Uravnavanje odjema elektrike rešuje krizo in izzive zelenega prehoda

V sedanjih razmerah je Evropski uniji pomembnejša preskrba z energijo v industriji kot razogljičenje, kar pa se bo lahko kmalu spet spremenilo, meni Igor Steiner, vodja oddelka Energetika in ekologija v družbi Inea. Vlaganje v energetsko učinkovitost je videti manj privlačno, ko je energija poceni, vendar bi z lansko investicijo lahko letos prihranili precej več od pričakovanega. Industrija zdaj mrzlično išče odgovore na cene, ki se skokovito zvišujejo, le redke rešitve pa ponujajo takojšnje prihranke.

Aktivni odjem in prožnost uporabe se že dolgo omenjata kot rešitvi za prešibka omrežja.

V prihodnje se bodo morali uporabniki doma, še posebno pa industrija, prilagajati omrežju in obnovljivim virom energije, ki so že po naravi spremenljivi. Agencija za energijo bo glede na evropsko direktivo spreminjala tudi tarifni sistem. Tu pričakujemo velik razpon, tudi več razredov, med najnižjo in najvišjo tarifo, kar pomeni, da ob določenih časih lahko pričakujemo zelo visoke stroške energije in omrežnine.

Tako bodo morali še posebno v energetsko intenzivni industriji razporediti proizvodnjo tako, da izkoristijo nizke tarife. Takšno razporejanje je že zdaj zahtevno, z več tarifnimi razredi pa bo ročno razporejanje procesov postalo nemogoče, treba bo uporabiti avtomatizirane rešitve.

Malo smo se zazibali v spanje, energije je bilo dovolj.

Energije je bilo dovolj, res je, posledično je bila precej poceni, kar je predstavljalo majhen odstotek celotnih stroškov proizvodnje. Zdaj se razmere spreminjajo, energija se draži, poraba v proizvodnji raste, v omrežje vključujemo čedalje več obnovljivih virov energije, prav tako pa elektrificiramo veliko procesov v našem okolju, kot sta ogrevanje in transport.

Brez sistema upravljanja bo to za omrežje katastrofa. Če gre polovica prebivalcev Slovenije v električno mobilnost, sedanje omrežje tega ni zmožno podpreti, zamaje pa ga lahko tudi večja nepredvidena konica industrijskega porabnika, recimo zagon talilne peči.

Kaj vi ponujate industriji, da se bo lahko prilagodila?

Tako za omrežje kot za odjemalca je najbolje, če industrijski odjemalec nikoli ne preseže napovedane konične moči, ker presežek škodi stabilnosti omrežja in odjemalca stane precej več. Znotraj same tovarne lahko to rešijo s sistemom za izravnavo konic ali s sistemom za upravljanje prožnosti, ki prilagaja odjem na različna, a v osnovi za isti namen uporabna načina – odjem se avtomatsko prilagodi tako, da procesi potekajo nemoteno, cena njihovega obratovanja pa je nižja.

Prožnost je časovna prilagoditev odjema, ki jo obravnava osrednji sistem za upravljanje in tako zagotovi optimalno porabo na ravni tovarne glede na ponujeno prožnost različnih bremen. Z novimi tarifnimi sistemi bo ta optimizacija morala postati še bolj dinamična, na kar se že pripravljamo.

Industrija že postavlja baterije, sončne elektrarne in drugo, tudi za rezanje konic.

Najcenejša energija je vedno tista, ki je ne porabiš, zato je včasih že preprost zamik porabe dovolj za zmanjšanje stroškov konic. V industriji vedno pogledamo, kaj se lahko prilagaja. Priprava hladu je en tak primer, ki ga posebno živilska industrija veliko uporablja. Kompresorji za hlajenje ne obratujejo ves čas, ko pripravijo dovolj hladne vode, se ustavijo. Ker voda ostane na sprejemljivi temperaturi nekaj časa, jo lahko ohladimo pred začetkom visoke tarife, med njo pa kompresorje izklopimo.

Tudi stavba, ki jo ogrevamo, je na neki način hranilnik termične energije. Bolj ko je stavba izolirana, boljši hranilnik je. Iščemo te virtualne hranilnike energije, ki ne zahtevajo velikih naložb, v nasprotju z baterijami, ki so še zelo drage.

Kakšne težave najdete pri pregledih energetskega stanja podjetij?

Najpogostejša ugotovitev je, da podjetja brez urejenega sistematičnega monitoringa energije sploh ne vedo, kje je težava. Dolga leta je bilo to povsem sprejemljivo, saj je bil strošek energije nekaj odstotkov stroškov podjetja. Strošek energije so pri tem dojemali kot fiksnega in se z njim niso pretirano ukvarjali. To se zdaj zelo spreminja, strošek energije bi morali začeti obravnavati kot variabilnega in ga optimirati.

To seveda zahteva merjenje, ne en števec za vso porabo.

Treba je imeti sisteme za upravljanje energije, ki omogočajo podrobno spremljanje porabe po posameznih porabnikih. Merjenje cele tovarne je premalo, gremo na raven proizvodne linije, če je na tej liniji več velikih porabnikov, pa merimo tudi porabo vsakega od teh. Poleg tega je treba meriti elektriko, plin, tudi pomožne energente, kot je stisnjen zrak, tehnološko vodo.

Pri pregledih velikokrat opazimo, da podjetja izgubijo veliko energije pri stisnjenem zraku. Že majhno uhajanje pomeni nekaj odstotkov izgube v sistemu. V nekaterih tovarnah ne delajo vsi obrati istočasno, zato bi centralni sistem za upravljanje lahko zaprl neuporabljene dovode in tako zmanjšal možnost izgub zaradi slabe zatesnitve.

