4 zalety systemu zarządzania energią. Po co wdrażać monitoring zużycia mediów produkcyjnych?

Jednym z największych kosztów przedsiębiorstwa jest zużycie mediów produkcyjnych. Wiele fabryk nie kontroluje tego zużycia na bieżąco, tylko raz na miesiąc na podstawie faktury oraz jest zaskakiwanych rosnącymi kosztami energii elektrycznej. Jesteś w trudnej sytuacji jako odbiorca mediów na potrzeby produkcji.

Dlaczego firmy płacą wysokie rachunki za energię elektryczną?

Jeśli chcesz zachować rentowność i konkurencyjność przedsiębiorstwa w takich realiach, dowiedz się, jakie działania możesz podjąć, aby zredukować koszty energii i podnieść efektywność jej wykorzystania.

Poznaj cztery korzyści wynikające z regularnego monitoringu zużycia energii elektrycznej i innych mediów produkcyjnych i dowiedz się, co da Ci posiadanie takiego rozwiązania jak system zarządzania energią, który m.in. realizuje funkcjonalność monitoringu zużycia mediów.

Korzyść nr 1. Monitorujesz dowolne parametry zużycia energii i innych mediów w czasie rzeczywistym

Po co wdrażać system zarządzania zużyciem mediów energetycznych? Zyskasz wiedzę na temat ich bieżącego zużycia!

Jest to cenna wiedza. Bez takiego systemu firmy najczęściej wiedzą w tej materii tylko tyle, ile informacji znajduje się w comiesięcznych fakturach wystawianych przez dostawców energii elektrycznej, czy gazu.

W warunkach zmiennej produkcji, ryzyka wystąpienia kosztownych awarii, czy chociażby chęci wyznaczenia udziału kosztów energii w całkowitym koszcie wyprodukowania danej partii, czy jednostki produktu – informacja z rozdzielczością miesięczną może być niewystarczająca.

Czyli dzięki systemowi zarządzania energią:

  1. Możesz monitorować warunki wykorzystania mediów energetycznych.
  2. Uzyskasz bardzo dużą dokładność pomiaru.
  3. Masz wiedzę o zużyciu w dowolnym momencie, nie musisz czekać do końca miesiąca na fakturę z zakładu energetycznego.
  4. Możesz porównywać efektywność linii produkcyjnych i szybko decydować o zmianach, np. przezbrojeniu, optymalizacji, wymianie maszyn.
  5. Możesz robić porównania na bazie trendów historycznych.
  6. Decyzję o zaimplementowaniu strażnika mocy podejmujesz na bazie twardych danych z systemu.

Dla przykładu: na bazie wyświetlanego w systemie trendu historycznego, użytkownik systemu może dokonać oceny, czy dana maszyna lub urządzenie pracowało odpowiednią ilość czasu, lub może zaimplementować strażnik mocy – funkcjonalność systemu zarządzania energią, stanowiąca ochronę przed pobieraniem zbyt dużej mocy z przyłącza.

Można także stwierdzić, czy dane urządzenie nie pobierało zbyt dużej ilości energii w chwili, gdy było wyłączone, a bardzo często taka sytuacja się zdarza i generuje duże straty energii, a tym samym zbędne koszty.

Korzyść nr 2. Czynnie sterujesz efektywnością energetyczną

Bez wiedzy o realnych parametrach zużycia mediów, podjęcie działań mających na celu rozsądne ograniczenie zużycia (a tym samym podniesienie efektywności energetycznej) będzie znacznie utrudnione.

Wdrażanie systemów zarządzania energią, w tym monitoringu zużycia mediów, najczęściej podzielone jest na 3 etapy.

Etap pierwszy zwykle obejmuje zebranie informacji o zużyciu energii lub innych mediów produkcyjnych. W zależności od stopnia szczegółowości, jaką inwestor chce uzyskać, możliwe jest wykorzystanie istniejących urządzeń pomiarowych lub zainstalowanie nowych, rozszerzających ilość informacji, jaka jest dostępna w systemie.

Niezależnie jednak od liczby i rodzaju punktów pomiarowych – informacje o zużyciu muszą zostać zgromadzone w jednym, centralnym systemie, umożliwiającym szczegółową analizę tych informacji.

Samo zebranie danych o zużyciu mediów produkcyjnych w jednym miejscu nie przyczyni się jednak znacząco do poprawy efektywności energetycznej procesów.

Etap drugi zatem to przedstawienie danych o zużyciu mediów w przystępny sposób, by mieć realny wpływ na pracę urządzeń, a tym samym na ilość energii, które zużywają.

Znając poziom zużycia energii i mając narzędzia pozwalające na łatwą analizę zebranych informacji możliwe jest zrealizowanie kolejnych działań.

