Zredukowane koszty energii są osiągane kilkoma metodami.
Jeden ze sposobów zakłada zarządzanie zaopatrzeniem, które polega na ograniczeniu kosztów poprzez optymalizację poziomu zamówień, agregację obciążeń, unikanie kar oraz weryfikację rachunków. Powyższe metody nie obniżają konsumpcji energii, lecz zapewniają, że jest ona użytkowana przy najniższych kosztach.
Druga metoda polega na modyfikacji procesu technologicznego w celu zwiększenia efektywności konsumpcji energii, która zawiera m.in.:
- zastosowanie napędów z płynną regulacją częstotliwościową,
- montaż silników, pomp, transformatorów o wyższej wydajności,
- zmiany konfiguracji procesu – np. zastosowanie nowych algorytmów do sterowania kotłem,
- zastosowanie programu zarządzania przeciekami sprężonego powietrza,
- odzyskiwanie oraz ponowne używanie energii cieplnej,
- usprawnienie izolacji budynku.
Trzecią techniką redukcji kosztów związanych z energią jest zastosowanie systemów pomiarowych w celu śledzenia procesu produkcyjnego, mierzenia stosunku wielkości produkcji do zużycia energii oraz określania tego stosunku jako wydajności procesu. Ma to na celu porównanie aktualnych charakterystyk do ich wzorcowych odpowiedników. Tak jak to ma miejsce w przypadku statycznej kontroli procesu oraz statystycznej kontroli jakości, odchylenia od linii bazowej wskazują, kiedy wydajność procesu maleje.
Aktywne zarządzanie obciążeniami
Używanie aktywnego zarządzania obciążeniami pozwala użytkownikom na obniżanie kosztów energii poprzez zredukowanie ilości lub typów połączeń odbiorników ze źródłem mocy. System ten pozwala również na zmianę czasu poboru energii na porę o niższych kosztach. Aktywne zarządzanie obciążeniami ma uzasadnienie wtedy, kiedy całościowe koszty związane z redukowaniem lub zmianą poboru energii na inny przedział czasowy są mniejsze niż oszczędności płynące z od tej zmiany.
Redukcja obciążenia prawie zawsze implikuje zmniejszoną liczbę odbiorów, przynajmniej na pewien czas. Rozwiązanie to może również pociągnąć za sobą zmianę czasu poboru energii na okres bardziej korzystny – czas, w którym koszty energii są najniższe. Należy jednak pamiętać, aby obliczenia zwrotu z inwestycji, skupiające się na rozprowadzeniu energii lub zmianie systemu obciążenia, zawierały nie tylko zredukowane koszty energii, lecz również koszty związane z montażem osprzętu niezbędnego do redukcji obciążeń, niezbędnym serwisowaniem systemu po operacji wdrażania systemu do aktywnego zarządzania. Można zauważyć, że zwiększone koszty utrzymania ruchu dla nowego systemu redukującego energię są zrekompensowane tym, że osprzęt rzadziej używany lub w mniejszym stopniu obciążony generuje mniejsze koszty oraz w efekcie wydłużona zostaje żywotność eksploatacyjna urządzeń. Dłuższy czas eksploatacji urządzeń obniża długoterminowe wymogi obsługi procesu produkcyjnego.
Przykłady korzyści płynących z zastosowań aktywnego zarządzania obciążeniem:
- przygotowanie wstępnego podgrzewania, napełniania, obciążania, przetwarzania, chłodzenia lub innego kroku przygotowawczego przed momentem wystąpienia nowego szczytowego zapotrzebowania,
- stosowanie logicznych lub narzuconych procedur w celu zapobiegnięcia ciągłemu uruchamianiu się lub restartowaniu urządzeń,
- praca osprzętu w pewnych określonych porach dnia, dniach tygodnia, porach roku lub w momencie, kiedy zakład jest powyżej swoich określonych limitów,
- zredukowanie wielkości produkcji lub zmiana na tryb pracy o niższej intensywności energetycznej podczas okresów o dużym koszcie energii lub okresów szczytowych zapotrzebowań,
- instalowanie lub programowanie systemu odcinania energii elektrycznej w celu uniemożliwienia poboru energii w okresach o najwyższym koszcie przez urządzenia o niskim priorytecie,
- przełączanie się na inne źródła energii odnawialnej, stosowanie systemów magazynowania energii lub inne zapasowe źródła energii,
- przekazywanie energii pochodzącej z procesu produkcyjnego do zewnętrznych sprzedawców.
Kluczową sprawą systemu przełączania i odcinania energii jest wiedza, w którym momencie należy zredukować energię. Taki system musi dokładnie mierzyć obecne zużycie, obliczyć koszt oraz zaproponować rozwiązanie w modelu predykcyjnym „co-jeśli”, który pozwoli podjąć decyzję, czy rozdzielać energię oraz w jakim stopniu ma to nastąpić. Zarządzanie obciążeniem jest uzasadnione wtedy, kiedy oszczędności z przewidzianego zużycia energii są większe niż przekroczenia wynikające z podziału tego obciążenia.
Dave Louck jest menedżerem w firmie Eaton Corp. Ma ponad 30 lat doświadczenia w systemach dystrybucji energii.
Artykuł pod redakcją Kamila Żarów
Autor: Dave Louck
