Wielu przedsiębiorców wpada w pułapkę myślenia: mam fotowoltaikę, rachunek za prąd jest mniejszy – super. Wszechogarniające reklamy fotowoltaiki doprowadziły do tego, że przestajemy zwracać uwagę na istotę problemu – powód wysokich rachunków za energię. Podstawowym wyzwaniem nie jest jednak to, jak bardzo muszę rozbudować instalację generującą prąd, ale co zrobić, aby mój zakład produkcyjny konsumował jak najmniej energii bez szkody dla działania zakładu. To od tego pytania powinniście rozpocząć analizę problemu.
- W pierwszej kolejności warto się przyjrzeć procesom produkcyjnym w firmie. Jest to podstawowy i najbardziej oczywisty krok. Czy w przedsiębiorstwie są urządzenia, które działają bez przerwy – niezależnie od trwającej produkcji lub jej braku? Chodzi tu o wszelkie systemy podgrzewania wody, klimatyzacji, wentylacji, oświetlenia. Nie wszystkie urządzenia można wyłączyć, jednak ograniczenie mocy w okresie nieprodukcyjnym może niewielkim kosztem przynieść spore oszczędności.
- Drugim istotnym pytaniem jest to, czy możemy zastosować w procesach produkcyjnych odzysk energii. Można spotkać sytuację, w której poprodukcyjne ciepło jest usuwane z zakładu kominem lub innym wyrzutnikiem bez żadnego odzysku. A można je przekierować na odzysk i skierować do wstępnego podgrzania wsadu procesu. Te dwa proste zabiegi mogą w widoczny sposób poprawić kondycję energetyczną zakładu.
- Następnym działaniem, o którym warto pomyśleć, jest kontrola warunków umowy z energetyką. Długoterminowa umowa na wysokiej stawce za MWh nie będzie korzystna przy spadku cen energii. W sytuacji niskich cen warto zawrzeć taką umowę, która umożliwia nam płacenie za energię w oparciu o giełdowe ceny energii; z kolei kiedy spodziewamy się wzrostu cen, warto zawierać kontrakty terminowe. Energia elektryczna kupowana od innego sprzedawcy niż dystrybutor technicznie niczym się nie różni. Co ważne, zawarcie dobrej umowy na zakup energii elektrycznej nie wiąże się praktycznie z żadnymi kosztami. Warto jednak poświęcić trochę czasu na przeszukanie rynku operatorów energetycznych w poszukiwaniu dobrej oferty.
- W kolejnym kroku należy sprawdzić, czy w rachunkach występuje opłata za generowaną moc bierną. Jej wysokość może przekraczać nawet 10 000 zł! Już od 400-500 zł miesięcznie warto rozważyć montaż kompensatora mocy biernej, który eliminuje powyżej 90% tych kosztów.
Przedstawione powyżej problemy pozwalają na odczuwalną optymalizację energetyczną firmy bez znaczących nakładów inwestycyjnych. Kolejne sposoby wymagają już bardziej zaawansowanych działań. Mając już wyeliminowane podstawowe błędy generujące wysokie rachunki, można zastanowić się jakie działania warto wdrożyć w celu stałego obniżenia kosztów.
- Po pierwsze – kontrola i solidny audyt termoizolacji. Żadne działania oszczędnościowe na niewiele się zdadzą, jeśli nasz budynek jest „energetycznie dziurawy”. Wykonane prawidłowo ocieplenie jest koniecznym krokiem do niższych kosztów eksploatacyjnych firmy. Największą barierą i przyczyną odwlekania tego etapu inwestycji są koszty wykonania termomodernizacji. Jak sobie z tym poradzić? Można rozejrzeć się za dotacją. Jeśli jej nie ma, to warto zastanowić się nad kredytem lub leasingiem takich działań, byle tylko uwolnić się od sezonowych wysokich kosztów utrzymania zakładu.
- Prawidłowo docieplony budynek to podstawa do doboru ekonomicznego i wydajnego źródła ogrzewania. W przypadku budynków przemysłowych warto wziąć pod uwagę takie źródła ogrzewania, które nie muszą w sezonie grzewczym generować dodatkowego etatu na ich obsługę. Takimi źródłami ciepła są między innymi piece gazowe, olejowe i pompy ciepła. Z przyczyn technicznych (współczynnik COP) pompy ciepła będą charakteryzować się w tym zestawieniu najniższymi opłatami. Oczywiście ogrzewanie zakładu to nie tylko montaż jednostek pomp ciepła, ale odpowiedni dobór i montaż górnego źródła. Najlepiej jest zastosować ogrzewanie płaszczyznowe lub odpowiednio przewymiarowane kaloryfery. Warto w tym miejscu wspomnieć, że w niektórych przypadkach wysoce opłacalną formą ogrzewania zakładów jest montaż klimatyzatorów z funkcją grzania – jest to tak naprawdę pompa ciepła typu powietrze-powietrze. Montaż kilku klimatyzatorów w małym zakładzie może zapewnić komfort pracy, niskie koszty ogrzewania i jednocześnie stosunkowo niewielki koszt inwestycyjny.
