Príklady riešení energetického manažmentu

Energetickú náročnosť možno znižovať efektívnym riadením ­spotreby energie. Aby sme udržali konkurencieschopnú výrobu v podnikoch alebo prevádzku v budovách, je nevyhnutné zavádzať energetický manažment. Avšak nie je energetický manažment ako energetický manažment. Udržateľnosť a dlhodobú energetickú efektivitu poskytujú najmä aplikácie, ktoré rešpektujú cyklus energeticky efektívnych riešení.

Meranie energie, energetický audit, aktívne a pasívne opatrenia a následný monitoring dokážu zabezpečiť očakávané úspory energie, požadované vlastnosti a vyšší komfort riadenia prevádzky.

Energia je dôležitou a nevyhnutnou súčasťou nášho života. Spoločnosť Schneider Electric má priamo vo svojom motte „S energiou dokážeme viac“ informáciu, že rozvoj a implementácia energeticky efektívnych riešení je jej významným cieľom. Pri stretnutiach so zákazníkmi sa veľmi často stretávame s obavami alebo skôr s nedôverou k energeticky efektívnym riešeniam. Aj preto je pri implementácii týchto riešení nevyhnutné komunikovať s ľuďmi, ktorí budú dané opatrenia v budúcnosti využívať. Jedným zo základných komunikačných vstupov je energetický audit.

Energetický audit nemá byť strašiakom, ale pomocníkom

Audítori sa snažia identifikovať úniky energie a hľadať optimalizáciu prevádzkovania zariadení z pohľadu využiteľnosti energie, pričom sú neustále v kontakte s prevádzkou, energetikou a ďalšími ľuďmi auditovaného objektu. Energetický audit nemá byť žiadnym strašiakom, ale skôr významným pomocníkom v hospodárení spoločností s energiou. Možnosti úspor v energetickom hospodárstve sú totiž obrovské – od zateplenia budov cez výmenu starších, dnes už neefektívnych zariadení za nové až po zautomatizovanie systémov riadenia dodávok energie vo všetkých sférach podniku. Implementácia výsledkov auditu do praxe nielenže výrazne ušetrí majiteľovi prevádzkové náklady, ale výrazne zvýši aj pracovný komfort a prestíž spoločnosti. A, samozrejme, podporuje plnenie litery nových noriem a smerníc.

Skúsenosti z množstva vykonaných energetických auditov ukazujú, že zákazníci si vždy zoberú nejakú inováciu v menšom alebo väčšom finančnom balíku a implementujú ju do svojej prevádzky. Občas sa však stretávame aj so zákazníkmi, ktorí veľmi radi použijú audit ako východisko na ďalší rozvoj spoločnosti a implementujú postupne celý rad opatrení z energetického auditu. Úspory získané z týchto opatrení použijú následne na aplikovanie ďalších odporúčaní energetického auditu do praxe. Takto dosahujú nielen ďalšie úspory, ale pochvaľujú si aj nepretržitú modernizáciu prevádzok a zvyšovanie komfortu pracovného prostredia.

Každý systém je nevyhnutné monitorovať, lebo bez merania sa nedá dosiahnuť udržateľný trvalý rozvoj.

Čo treba na energeticky efektívnu prevádzku

Vývoj prvkov a zariadení z oblasti elektrotechniky určených na realizáciu energetických úspor navrhnutých v energetickom audite neustále napreduje. Nízkostratové transformátory, nízkostratové stýkače, inteligentné ističe a iné elektrotechnické prvky s čo najväčšou účinnosťou sú základom pasívneho prístupu riešenia energetickej efektivity. Ak sa pridajú aj prvky a zariadenia zabezpečujúce kvalitu elektrickej energie (plynulo riadená kompenzácia, UPS-ky…), základ energeticky efektívnej prevádzky je pripravený. Aktívnymi riešeniami, ako sú automatizačné systémy na riadenie osvetlenia, tepla či vzduchotechniky, systémami riadenia odberu elektrickej energie, frekvenčnými meničmi, ale aj riadenými chladiacimi jednotkami možno tento základ rozšíriť na vysokoefektívny a konkurencieschopný celok opatrení, ktoré garantujú efektívnosť využitia dodávok elektrickej energie. Ak sa navyše podarí vrátiť všetky prebytočné zdroje energie z procesov späť do výroby alebo sa múdro implementujú obnoviteľné zdroje energie, môže sa hovoriť o zelenej spoločnosti.