Kako pa je z naložbami v sisteme za upravljanje energijo? Kako hitro se vložek vrne?

Z višanjem cen energije se naložbe v obnovljive vire povrnejo v nekaj letih, naložba v sončno elektrarno se zdaj vrne že v petih ali šestih letih, naložba v sistem za pametno upravljanje z energijo pa je lahko še hitrejša. V industriji, ki je navajena na vračilo naložb v dveh ali treh letih, je to lahko še vedno predolga doba.

V energetiki so druge časovne dobe vračila investicij kot v industriji, vendar se izplača investirati, še posebno zdaj, ko so cene energentov visoke. Res pa je, kdor bo začel računati zdaj, pri teh rekordnih cenah, bo imel verjetno napačen izračun. Vsaj vračilno dobo naložbe bo podcenil.

Podjetjem ponujate tudi energetske sisteme na ključ. Kaj je to?

To so lahko le meritve energije, poročanje, alarmiranje, lahko pa vse nadgradimo s sistemom za izravnavo konic ali celostno rešitvijo za upravljanje prožnosti na ravni obrata, tovarne ali cele poslovne cone. Energetika gre zelo v digitalizacijo, v Inei pa imamo močan industrijski sektor, kjer se ne ukvarjamo le z energetiko v industriji, temveč z industrijskimi procesi. Zelo smo vpeti v industrijo. Sistem lahko iz odstopanj od trendov hitro ugotovi, kateri del proizvodnje ne deluje več optimalno. Pri prezračevanju se lahko zamašijo filtri, lahko je črpalka v okvari, pa dela le s tretjino moči in podobno.

Stranki ne ponudimo izdelka s police, vedno izdelek prilagodimo njihovim potrebam in energentom, ki jih uporabljajo.

Glavne značilnosti verjetno prepoznate že pri pregledu stanja?

S pomočjo spremljanja porabe lahko hitro ugotovimo, kako je moogče najhitreje in najceneje prihraniti pri porabi energije. Ti sistemi omogočajo tudi prediktivno vzdrževanje. Najdlje smo s tem šli na potniških ladjah, kjer je ključno, da vidiš, da bo določena naprava odpovedala v bližnji prihodnosti in jo lahko kontrolirano zamenjaš, ko je možnost.

Na ventilatorju v metalurgiji smo merili vibracije in ugotavljali, kdaj mu pojema moč. Sistem, ki lahko pravilno napove okvaro komponente, še preden se zgodi, lahko potencialno prihrani znaten strošek, ki bi nastal, če bi morali zaradi nje ustaviti proizvodnjo. Zato imamo v sistemu nastavljene kazalnike učinkovitosti in alarme po meri, ki nas opozorijo na vsakršno odstopanje od pričakovanega delovanja. Kjer se da, merimo porabo energentov na proizvedeno količino, kjer se običajno da učinkovito prihraniti.

Koliko lahko podjetje prihrani?

Že samo nadzor porabe lahko prihrani od tri do 15 odstotkov energije. Če hočeš varčevati z energijo, je prvi korak to, da začneš meriti, koliko je porabiš in kako jo porabiš. Z organizacijskimi popravki se da že veliko storiti.

Drugi primer je, da so določeni deli proizvodnje v opuščanju in stroji tam ne delujejo optimalno, delajo, recimo, z 20-odstotno zmogljivosti, kar je energetsko manj učinkovito. Če takšen sistem nadgradimo še s prilagajanjem odjema, lahko izkoristimo vse procese in njihovo medsebojno prilagajanje uporabimo za čim bolj optimirano skupno porabo.

Pri proizvodnji hladu v industriji nastaja odvečna toplota? Je to možnost za prihranek?

Hlad se najpogosteje proizvaja s kompresorji, podobno kot v hladilniku, in tam seveda nastaja odvečna toplota. Ta se lahko uporabi za ogrevanje stavbe, lahko pa se vrne v industrijski proces. Pri tem je seveda pomembno vedeti, koliko hladu ustvari, koliko odvečne toplote, kdaj in koliko je lahko zajamemo.

Brez centralnega sistema je to precej težko nadzorovati, dobra novica pa je, da uporaba hladu in toplote kot virtualnih zalogovnikov energije ne zahteva večjih investicij ali posegov v obstoječo infrastrukturo. Za podjetja, ki iščejo hitro vračilo investicije, je takšna investicija lahko zelo privlačna.

Kaj pa vodik in sintetična goriva?

Energetska tranzicija bo najtežja pri energetsko intenzivni industriji, metalurgiji, cementni, papirni in kemični industriji. Trenutno ne vidijo rešitve brez fosilnih goriv. Drugo je težka transportna mehanizacija, tovornjaki, letala, vlaki, za katere litij ni najboljša rešitev, postavlja se tudi že vprašanje, ali je litija sploh dovolj za vso to uporabo.

Vodik kaže svoj potencial kot gorivo prihodnosti in je hkrati najbolj razširjen element v vesolju. Ampak za vsesplošno, tudi industrijsko uporabo ne bo pripravljen to zimo, niti naslednjo, mogoče leta 2030. Proizvodnja in pretvorba vodika je stroškovno nevzdržna, obstaja zelo veliko tehnoloških izzivov za učinkovito shranjevanje, prav tako je treba poskrbeti za varen transport in uporabo. Tudi, ko bodo vsi ti izzivi rešeni, bo najcenejša energija še vedno tista, ki je ne porabiš.