- Mając prawidłowo wykonane ocieplenie i dobrze dobraną pompę ciepła, a także usunięte podstawowe błędy, można przeprowadzić dobór instalacji fotowoltaicznej. Dopiero teraz mamy informację, jakie zużycie energii jest niezbędne do działania zakładu i wiemy też, że mniejsze ono raczej nie będzie. Wydawać by się mogło, że skoro fotowoltaika produkuje głównie latem, a energia na ogrzewanie konsumowana jest głównie zimą, to nie ma sensu brać do analizy zużycia pompy ciepła – jednak pamiętajmy, że ogrzewanie działa także w okresach przejściowych, kiedy mamy nadal relatywnie drogi prąd, a słońce potrafi wtedy wygenerować dobre uzyski. Poza tym głównym powodem montażu fotowoltaiki jest obniżenie ogólnych rachunków za energię. Przy czym największe tempo zwrotu inwestycji uzyskuje się montując instalację fotowoltaiczną dobraną pod kątem maksymalnej autokonsumpcji. W takiej sytuacji instalacja fotowoltaiczna może się spłacić nawet w 3 lata!
- Wiatraki? Wiele osób upatruje w nich następców fotowoltaiki. Jednak uwaga! W przypadku turbin wiatrowych zarówno opłacalność jak i efektywne wykorzystanie generowanej przez nie energii nie jest już takie proste. Dlaczego? Montaż małych elektrowni wiatrowych jest bardzo często nieekonomiczny. Stosunkowo niska wysokość charakteryzuje się małą ilością i powtarzalnością wiatrów oraz dużymi zawirowaniami. Zdecydowanie bardziej opłacalny jest montaż dużych jednostek (na wysokich masztach 100m+) – ale najlepiej poprzedzić go pomiarami wietrzności terenu.
Największym ograniczeniem są obecne przepisy blokujące często możliwość budowy turbin wiatrowych.
Podsumowując – jeśli masz odpowiedni teren i zmierzyłeś przez rok występujące na tym terenie wiatry, to już wiesz czy taka inwestycja będzie dla Ciebie opłacalna.
Jednym z najtrudniejszych zagadnień dla optymalizacji energetycznej firm są opłaty za przekroczenie mocy. Do sytuacji takich dochodzi wtedy, kiedy mamy ograniczoną moc przyłączeniową i nie możemy (lub nie chcemy, np. w związku z dodatkowymi stałymi kosztami) jej zwiększyć . Za nietrzymanie się limitu może zostać nałożona kara – aż 10-krotność stałej opłaty dystrybucyjnej za każdy 1 kW nadwyżki. Koszty za takie przekroczenia mogą więc wynieść powyżej kilkunastu tysięcy złotych.
Z czego to wynika?
W ciągu sukcesywnego rozwoju firm produkcyjnych dochodzi do zakupu kolejnych urządzeń elektrycznych. Zbliżamy się do maksymalnej mocy przesyłowej, jednak bardzo często już prądy rozruchowe ją przekraczają.
Podobny problem mają zakłady realizujące np. procesy temperaturowe. Sterowanie w tego typu piecach często jest realizowane przekaźnikami półprzewodnikowymi SSR – załączają one moc impulsowo i jeśli w danej chwili wszystkie grzałki się zsynchronizują i załączą jednocześnie dochodzi do kosztownego przekroczenia mocy przyłączeniowej.
Jak można podejść do rozwiązania takiego problemu?
- Jeśli mamy do czynienia z przekroczeniami prądów rozruchowych, które występują kilka razy dziennie, warto rozważyć montaż następującego systemu: instalujemy zestaw falowników hybrydowych wyposażonych w akumulatory energii elektrycznej. Falowniki dobieramy do mocy rozruchowej, a następnie ograniczamy im pobór z sieci. Przykładowo jeśli mamy przyłącze 50kW, na rozruch urządzenie pobiera 100kW i po rozruchu w trybie ciągłej pracy pobiera 25 kW. Instalujemy wtedy zespół falowników, które mogą generować moc ciągłą 120 kW z odpowiednim magazynem energii i w całym zestawie ustawiamy maksymalny pobór z sieci na poziomie 35kW łącznie. Po uruchomieniu urządzenia jest ono ciągle zasilane z falowników, ale jednocześnie uzupełniana jest energia w akumulatorze tak, aby akumulatory były naładowane na kolejny rozruch. Taką instalację możemy zrealizować na falownikach Victronenergy lub Deye.
- W sytuacji procesów temperaturowych sterowanych przekaźnikami typu SSR mówimy o sytuacji, kiedy średnia pobierana moc podczas procesów wynosi np. 350 kW – jednak sumaryczna moc wszystkich grzałek wynosi 900 kW (każde urządzenie wymaga takiej mocy w chwili rozruchu). Jak sobie z tym poradzić, skoro mamy przyłącze 500kW? Mogą nam pomóc inteligentne tyrystorowe przekaźniki mocy, które dbają o to, żeby nie zostały załączone jednocześnie. W sterowaniu impulsowym przesunięcie załączenia impulsu o kilka sekund nie robi żadnej różnicy, ale globalnie rozwiązuje problem przekroczeń mocy. Funkcja ta nosi nazwę PLM i jest dostępna w tyrystorach EPOWER firmy Eurotherm.
Jeśli znacie inne przypadki i problemy wymagające optymalizacji, chętnie je poznam i sprawdzę czy mogę pomóc je rozwiązać. Opisz swoje problemy z optymalizacją w komentarzu lub skontaktuj się z nami przez formularz kontaktowy.