Etap trzeci to podjęcie decyzji dotyczących usprawnienia funkcjonowania parku maszynowego. Sterowanie pracą urządzeń na podstawie analizy konkretnych informacji dotyczących zużycia mediów pozwala na optymalizację zużywanej przez nie energii.

Czyli dzięki systemowi zarządzania energią:

  1. Możesz dowiedzieć się, ile energii jest zużywanej w zakładzie i w jaki sposób.
  2. Możesz przeanalizować zużycie energii pod kątem optymalizacji procesów.
  3. Możesz podejmować decyzje, dzięki którym poprawisz efektywność pracy maszyn i urządzeń.

Sztandarowym przykładem mogą być w tym miejscu dwa proste scenariusze, które sprawdzą się niemal w każdym budynku, czy miejscu:

  • automatyczne sterowanie oświetleniem,
  • automatyczne sterowanie urządzeniami HVAC.
Rysunek 1. Przykład systemu automatycznego sterowania ogrzewaniem wraz z progiem załączenia ogrzewania

Oba te obszary funkcjonowania budynków (od biurowych, przez obiekty typu sklepy, aż do dużych hal produkcyjnych) mogą stanowić całkiem znaczący koszt, którego nie sposób całkowicie uniknąć.

Możliwe jest jednak znaczne poprawienie ich efektywności poprzez wdrożenie automatycznego sterowania, które będzie dbało o to, aby te instalacje działały dokładnie wtedy, kiedy jest to niezbędne, a były wyłączane lub ograniczały swoją pracę w chwili, gdy jest to możliwe.

Takie podejście pozwala na maksymalizację efektywności tego typu instalacji, przynosząc nawet 30% oszczędności w ramach danego obszaru.

Czynne sterowanie efektywnością w taki sposób pozwala na daleko posuniętą optymalizację pracy pod kątem zużycia mediów i daje dużo większe możliwości w porównaniu do działań jednorazowych, jak na przykład zmiana taryfy energetycznej, czy termomodernizacja budynku i jest naturalnym krokiem następującym właśnie po wyczerpaniu możliwości związanych z eliminowaniem strat stałych.

Korzyść nr 3. Diagnozujesz stan maszyn na podstawie parametrów zużycia mediów

Sterowanie pracą maszyn, czy urządzeń na podstawie informacji o aktualnych warunkach to jedna z podstawowych możliwości, jakie daje wdrożenie systemu zarządzania zużyciem mediów.

Ponadto, dokładne śledzenie wielkości zużycia pozwala na precyzyjne wyznaczenie osiągniętych w ten sposób oszczędności, które mają realne przełożenie na funkcjonowanie obiektu. Często zdarza się, że znacznie większym zagadnieniem, w porównaniu do niekoniecznie efektywnie działających urządzeń, są awarie w obrębie parku maszynowego, powodujące straty sięgające niejednokrotnie dziesiątków tysięcy złotych.

Monitoring zużycia energii elektrycznej w obrębie krytycznych urządzeń może być narzędziem pozwalającym na wczesne wykrycie niepokojących objawów, które mogą zwiastować nadchodzącą awarię, lub wskazywać na rosnące zużycie elementów pracującej instalacji.

Czyli dzięki systemowi zarządzania energią:

  1. Możesz szybko wykryć miejsce zaistnienia awarii, która nie dała bezpośrednich objawów.
  2. Możesz przewidzieć zbliżające się awarie na podstawie parametrów zużycia energii przez maszynę.

Jednym ze scenariuszy wykorzystania systemu monitorowania zużycia mediów jest przykład diagnostyki systemów napowietrzania ścieków w obrębie oczyszczalni. Układ, składający się z dmuchawy oraz zestawu filtrów jest monitorowany pod kątem zużycia energii elektrycznej przez silnik, bieżącego przepływu powietrza oraz spadku ciśnienia na filtrach oczyszczających przepływające powietrze.

Korelacja informacji o spadku ciśnienia oraz przepływu powietrza daje bardzo klarowną informację o kondycji filtrów, które w miarę rosnącego zabrudzenia wymagają wydajniejszej pracy dmuchawy, która w naturalny sposób przekłada się na większe zużycie energii i w konsekwencji większe koszty eksploatacji urządzenia.

Rysunek 2. Przykładowa charakterystyka pracy układu napowietrzania

Bieżące śledzenie tych parametrów pozwala na wyznaczenie warunków przeprowadzenia przeglądu całego urządzenia po to, aby spadek jego efektywności nie był zbyt duży. Dzięki temu przeglądy i serwisy mogą zostać zaplanowane w oparciu o realne informacje o kondycji układu, przez co nie są realizowane ani zbyt rzadko, ani zbyt często.

Znaczenie systemów monitoringu jeszcze bardziej może zostać uwypuklone w sytuacji wystąpienia nagłej awarii powodującej bardzo duże straty finansowe.

