Jak znaleźć ukryte straty energii w zakładzie produkcyjnym
Monchisa – Adobe StockW kolejnej odsłonie działu „Przy tablicy” zapytaliśmy ekspertów, gdzie w zakładach produkcyjnych najczęściej kryją się niewykorzystane rezerwy energetyczne i od czego zacząć, żeby realnie poprawić efektywność energetyczną firmy. O roli pomiarów, monitoringu i danych, a także o tym, czy oszczędności wymagają dużych inwestycji, opowiadają: Radosław Rychter z POKÓJ S.E., Janetta Sałek z EVER i Piotr Szopiński z ifm electronic.
Wojciech Traczyk: Gdzie najczęściej kryją się rezerwy energetyczne w zakładach produkcyjnych? W jakich obszarach firmy tracą najwięcej, często nawet o tym nie wiedząc?
Radosław Rychter, Prezes, POKÓJ S.E.: Największe rezerwy energetyczne w zakładach produkcyjnych kryją się zwykle nie w głównych liniach technologicznych, lecz w obszarach
traktowanych jako „oczywiste” i rzadko monitorowane. Najczęściej są to: sprężone powietrze, praca urządzeń na biegu jałowym poza godzinami produkcji, źle dobrane lub przewymiarowane silniki i napędy, brak odzysku ciepła z procesów oraz nieefektywne oświetlenie i klimatyzacja hal. Firmy tracą też na złej organizacji zmian produkcyjnych i braku pomiaru zużycia energii w rozbiciu na poszczególne linie – bez tego nie widać, gdzie realnie „ucieka” prąd.
Janetta Sałek, Dyrektor marketingu, EVER.: Największe rezerwy energetyczne w zakładach produkcyjnych rzadko wynikają z jednego spektakularnego problemu.
Częściej są sumą wielu drobnych strat: pracy urządzeń przy zbyt małym obciążeniu, niewłaściwych harmonogramów, przewymiarowania infrastruktury (jak np. UPS-ów, agregatów) czy braku wiedzy o rzeczywistych profilach poboru. Istotnym czynnikiem jest także moc bierna (z punktu widzenia rachunku za energię) oraz straty występujące w systemach zasilania.
Problem polega na tym, że bez pomiarów oraz analizy na poziomie konkretnych instalacji i procesów firmy często widzą jedynie rachunek końcowy, a nie źródło kosztu. Dlatego efektywność energetyczna zaczyna się od danych. W praktyce dopiero ich analiza pokazuje, gdzie energia jest zużywana nieproduktywnie i które elementy infrastruktury warto zoptymalizować w pierwszej kolejności.
Piotr Szopiński, Team Leader, ifm electronic: Największym problemem nie zawsze jest samo zużycie energii, ale brak
wiedzy o tym, gdzie i kiedy dochodzi do jej strat. Rezerwy najczęściej kryją się w mediach pomocniczych, które nie są bezpośrednio związane z wytwarzanym produktem, m.in. w instalacjach sprężonego powietrza, układach chłodzenia i wentylacji oraz napędach maszyn.
Dobrym przykładem jest sprężone powietrze, które należy do najdroższych mediów wykorzystywanych w zakładach produkcyjnych. Nieszczelności instalacji powodują ciągłe straty energii, często niezauważalne podczas normalnej pracy. Dlatego okresowe kontrole nie są wystarczające. Kluczowe znaczenie ma ciągły monitoring przepływu, ciśnienia i zużycia, realizowany np. za pomocą przepływomierzy serii SD firmy ifm. Taka diagnostyka umożliwia natychmiastowe wykrywanie odchyleń i szybką reakcję, zanim wygenerują one istotne koszty.
Od czego powinna zacząć firma, która chce realnie poprawić swoją efektywność energetyczną? Jakie działania przynoszą efekt najszybciej?
Radosław Rychter: Punktem wyjścia zawsze powinien być audyt energetyczny oparty na rzeczywistych pomiarach, a nie szacunkach – dopiero dane pokazują, gdzie warto inwestować.
Najszybszy efekt dają działania bezinwestycyjne lub niskonakładowe: eliminacja wycieków sprężonego powietrza, wyłączanie urządzeń w przestojach, optymalizacja harmonogramów pracy maszyn, korekta mocy umownej i taryfy oraz wymiana oświetlenia na LED z czujnikami ruchu. To zwykle zwrot już w ciągu kilku, kilkunastu miesięcy, zanim sięgnie się po większe inwestycje, jak fotowoltaika czy modernizacja sprężarkowni.
Janetta Sałek: Firma, która chce realnie poprawić efektywność energetyczną, powinna zacząć nie od zakupów, lecz od diagnozy. Pierwszym krokiem jest pomiar zużycia energii i analiza profilu obciążenia. Następnym – identyfikacja strat i porównanie ich z rzeczywistymi potrzebami procesu.
Najszybsze efekty często przynoszą działania organizacyjne: korekta harmonogramów pracy, optymalizacja nastaw urządzeń, eliminacja zbędnej pracy odbiorników czy lepsze dopasowanie obciążenia do możliwości instalacji. Dopiero na podstawie takiej diagnozy warto podejmować decyzje o modernizacji.
Dotyczy to również systemów zasilania gwarantowanego. Nowoczesny UPS może być nie tylko zabezpieczeniem odbiorników krytycznych. W wybranych rozwiązaniach, takich jak POWERLINE GREEN 33 PRO, UPS może dodatkowo wspierać efektywność energetyczną poprzez kompensację wejściowej mocy biernej oraz pracę hybrydową, która pozwala lepiej radzić sobie z chwilowym wzrostem zapotrzebowania na moc i niekorzystnymi parametrami sieci.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Piotr Szopiński: Pierwszym krokiem powinno być stworzenie wiarygodnego obrazu zużycia energii i mediów, najlepiej na poziomie konkretnych maszyn, linii technologicznych lub procesów. Dopiero dysponując takimi danymi bazowymi, można precyzyjnie wskazać obszary o największym potencjale optymalizacji.
W tym podejściu niezwykle pomocna jest platforma IIoT moneo firmy ifm, która zbiera dane bezpośrednio z czujników, np. przepływomierzy serii SD, umożliwia ich wizualizację, automatycznie monitoruje odchylenia oraz alarmuje o występujących anomaliach.
W przypadku instalacji sprężonego powietrza pozwala to na bieżąco analizować trendy zużycia i szybko identyfikować nieszczelności. Najszybsze efekty oraz zwrot z inwestycji przynoszą zazwyczaj uporządkowanie danych i eliminacja strat, które wcześniej pozostawały całkowicie niezauważone.
Czy poprawa efektywności energetycznej wymaga dziś dużych inwestycji, czy da się osiągnąć realne oszczędności mniejszym kosztem?
Radosław Rychter: Nie – realne oszczędności można dziś osiągnąć przy relatywnie niewielkim nakładzie, zaczynając od zmian organizacyjnych i monitoringu zużycia, które kosztują niewiele, a dają wymierny efekt w krótkim czasie. Duże inwestycje, jak fotowoltaika, magazyny energii czy modernizacja parku maszynowego, mają sens, ale jako kolejny krok, gdy firma zna już swoje realne potrzeby energetyczne i wyeliminowała podstawowe straty. Wejście w duży CAPEX bez wcześniejszego uporządkowania zużycia to najczęstszy błąd – inwestuje się wtedy w moc, która i tak jest marnowana.
Janetta Sałek: Poprawa efektywności energetycznej nie musi oznaczać od razu dużego programu inwestycyjnego. Część oszczędności można uzyskać poprzez pomiary, właściwą konfigurację urządzeń i zmianę sposobu wykorzystania istniejącej infrastruktury. Większe nakłady mają sens wtedy, gdy wcześniejsza analiza pokazuje konkretny potencjał oszczędności albo dodatkową korzyść biznesową.
W zakładzie produkcyjnym nie powinno się też oceniać urządzenia wyłącznie według ceny zakupu. Liczą się koszty energii, sprawność w rzeczywistym punkcie pracy, ryzyko przestoju i całkowity koszt eksploatacji. To szczególnie ważne przy infrastrukturze zasilającej, gdzie efektywność energetyczna i ciągłość pracy są odrębnymi, ale wzajemnie powiązanymi celami. Największe oszczędności często zaczynają się nie od wymiany sprzętu, lecz od zrozumienia, jak naprawdę pracuje zakład.
Piotr Szopiński: Poprawa efektywności energetycznej nie zawsze wymaga kosztownej i kompleksowej modernizacji zakładu. W wielu przypadkach warto rozpocząć od pomiaru oraz świadomego wykorzystania dostępnych danych. Monitoring zużycia mediów pozwala wskazać konkretne miejsca generujące straty, a następnie wdrażać działania punktowo. Może to być usuwanie nieszczelności instalacji sprężonego powietrza, optymalizowanie parametrów procesów czy eliminowanie nieuzasadnionego zużycia energii poza czasem produkcji, np. podczas pracy maszyn na biegu jałowym.
System moneo pozwala zebrać rozproszone informacje w jednym środowisku i przekształcić je w rzetelną podstawę do podejmowania decyzji technicznych i biznesowych. Dzięki temu nakłady inwestycyjne można kierować tam, gdzie przyniosą największy efekt, zamiast modernizować cały park maszynowy „na wszelki wypadek”.
O Autorze
