsiębiorstwa produkcyjne, czy tego chcą, czy nie chcą, muszą dążyć do zwiększenia swojej efektywności energetycznej i ograniczenia zużycia prądu. Żeby podjęte działania były jak najbardziej efektywne, warto mieć świadomość, które obszary przedsiębiorstwa odpowiadają za zwiększone zużycie energii elektrycznej.
Spis treści
- Audyt energetyczny – element wpływający na zwiększenie efektywności energetycznej przedsiębiorstwa
- Ogrzewanie, chłodzenie, wentylacja, klimatyzacja
- Inne instalacje
- Energochłonne maszyny i urządzenia
- Stałe zużycie energii
- Brak odpowiedniego zarządzania
- Brak świadomości i błędy pracowników
Audyt energetyczny – element wpływający na zwiększenie efektywności energetycznej przedsiębiorstwa
Unijny cel, jakim jest osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 r., wymusza na wszystkich przedsiębiorstwach prowadzenie restrykcyjnej polityki energetycznej. Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej i ograniczenie emisji gazów cieplarnianych – żeby osiągnąć znaczącą poprawę w tych dwóch obszarach, niezbędne jest wprowadzenie wielu zmian na różnych poziomach funkcjonowania przedsiębiorstwa. A ponieważ tych poziomów jest bardzo dużo, warto przeprowadzić szczegółowe analizy (np. audyt energetyczny), które pozwolą określić, w których miejscach zużycie prądu jest największe i ponadnormatywne. Bez wykonania takiego kroku wszelkie podejmowane działania mogą okazać się mało skuteczne. Jeśli bowiem firma będzie chciała wymieniać albo modernizować instalację, która zużywa niewiele prądu, potencjalne oszczędności będą niewielkie. W przypadku najbardziej energochłonnych aplikacji już nawet drobna zmiana w postaci np. przeszkolenia pracowników w kwestii poprawnej obsługi danej maszyny, urządzenia czy instalacji może przełożyć się na całkiem duże korzyści.
Ponieważ analizy, o których mowa wyżej, przeprowadza się co jakiś czas, niezbędne jest monitorowanie zużycia energii. Tylko regularne prowadzenie takich pomiarów i porównywanie ich z zakładanymi poziomami zużycia energii pozwoli firmie zidentyfikować czynniki odpowiadające za zwiększone zużycie energii i wdrożyć odpowiednie środki, które będą zapobiegać zbyt dużym kosztom zużycia prądu.
Ogrzewanie, chłodzenie, wentylacja, klimatyzacja
Instalacje z tzw. kategorii HVAC (ogrzewanie, chłodzenie, wentylacja i klimatyzacja) od zawsze należały do najbardziej energochłonnych systemów, jakie funkcjonują w halach przemysłowych. Co więcej, systemy te są z reguły niezbędne dla poprawnego przebiegu procesu technologicznego, jaki jest realizowany w danej hali produkcyjnej, nie mówiąc już o komforcie pracowników. Utrzymywanie odpowiedniej temperatury (konieczność podgrzania pobieranego powietrza w zimie czy schłodzenia gorącego powietrza latem) i wilgotności oraz usuwanie zanieczyszczonego powietrza wewnątrz hali zawsze wiązało się ze zwiększonym poborem prądu. Im większa jest powierzchnia hali i im bardziej rygorystyczne są wymagania względem temperatury w hali, tym przedsiębiorstwo musi się liczyć z wyższymi kosztami za zużywany prąd.
Oczywiście istnieją sposoby, które pomogą ograniczyć pobór energii przez systemy HVAC. Warto wprowadzić np. rozwiązania, które zmniejszą zapotrzebowanie na ciepło lub chłód. Przykładem mogą być systemy recyrkulacji lub rekuperacji powietrza – powietrze wywiewane z hali miesza się w specjalnej komorze ze świeżym powietrzem pobieranym z zewnątrz. Zimą takie rozwiązanie pozwoli nieco ogrzać chłodne powietrze zasysane z zewnątrz, natomiast latem – schłodzić je. Kolejnym wartym rozważenia pomysłem są systemy kogeneracji lub trigeneracji, dzięki którym w jednym procesie można wytwarzać prąd i ciepło lub prąd, ciepło i chłód. Ograniczenie poboru prądu z sieci zewnętrznej na zasilanie systemów HVAC można uzyskać wreszcie poprzez instalację własnych systemów generowania energii ze źródeł odnawialnych.
Inne instalacje
W halach produkcyjnych mamy do czynienia z wieloma innymi instalacjami, które mogą w znacznym stopniu przyczyniać się do wzrostu zużycia energii. Takim przykładem może być instalacja sprężonego powietrza, która w wielu branżach należy do jednego z największych czynników kosztotwórczych. Nieefektywna sprężarka, nieprawidłowe parametry jej pracy i ciśnienia, nieszczelności instalacji sprężonego powietrza – to tylko kilka najważniejszych czynników, które mogą spowodować, że koszty energii elektrycznej w hali produkcyjnej związane z instalacją sprężonego powietrza mogą być w ciągu roku wyższe o kilkadziesiąt, a nawet kilkaset tysięcy złotych.
Bardzo często również instalacja oświetleniowa stanowi źródło zwiększonego zużycia prądu w halach przemysłowych. Powodem są z reguły przestarzałe źródła światła, niepoprawne dostosowanie parametrów oświetlenia do potrzeb w danej hali, niewystarczające wykorzystanie światła dziennego, złe rozmieszczenie oświetlenia, wadliwa instalacja elektryczna oraz brak inteligentnych systemów sterowania pracą oświetlenia, które dostosowują oświetlenie do aktualnych potrzeb (np. skoordynowanie włączania i wyłączania światła z czujnikami ruchu lub natężeniem światła dziennego we wnętrzu hali).
Przeczytaj także:
- Outsourcing energetyczny – dobry pomysł na optymalizację zużycia energii
- Kogeneracja. Co to jest kogeneracja? Jakie są korzyści z kogeneracji?
- Energooszczędne systemy wentylacji przemysłowej
Energochłonne maszyny i urządzenia
Duży udział w zużyciu energii mają również maszyny i urządzenia, które pracują w danej hali produkcyjnej. Bardzo często już nawet kilkuletni sprzęt charakteryzuje się wyraźnie większym zużyciem prądu niż nowoczesne maszyny. Wynika to ze stałego rozwoju chociażby napędów, które stają się coraz bardziej energooszczędne. Nie oznacza to naturalnie, że należy co kilka lat wymieniać cały park maszynowy. Żadne chyba przedsiębiorstwo nie mogłoby pozwolić sobie na takie zmiany.
Zużycie prądu przez park maszynowy można jednak zoptymalizować przez regularne prowadzenie czynności serwisowo-konserwacyjnych (odpowiednie smarowanie, naprawianie drobnych usterek może przekładać się na pracę maszyny, w tym na zużycie prądu), uświadamianie i szkolenie pracowników (operator maszyny może bezwiednie wykonywać pewne czynności, które prowadzą do wzrostu zużycia energii), a także odpowiednie zaplanowanie pracy maszyny (unikanie przestojów i pracy na biegu jałowym maszyny).
Inwestując w nowy sprzęt, warto wybierać rozwiązania energooszczędne, a przy tym inteligentne, które zoptymalizują realizowane zadania, zmniejszą liczbę popełnianych błędów czy usprawnią wykorzystywane materiałów. Pozyskiwane w czasie tych operacji danych posłużą do bieżącej analizy i wprowadzania na bieżąco różnego rodzaju usprawnień w procesie produkcyjnym.
Stałe zużycie energii
Warto też pamiętać, że w każdym obiekcie przemysłowym znajdują się różne urządzenia, które pobierają prąd nawet w sytuacji, gdy produkcja jest wstrzymana. Mowa tu np. o serwerowniach, routerach, agregatach prądotwórczych czy urządzeniach chłodniczych, które są niezbędne dla podtrzymania pewnych procesów w hali przemysłowej. Również w ich przypadku warto pomyśleć o zoptymalizowaniu poboru energii i przeanalizowaniu zużycia prądu oraz zastanowić się, czy wszystkie te urządzenia na pewno muszą pozostać włączone cały czas.
Brak odpowiedniego zarządzania
Zużyciem energii można efektywnie zarządzać, redukując tym samym ponoszone z tego tytułu koszty. Szacuje się, że odpowiednie zarządzanie energią w przedsiębiorstwie produkcyjnym może zmniejszyć koszty energii od 10 do nawet 40%. Niezbędny w tym celu są systemy zarządzania energią, które obejmuje kompleksowe działania związane z zużywaną energią (jej monitorowanie, sterowanie różnymi systemami, analizowanie gromadzonych danych). Bez odpowiedniego zarządzania energią, bez prowadzonej polityki energetycznej przedsiębiorstwa, bez właściwych działań kontrolnych bardzo trudno oczekiwać, żeby we wszystkich obszarach funkcjonowania przedsiębiorstwa realizowano poprawne działania zmierzające do redukcji zużycia energii elektrycznej.
Brak świadomości i błędy pracowników
Mimo zaawansowanych technologii, dobrze zaplanowanej i odpowiedniej polityki przedsiębiorstwa trudno oczekiwać sukcesów na polu energooszczędności, jeśli do tych działań nie będą przekonani również pracownicy. Chcąc poprawić efektywność energetyczną przedsiębiorstwa, warto rozpocząć wszelkie działania do poprawy zachowania pracowników w miejscu pracy. Świadomość pracowników w kwestii zużycia energii często jest niewielka, a bez zaangażowania wszystkich ludzi ciężko oczekiwać wyraźnej poprawy. Stąd niezbędne mogą być różnego rodzaju instrukcje, które dość precyzyjnie informują o postępowaniu z różnego rodzaju urządzenia. Również szkolenia z obsługi maszyn i urządzeń muszą uwzględniać kwestie związane z poborem przez nie energii. Operator powinien mieć podstawową wiedzę, kiedy maszyna np. niepotrzebnie zużywa energię, kiedy i jak można to zużycie ograniczyć.
Potencjalnych miejsc nadmiernego zużycia energii elektrycznej w przedsiębiorstwie może być wiele więcej. Dużo zależy od specyfiki firmy, branży czy wytwarzanego asortymentu. W każdym jednak przypadku warto zaplanować i wdrożyć odpowiednie działania, których celem będzie ograniczenie poboru prądu.