W zakładach przemysłowych bardzo często mamy do czynienia z wykorzystaniem układów kompensacji mocy biernej – inaczej odbiorca końcowy płaciłby bardzo duże kary w przypadku pobierania zbyt dużej ilości mocy biernej indukcyjnej lub generowania mocy pojemnościowej.

Przeoczona awaria tego typu urządzenia może zatem skutkować naliczeniem bardzo dużych kar – sięgających nierzadko 50% wartości „standardowej” faktury za energię elektryczną. Wdrożenie monitoringu parametrów sieci elektrycznej na głównym przyłączu – w miejscu pracy takiego układu kompensacji, połączonego z odpowiednim systemem wizualizacji i alarmowania pozwala na niemal natychmiastowe wychwycenie tego typu awarii pozwalając na szybkie usunięcie awarii i uniknięcie bardzo dużych kar.

Podobnie – system taki pozwala na wdrożenie tzw. „strażnika mocy”, dzięki któremu możliwe jest uniknięcie przekraczania mocy umownej, co też przekłada się na realne oszczędności na fakturze.

Rysunek 3. Charakterystyka mocy umownej w korelacji do limitów alarmowych

Korzyść nr 4. Możesz kontekstowo analizować zużycie mediów energetycznych

Aby mówić o systemie zarządzania energią, konieczne jest wdrożenie systemu pomiarowego opartego na systemie IT dla produkcji, który zbierze najważniejsze informacje z punktu widzenia monitorowania zużycia energii, czy innych mediów produkcyjnych. Doskonale ujmuje to stwierdzenie, że „aby WIEDZIEĆ, trzeba WIDZIEĆ”.

Bez dokładnej znajomości wielkości zużycia w czasie, wszelkie działania będą najprawdopodobniej podejmowane „w ciemno” i ich skuteczność nie będzie najwyższa. Zebranie wiarygodnych danych w jednym miejscu pozwala na przeprowadzenie obiektywnej analizy i podjęcie decyzji, która w danych warunkach będzie najprawdopodobniej najlepsza.

Decyzje takie mogą zostać podjęte znacznie łatwiej, dzięki systemowi, który przyspieszy i uprości analizę danych. W przypadku, gdy mamy do czynienia z wieloma punktami pomiarowymi, ilość danych, jaką należy przeanalizować może być zbyt duża, by możliwe było zrobienie tego „ręcznie”.

W takiej sytuacji z pomocą mogą przyjść systemy wizualizacji, czy raportowe, które przedstawią użytkownikowi przetworzone automatycznie informacje w znacznie przystępniejszej formie, na przykład prostych wskaźników, które wprost będą mówić, czy system pracuje poprawnie, czy nie.

Rysunek 4. Przykład raportu, który kolorystycznie wskazuje odchylenia wartości zużycia energii

Realizacja systemu w takiej formie z jednej strony pozwala na proste raportowanie i ocenę pracy całego zakładu od strony efektywności energetycznej, a z drugiej jest przydatna w „ciągłym doskonaleniu”, tak ważnym z punktu widzenia normy ISO 50001, która dotyczy systemów zarządzania energią.

Z punktu widzenia użytkownika bardzo jest też ważne to, że taki system może być bardzo swobodnie dopasowany do potrzeb – zarówno od strony rozwiązań technicznych, jak i sposobu finansowania.

Przekłada się to na coraz większą atrakcyjność systemów zarządzania energią, zwłaszcza w obecnych warunkach niepewności związanej z cenami energii – każde działanie pozwalające na zwiększenie efektywności energetycznej prowadzonych procesów będzie w przyszłości procentować, pozwalając uchronić się przed skutkami rosnących cen.

W tym kontekście coraz większego znaczenia nabierają również systemy związane z odnawialnymi źródłami energii, mogące stanowić dodatkowe źródło energii elektrycznej dla przedsiębiorstwa – zmniejszając zapotrzebowanie na zakup ze strony dostawcy.

Czyli dzięki systemowi zarządzania energią:

  1. Możesz monitorować zużycie energii w czasie rzeczywistym.
  2. Możesz czynnie sterować efektywnością energetyczną.
  3. Możesz diagnozować stan parku maszynowego.

Chcesz zobaczyć demo systemu zarządzania energią i zobaczyć, jak wygląda monitoring zużycia mediów? Skontaktuj się z nami! Autor – Mateusz Zajchowski – chętnie odpowie na Twoje pytania.
e-mail: mateusz.zajchowski@astor.com.pl

Źródło grafiki tytułowej:
https://pixabay.com/illustrations/light-bulbs-light-bulb-light-energy-1125016/


Więcej przydatnych artykułów przeczytasz
w czasopiśmie Biznes i Produkcja


<p>Udostępnij</p>Share on Facebook
Facebook
0Share on LinkedIn
Linkedin

Opublikuj

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *