Spotřebu energie v průmyslových firmách je nutné měřit, aktivně ji řídit a obecně využívat hospodárně a udržitelně. „Aby byly výsledky co nejlepší, je potřeba začít od sběru dat přímo z provozu, přes mezivrstvu v podobě PLC nebo Industrial Edge až po analýzu a modelování v nejvyšší vrstvě," popisuje funkční systém řízení energetické efektivity Eduard Palíšek, generální ředitel českého Siemensu.
„Zde ale možnosti nekončí, následuje analýza a modelování v nejvyšší vrstvě s využitím umělé inteligence a napojení na cloudový IoT systém, například MindSphere," dodává. Firma, která se rozhodne s řešeními pro energetickou efektivitu začít, si může nejprve vše vyzkoušet pouze na malém počtu měřicích bodů. „Celý systém lze postupně budovat krok za krokem. Nejdůležitější je co nejdřív se odhodlat a začít," vysvětluje Palíšek.
Strukturovaný přístup: od analýzy po implementaci
Jak zavádění technologií pro zvýšení energetické efektivity konkrétně probíhá? Zpravidla se začíná obhlídkou, při které odborníci Siemens vytipují, kde by bylo nejlepší umístit první měřicí body. Následně se zjišťuje, co se na zařízení již měří, tzn. která média, jako jsou pára, plyn voda nebo vzduch, jaká již byla instalována čidla apod.
Neméně důležité je také prověřit aktuální stav IT struktury, která je nutná pro budoucí úspěšnou komunikaci dat do systémů, jež zde budou později implementovány.
Většinou nelze začít monitorovat všechny energie najednou a ani to není rozumné. Počáteční investice by byly velmi vysoké a výsledný efekt by jim v krátkém časovém horizontu nemusel odpovídat. Proto je lepší si v počáteční fázi vytipovat stěžejní agregáty, které jsou nejvíce problematické, a u nich začít.
Siemens SIMATIC Energy Manager
SIMATIC Energy Manager je softwarové řešení, které slouží pro monitorování a ukládání dat týkajících se všech druhů energií a také jejich následné zpracování. Umožňuje vytváření pokročilých grafických vizualizací, které přehledně ukazují spotřeby energií např. během jednotlivých směn. Součástí systému je rovněž automatické vytváření grafů a export přehledů spotřeby celého závodu až na úroveň jednotlivých linek a zařízení (nákladová střediska).
Jedním z hlavních úkolů řešení SIMATIC Energy Manageru je predikovat, jaká bude vyhlídková spotřeba na plánovanou výrobu. To je důležité například kvůli plánování nákupu energie od externích dodavatelů. SIMATIC Energy Manager obsahuje modul, který umí vyhodnotit z historických dat minulou spotřebu při podobné šarži, odečíst od ní množství vlastní vyrobené energie a vypočítat rozdíl, tedy množství energie, které je potřeba nasmlouvat.
Zavedením softwaru na sledování lze dosáhnout snížení nákladů na energie - elektřinu, stlačený vzduch, páru, chlazení a další, a to až o 33 %. Nainstalovaný SIMATIC Energy Manager sice neumí poradit, kde a jak energii ušetřit, umí ale předpovědět, jak se bude spotřeba energií vyvíjet v různých situacích. Navíc přesně určí energetickou třídu každého sledovaného zařízení.
Neméně významné jsou také úspory, které jsou jakýmsi vedlejším efektem implementace Energy Managementu. Konkrétně se jedná o vytváření povědomí transparentnosti: jakmile se jednotlivé stroje a zařízení osadí měřáky, uvědomí si zaměstnanci a údržba, že se zařízení musí začít chovat odpovědněji. Většinou ho sami začnou vypínat, když se nepoužívá, a obecně se k němu chovat šetrněji. Jen touto změnou přístupu zaměstnanců lze získat okamžité úspory v rozsahu 3 až 10 %.
Spotřebu energií ženou pohony
Velkou část spotřeby elektrické energie, téměř 70 %, v průmyslu představují elektromotory. Samotné moderní motory mají až o 6 % nižší spotřebu energie, propojením s frekvenčními měniči lze potenciál úspor zvýšit na zhruba 30 %. Při digitalizaci celého systému v kombinaci s ukládáním energie mohou úspory dosáhnout až 60 %. Díky webové aplikaci SinaSave lze spočítat návratnost investice do energeticky efektivnějšího elektromotoru nebo celého pohonu ve spojení motoru s frekvenčním měničem a dalšími regulačními prvky.
Podle odhadů Evropské komise se v EU používá přibližně osm miliard elektromotorů, které spotřebovávají téměř polovinu veškeré elektřiny vyrobené v EU. Jen v EU mají současná nařízení o ekodesignu pro realizaci pařížských klimatických cílů přinést do roku 2030 potenciální úsporu 40 milionů tun CO2.