Nowoczesne rozwiązania dla zwiększania efektywności energetycznej

Efektywność energetyczna jest dziś jednym z kluczowych wyznaczników konkurencyjności przedsiębiorstw. Definiowana jako optymalny stosunek osiągniętych wyników produkcyjnych do zużytej energii stała się fundamentem zrównoważonego rozwoju przemysłu. 

Powiązane firmy

Rok 2025 przynosi szczególne wyzwania. Przedsiębiorstwa mierzą się z nowymi normami emisyjnymi, rosnącymi oczekiwaniami klientów i współpracujących firm wobec działań proekologicznych i koniecznością sprostania wymaganiom Europejskiego Zielonego Ładu. Jednocześnie postęp technologiczny otwiera przed nimi bezprecedensowe możliwości optymalizacji zużycia energii. Nowoczesne rozwiązania – od zaawansowanych systemów zarządzania po sztuczną inteligencję – przestają być luksusem, a stają się koniecznością.

Nowoczesne systemy monitorowania i zarządzania energią

Wyobraźmy sobie fabrykę, która wie dokładnie, gdzie, kiedy i dlaczego traci energię. To już nie science-fiction, lecz rzeczywistość oferowana przez nowoczesne systemy zarządzania energią (EMS). Te zaawansowane platformy to znacznie więcej niż tradycyjne liczniki – to prawdziwe centra analityczne, które w czasie rzeczywistym przetwarzają tysiące danych o zużyciu energii przez każde urządzenie w zakładzie.

Podstawową takich systemów jest integracja z rozwiązaniami Przemysłu 4.0. Dzięki sieci połączonych ze sobą urządzeń EMS może automatycznie dostosowywać pracę maszyn do aktualnego zapotrzebowania produkcyjnego. Przykładowo, jeśli linia produkcyjna pracuje z ograniczoną wydajnością, system automatycznie zmniejsza moc wentylatorów, oświetlenia czy systemów chłodzenia w nieużywanych obszarach.

Monitoring w czasie rzeczywistym pozwala identyfikować anomalie, zanim staną się kosztownym problemem. Urządzenie, które zużywa 20% więcej energii niż zwykle, może sygnalizować nadchodzącą awarię. Wczesne wykrycie takiej sytuacji nie tylko pozwala uniknąć przestoju, ale też zapobiega okresowi nieefektywnej pracy urządzenia.

Dane rynkowe pokazują, że przedsiębiorstwa, które implementują kompleksowe systemy EMS, zużywają średnio ok. 15–25% mniej energii. To przekłada się na znaczne oszczędności, które często zwracają koszty inwestycji już po 2–3 latach.

Energooszczędne technologie produkcyjne

Sercem każdego zakładu przemysłowego są maszyny i urządzenia produkcyjne. Tutaj często kryją się największe rezerwy efektywności energetycznej. Wymiana przestarzałych rozwiązań na nowoczesny, energooszczędny sprzęt może przynieść spektakularne rezultaty. Choć oczywiście trzeba liczyć się z dużymi nakładami finansowymi na taką wymianę parku maszynowego.

Duże oszczędności mogą przynieść np. napędy o zmiennej prędkości (VSD). Tradycyjne silniki pracują stale z maksymalną mocą, niezależnie od rzeczywistego zapotrzebowania. VSD pozwalają dostosować prędkość obrotową do aktualnych potrzeb, co może zmniejszyć zużycie energii nawet o 50%.

Systemy odzysku ciepła to kolejny obszar o dużym potencjalne oszczędnościowym. W wielu procesach przemysłowych generowane jest ciepło, które tradycyjnie jest po prostu odprowadzane do atmosfery. Nowoczesne wymienniki ciepła potrafią przechwycić tę energię i wykorzystać ją np. do ogrzewania pomieszczeń, podgrzewania wody czy wspomagania innych procesów technologicznych. W niektórych przypadkach odzyskane ciepło może pokryć nawet 30–40% zapotrzebowania energetycznego na cele grzewcze.

Oświetlenie LED, choć może wydawać się mało znaczące w kontekście całkowitego zużycia energii przez przedsiębiorstwo produkcyjne, również może przynieść spore oszczędności. Nowoczesne LED-y zużywają do 80% mniej energii niż tradycyjne źródła światła, a ich żywotność jest 10–15 razy dłuższa. W dużych halach produkcyjnych, w których oświetlenie pracuje przez większość doby, różnica w rachunkach za energię może być odczuwalna.

Automatyka i napędy elektryczne podstawą wzrostu efektywności

Automatyka przemysłowa pozwala precyzyjnie dopasowywać parametry procesów do rzeczywistych potrzeb. System może automatycznie obniżyć temperaturę o jeden stopień, jeśli analiza pokazuje, że nie wpłynie to negatywnie na rezultat. Pozornie drobna zmiana, ale w skali roku może oznaczać tysiące złotych oszczędności. Nowoczesne systemy automatyki potrafią również sterować procesami z dokładnością niemożliwą do osiągnięcia przez człowieka, eliminując marnotrawstwo energii wynikające z niedokładności.