Samozrejme, takýto systém je nevyhnutné monitorovať, lebo bez merania sa nedá dosiahnuť udržateľný trvalý rozvoj. Už samotné meranie prináša úsporu energie na úrovni 2 až 8 %, a to sledovaním prevádzky, rýchlou diagnostikou porúch v dodávke energie, manažovaním nákupu energie, ale aj riadením a predvídaním servisných procesov v prevádzke. Bez merania spotreby energie po investovaní akéhokoľvek riešenia je každá takáto investícia v ohrození predlžovania až straty návratnosti. Monitoring slúži aj na hľadanie nových možností a príležitostí, ako zlepšovať energetickú efektivitu v podniku a, samozrejme, je základom správne vykonaného auditu. Spoločnosť Schneider Electric vie ponúknuť aj energetický monitoring, a to nielen do priemyselných podnikov, ale špecificky aj do budov, dátových centier a infraštruktúry.

Praktické príklady

Mnoho zákazníkov je doslova prekvapených krátkou návratnosťou niektorých investícií. Napríklad implementáciou riadenia pohonov vzduchotechniky alebo čerpadiel sa dá dosiahnuť návratnosť investície už do niekoľkých mesiacov (približne 8 mesiacov v závislosti od požiadaviek na prietok média). Investícia do riadenia osvetlenia je tiež zaujímavá – s 3- až 5-ročnou návratnosťou –, takže mnohé spoločnosti už dnes implementujú nové svietidlá a riadenie osvetlenia do svojich hál a kancelárií. Rekuperácia tepla si na seba takisto zarobí do 2 až 3 rokov.

Existujú však aj investície s dlhodobejšou návratnosťou – patria medzi ne tepelné čerpadlá, zatepľovanie budov či fotovoltika, kde sa hovorí aj o 15 až 20 rokoch návratnosti. Tieto investície sú však rovnako významné a mnohé firmy veľmi ocenili ich prínos v oblasti redukcie prevádzkových nákladov. Navyše, takéto typy projektov sú často podporované rôznymi dotáciami, takže ich návratnosť možno znížiť na prijateľnú hodnotu.

Monitoring slúži aj na hľadanie nových možností a príležitostí, ako zlepšovať energetickú efektivitu.

Priemysel

Konkrétnym príkladom realizovaných opatrení môže byť výrobná fabrika spoločnosti Schnei­der Electric v Písku, kde priniesla implementácia opatrení do riadenia vzduchotechniky a vnútorného osvetlenia hál a kancelárií návratnosť do 2 rokov. Samozrejme, existujú aj opatrenia, ktoré nestoja skoro nič – napríklad zmeny pracovných procesov – a aj napriek tomu dokážu ušetriť zaujímavé peniaze. V tomto prípade sme však implementovali aj náročnejšie procesy – riešenie rekuperácie tepla či riadenie osvetlenia parkoviska –, ktorých návratnosť 3 roky takisto výrazne pomohla znížiť náklady za dodávky energie.

Celý proces zefektívňovania sa monitoruje a pravidelne reportuje systémom StuxureWare Power Monitoring Expert. Celkovo sa v Písku dosiahla úspora energie na úrovni 23 %, čo je už zaujímavé číslo z pohľadu udržateľnosti prevádzky a konkurencieschopnosti. V priemere sme počas energetických auditov navrhli opatrenia, v ktorých sme ušetrili zákazníkom 14 % energie, stali sa však aj prípady, kde sa opatreniami docielila úspora až na úrovni 32 % (HVAC aplikácie).

Kancelárske a obchodné prevádzky

V priemysle je hľadanie opatrení jednoduchšie, keďže množstvo procesov v technoló­giách poskytuje prebytočné zdroje energie, ktorá je využiteľná v inej časti prevádzky. Úspory sa však dajú nájsť aj v prevádzkach, ako sú reštaurácie alebo menšie obchody. Odstránenie únikov tepla nielen samotnou stavbou, riadenie osvetlenia alebo riešenie chladenia, ventilácie priestorov, ale aj ďalšie energetické procesy dokážu optimalizovať náklady za spotrebu energie. Návratnosť týchto opatrení však závisí aj od prevádzkových hodín. Kancelárske priestory alebo väčšie obchodné priestory dokážu eliminovať náklady na energiu významnejšie, keďže práve energia pri nich predstavuje významnú položku prevádzkových nákladov. Príkladom takejto budovy môže byť Le Hive – centrála spoločnosti Schneider Electric v Paríži.

V jej priestoroch pracuje na ploche 35 000 m² vyše 1 700 zamestnancov a aj napriek tomu, že budova nie je nová, jej rekonštrukciou a návrhom energeticky efektívnych opatrení v oblasti zateplenia, riadenia vzduchotechniky, rekuperácie tepla a energie či riešením moderného inteligentného MaR systému sa dokázala redukovať energetická náročnosť pod 48 kWh/m²/rok. Návratnosť niektorých investícií sa pritom pohybovala už od niekoľkých mesiacov. Dôležitou zložkou celého projektu boli aj zamestnanci, ktorých správanie bolo po implementácii jednotlivých opatrení nevyhnutné významne zmeniť. Rešpektovanie nových zásad správania v tomto objekte však prinieslo vyšší komfort a ďalšiu úsporu energie.

Výrobná fabrika spoločnosti Schneider Electric v Písku

Domácnosti

V domácnosti tvoria výdavky na energiu okolo 15 % z príjmu rodiny, pričom ak si porovnáme spotrebu tepla, je u nás 2-krát vyššia ako v severských krajinách. Už tieto parametre poukazujú na to, že šetriť energiou v domácnostiach sa oplatí. Problémom je, že ľudia si nevedia jednoducho zmapovať svoju spotrebu a často riešia nákup drahých zariadení, pričom hlavný únik energie zostáva schovaný. Najvyšší, až polovičný podiel odberu energie je vo vykurovaní domácností. V tejto oblasti existuje množstvo riešení na redukciu nákladov, ktorými možno dosiahnuť až 30-percentné úspory. Najznámejším zástupcom redukcie nákladov za teplo je komplexné zatepľovanie budovy, kde hovoríme o dlhodobejšej návratnosti. Zatepľovanie môže byť doplnené vlastnou reguláciou na základe scenárov, ktoré sa spúšťajú podľa potrieb okolia. Samozrejme, existujú aj ďalšie možnosti úspory energie v teple – napríklad zmena zdroja, zabezpečenie energie z obnoviteľných zdrojov energie a pod.

Potreba elektrickej energie mimo tepla a ohrevu vody predstavuje len okolo 15 % z celkovej spotreby energie, šetriť sa však dá významne aj v tejto oblasti, kde možno dosiahnuť až 20-percentnú úsporu nákladov. Ide hlavne o oblasť osvetlenia, kde sa zmenou štandardu svetelného zdroja, riadením svetla na základe prítomnosti osôb a vonkajších svetelných vplyvov dosiahne optimálna spotreba. Ale aj elektrické zariadenia v domácnosti dnes vieme kúpiť s nižšími spotrebami. Zvážiť treba aj riadenie vzduchotechniky alebo klimatizácie. Pre čo najrýchlejšiu návratnosť je však nevyhnutné poznať spotrebu jednotlivých zariadení, teda merať spotrebu vo svojej domácnosti. Tento proces možno zabezpečiť implementáciou smart monitoringu, ktorý okrem merania dodávok energie do jednotlivých vývodov dokáže tieto vývody riadiť, registrovať poruchu, prekročenie spotreby alebo dĺžku prevádzkovania zariadení.

Záver

Energetický manažment je v súčasnosti nevyhnutnosťou pre každého majiteľa akéhokoľvek objektu. Opatrenia je najvhodnejšie vybrať na základe dôkladne vykonaného energetického auditu, to znamená pri čo najkvalitnejšom meraní energie. Implementáciou energeticky efektívnych opatrení do prevádzky budovy nielenže znižujeme energetickú náročnosť, ale zvyčajne zvyšujeme aj komfort a využitie budovy. Investície do týchto opatrení sa potom vracajú v rôznych podobách – redukciou účtov za energiu, zlepšovaním pracovného prostredia a  výkonu zamestnancov, zvýšením hodnoty budovy atď. Aj preto je dobré implementovať riešenia do energetickej efektívnosti svojich budov čo najskôr, odborne a dôsledne.

Foto a obrázky: Schneider Electric

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.