Napędy przemysłowe nowej generacji są coraz doskonalszymi urządzeniami. Wyposażone w zaawansowane algorytmy sterowania, potrafią optymalizować swoją pracę w czasie rzeczywistym. Analizują obciążenie, temperaturę, wibracje i dziesiątki innych parametrów, żeby każdej chwili pracować z maksymalną efektywnością.

Systemy predykcyjnego utrzymania ruchu to kolejny obszar, który może przynieść wymierne korzyści. Zamiast czekać na awarię lub wykonywać serwis według sztywnego harmonogramu, sensory monitorują stan urządzeń i przewidują, kiedy będzie potrzebna interwencja. Urządzenie pracujące w optymalnym stanie technicznym zużywa znacznie mniej energii niż to, które stopniowo się degraduje. Różnica może sięgać nawet 20–30% zużycia energii między urządzeniem w idealnym stanie a tym wymagającym naprawy.

Automatyzacja budynków przemysłowych łączy wszystkie te elementy w jeden, inteligentny system. Budynek „myśli" – analizuje warunki zewnętrzne, harmonogram produkcji, ceny energii i automatycznie optymalizuje wszystkie systemy pod kątem efektywności energetycznej i kosztowej.

Inwestycje i modernizacje infrastruktury energetycznej

Modernizacja infrastruktury energetycznej to często największa i najkosztowniejsza, ale też najważniejsza inwestycja w efektywność energetyczną. Dotyczy to zarówno systemów technicznych, jak i samych budynków przemysłowych. Systemy oświetleniowe, grzewcze i chłodzące to obszary, gdzie modernizacja przynosi najszybsze efekty. Nowoczesne systemy HVAC mogą np. zmniejszyć zużycie energii nawet o 40% w porównaniu z rozwiązaniami sprzed dekady. Kluczem jest inteligentne sterowanie – system automatycznie optymalizuje parametry pracy systemów.

Termomodernizacja budynków przemysłowych to często niedoceniana, ale bardzo efektywna inwestycja. Nowoczesne materiały izolacyjne, okna o niskiej emisyjności, inteligentne systemy wentylacji – wszystko to może zmniejszyć zapotrzebowanie na energię do celów grzewczych i chłodzących o ok. 30–50%. W przypadku dużych hal przemysłowych to tysiące megawatogodzin oszczędności rocznie.

Szczególnie atrakcyjna i przynosząca duże oszczędności jest również inwestycja w odnawialne źródła energii. Dzięki rosnącej liczbie słonecznych dni i spadającym kosztom paneli fotowoltaicznych instalacje PV stają się coraz bardziej opłacalne. Dodatkowe korzyści może przynieść integracja OZE z magazynami energii.

Magazyny energii, czyli większa niezależność energetyczna

Magazyny energii to technologia, która fundamentalnie zmienia sposób, w jaki przedsiębiorstwa zarządzają energią. To nie tylko akumulatory na większą skalę – to inteligentne systemy, które potrafią analizować ceny energii, przewidywać zapotrzebowanie i optymalizować koszty.

Integracja z odnawialnymi źródłami energii otwiera jeszcze większe możliwości. Energia z paneli słonecznych może być magazynowana w dzień i wykorzystywana wieczorem, kiedy słońce już nie świeci, a zapotrzebowanie na energię w zakładzie pozostaje wysokie. Magazyny działają również jak stabilizator – niwelują wahania w dostawach energii, zapewniając stałe parametry zasilania dla wrażliwych urządzeń produkcyjnych.

Korzyści biznesowe z takiego wdrożenia są wieloaspektowe. Przede wszystkim magazyny pozwalają na przesunięcie zużycia energii na godziny poza szczytem, kiedy ceny są znacznie niższe. Przedsiębiorstwo może „tankować" energię w nocy po niższych taryfach i wykorzystywać ją w dzień, gdy ceny są dużo wyższe.

Nowoczesne baterie litowo-jonowe charakteryzują się wysoką sprawnością (ponad 90%) i długą żywotnością (10–15 lat). Koszty technologii systematycznie spadają – w ostatnich 5 latach ceny baterii zmniejszyły się o ponad 70%, co czyni inwestycje coraz bardziej atrakcyjnymi finansowo.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Sterowanie

Swobodnie programowany sterownik S1000-MULTICO

Sterownik S1000-MULTICO to nowoczesna konstrukcja oparta o wydajny procesor z rdzeniem ARM.

Globalny rynek magazynów energii przeżywa prawdziwy boom. Prognozy na 2025 r. wskazują wzrost pojemności do ponad 300 GWh, a Europa, w tym Polska, staje się jednym z najdynamiczniej rozwijających się regionów w tej dziedzinie. To nie przypadek – rosnące ceny energii i coraz większa niestabilność dostaw sprawiają, że magazyny energii mogą okazać się strategiczną inwestycją.

ET Zdaniem Eksperta

Janetta Sałek
Dyrektor marketingu, EVER

Najważniejsze wyzwania związane z efektywnością energetyczną w przemyśle

Jak firma EVER wspiera efektywność energetyczną w przemyśle?

Sztuczna inteligencja (AI) a efektywność energetyczna przedsiębiorstw

Sztuczna inteligencja w energetyce to nie futurystyczna wizja, lecz coraz częściej rzeczywistość. Ponad 44% firm energetycznych i przemysłowych już dziś traktuje AI jako integralny element swojej działalności, a 60% z nich osiąga zwrot z inwestycji przekraczający 10%.

W zarządzaniu energią AI działa na kilku poziomach. Najprostszym jest optymalizacja bilansowania mocy – systemy AI potrafią przewidzieć zapotrzebowanie na energię z dokładnością do 95% i automatycznie dostosować jej dostawy.

Sztuczna inteligencja wspiera również konserwację predykcyjną. Algorytmy uczenia maszynowego analizują petabajty danych z czujników, wyszukując wzorce, które poprzedzają awarie.

System potrafi przewidzieć usterkę z wyprzedzeniem kilku tygodni, pozwalając na planowe wyłączenie urządzenia lub jego serwis w optymalnym momencie. To nie tylko zapobiega kosztownym przestojom, ale też eliminuje okresy nieefektywnej pracy uszkadzającego się sprzętu.

Analiza danych w czasie rzeczywistym pozwala na optymalizację różnych procesów, które w skali całego zakładu dają znaczne efekty. AI potrafi np. zauważyć, że linia produkcyjna pracuje nieco mniej efektywnie w określonych godzinach i automatycznie skorygować parametry procesów. Może dostrzec korelacje niewidoczne dla ludzkiego oka – np. wpływ wilgotności powietrza na wydajność określonych maszyn.

Zarządzanie zużyciem energii wspierane przez AI to narzędzie szczególnie cenne w obecnych czasach. Systemy potrafią optymalizować profile zużycia energii nie tylko pod kątem kosztów, ale również emisji CO2, pomagając przedsiębiorstwom osiągać cele środowiskowe przy minimalnym wpływie na rentowność.

ET Zdaniem Eksperta

Piotr Friedrich
Prezes zarządu, FRISKO

Dlaczego tak istotne jest wdrażanie rozwiązań, które zwiększają efektywność energetyczną przedsiębiorstw?

Proszę podać przykład takiego rozwiązania oferowanego przez Państwa firmę. 

Korzyści wynikające z wdrażania nowoczesnych rozwiązań energetycznych

Implementacja nowoczesnych rozwiązań energetycznych przynosi korzyści, które daleko wykraczają poza proste oszczędności na rachunkach za energię. To często strategiczna inwestycja w przyszłość przedsiębiorstwa. Przedsiębiorstwa, które wdrażają kompleksowe programy efektywności energetycznej, obniżają średnio swoje rachunki za prąd o ok. 20–35%. W przypadku energochłonnych zakładów przemysłowych to może oznaczać miliony złotych oszczędności w skali roku.

Bardzo ważne jest jednak również zwiększenie niezależności energetycznej, zwłaszcza w niestabilnych czasach. Przedsiębiorstwa z własnymi źródłami energii i magazynami są mniej podatne na wahania cen na rynku energii i zakłócenia w dostawach.

Efektem ubocznym wdrażanych inwestycji w poprawę efektywności energetycznej jest często również zwiększenie niezawodności procesów produkcyjnych. Nowoczesne systemy energetyczne są bardziej stabilne, przewidywalne i odporne na zakłócenia. Zmniejsza to ryzyko przestojów produkcji i poprawia jakość wyrobów. Konkretną korzyścią jest również redukcja emisji dwutlenku węgla. W systemie handlu uprawnieniami do emisji każda tona zaoszczędzonego CO2 to realne pieniądze. Dodatkowo, niska emisyjność staje się coraz częściej wymogiem w przetargach i współpracy z międzynarodowymi koncernami.

Przyszłość energetyki przemysłowej

Patrząc w przyszłość, można z dużą pewnością stwierdzić, że technologie, o których mówimy dziś jako o nowinkach, za kilka lat staną się standardem. Rozwój np. rynku magazynów energii i sztucznej inteligencji nabiera tempa wykładniczego. Prognozy wskazują, że do końca dekady pojemność magazynów energii na świecie wzrośnie dziesięciokrotnie, a koszty technologii spadną o kolejne 50–70%. AI będzie obecna w każdym aspekcie zarządzania energią – od mikrooptymalizacji pojedynczych urządzeń po makrooptymalizację całych systemów.

Podstawą sukcesu będzie nie tylko implementacja samych technologii, ale też ciągłe inwestowanie w kompetencje pracowników i jakość danych. Przedsiębiorstwa, które już dziś budują fundament pod te przyszłe rozwiązania, będą miały ogromną przewagę nad tymi, które czekają na „pełną dojrzałość" technologii.

Efektywność energetyczna przestaje być opcjonalna – staje się warunkiem przetrwania w konkurencyjnym świecie biznesu. Nowoczesne urządzenia i rozwiązania dają narzędzia do odniesienia sukcesu. Pytanie brzmi nie „czy", ale „jak szybko" przedsiębiorstwa potrafią je wdrożyć i wykorzystać.