Jeszcze dwie dekady temu energia elektryczna była w większości zakładów produkcyjnych traktowana podobnie jak woda – płynęła, działała i nie wymagała szczególnej uwagi. Rachunki były wliczane w koszty ogólne, a oszczędzanie energii kojarzyło się głównie z gaszeniem świateł w pustych pomieszczeniach.

Dziś energia elektryczna jest jednym z największych zmiennych kosztów produkcji i jednocześnie jednym z niewielu obszarów, w których przy odpowiednim podejściu można stosunkowo szybko uzyskać mierzalne oszczędności. Regulacje unijne sprawiły, że zarządzanie energią stało się nie tylko dobrą praktyką, ale i obowiązkiem. Rola zarządzających energią w zakładach ewoluowała proporcjonalnie: z funkcji technicznej ku roli stricte strategicznej, coraz częściej obsługiwanej przez członków kierownictwa odpowiedzialnych za inwestycje i środowisko.

Dlaczego zarządzanie energią jest dziś koniecznością?

Odpowiedź na to pytanie jest wielowymiarowa. Dla dyrektora finansowego kluczowe będą koszty i ich przewidywalność. Dla dyrektora technicznego – niezawodność instalacji i żywotność maszyn. Dla zarządu – zgodność z regulacjami i wizerunek firmy. Warto przyjrzeć się każdemu z tych wymiarów z osobna.

Koszty i efektywność ekonomiczna. Energia elektryczna w typowym zakładzie produkcyjnym odpowiada za od kilkunastu do nawet kilkudziesięciu procent całkowitych kosztów operacyjnych. W branżach energochłonnych (hutnictwie, chemii, produkcji szkła czy ceramice) ten udział bywa jeszcze wyższy. Każdy punkt procentowy redukcji zużycia przekłada się na konkretne oszczędności. Skuteczne zarządzanie energią pozwala nie tylko obniżyć całkowite zużycie, ale także przenosić energochłonne operacje poza godziny szczytu taryfowego, redukować opłaty mocowe i optymalizować współczynnik mocy, który bezpośrednio wpływa na wysokość rachunku. Dla zakładu o rocznym zużyciu 10 GWh nawet 10-procentowa redukcja oznacza oszczędności rzędu kilkuset tysięcy złotych rocznie.

Zrównoważony rozwój i presja regulacyjna. Unia Europejska konsekwentnie zaostrza wymagania dotyczące raportowania wpływu środowiskowego firm. Dyrektywa CSRD (Corporate Sustainability Reporting Directive) obejmuje obowiązkiem szczegółowego raportowania niefinansowego coraz szerszy krąg przedsiębiorstw. Kontrahenci – zwłaszcza duże korporacje realizujące własne cele net-zero – coraz częściej wymagają od dostawców danych o emisyjności produkcji. Firma, która nie potrafi udokumentować zużycia energii, może po prostu wypaść z łańcucha dostaw. Zarządzanie energią staje się zatem warunkiem utrzymania partnerów biznesowych.

Żywotność maszyn i koszty utrzymania. Mało kto łączy zarządzanie energią z długością życia maszyn – a związek ten jest bezpośredni. Silniki elektryczne, napędy, transformatory i aparatura łączeniowa zaprojektowane są do pracy w określonych zakresach mocy i temperatur. Przeciążenia, napięcia udarowe, harmoniczne i asymetria faz skracają resursy urządzeń, prowadzą do przyspieszonego zużycia izolacji uzwojeń i w konsekwencji do nieplanowanych awarii. System monitorowania parametrów jakości zasilania wykrywa te anomalie zanim przerodzą się w poważne usterki – co oznacza niższe koszty serwisu, mniejsze ryzyko przestojów i dłuższą żywotność parku maszynowego.

Bezpieczeństwo instalacji i niezawodność. Awarie zasilania i błędy w instalacji elektrycznej to jedno z głównych źródeł pożarów przemysłowych. Zaawansowane systemy zarządzania energią pełnią tu również funkcję systemu wczesnego ostrzegania: monitorują stałe obciążenie torów prądowych, wykrywają lokalny wzrost temperatury, identyfikują łuki elektryczne i sygnalizują przeciążenia zanim zadziała zabezpieczenie nadprądowe. W środowiskach, w których awaria zasilania oznacza zatrzymanie linii produkcyjnej i wielogodzinny przestój, wartość prewencyjnego monitoringu staje się oczywista.

Programy DSR i elastyczność poboru. Niewielu producentów zdaje sobie sprawę, że dobrze zarządzane zużycie energii może być nie tylko źródłem oszczędności, ale także przychodów. Programy Demand Side Response (DSR) pozwalają dużym odbiorcom energii zarabiać na tym, że są w stanie czasowo ograniczyć lub przesunąć swój pobór na polecenie operatora sieci. Warunkiem uczestnictwa jest jednak automatyczne, zdalne sterowanie obciążeniem i wiarygodny pomiar – a więc dokładnie to, co daje wdrożony system EMS.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Smart factory

Czym jest inteligentna fabryka?

Inteligentna fabryka to jedno z tych pojęć, które w ostatnich latach zdominowały branżową narrację. Pojawia się na konferencjach, w strategiach zarządów i ofertach dostawców technologii. Ale co tak naprawdę kryje się za tym terminem?

Formowanie

Jak nowoczesne technologie zmieniają oblicze wtryskiwania tworzyw sztucznych

Przetwórcy tworzyw sztucznych działają dziś w coraz bardziej wymagających warunkach: rosną oczekiwania co do precyzji, zaostrza się presja kosztowa, a wymagania środowiskowe nabierają charakteru regulacyjnego. Odpowiedzią na te wyzwania stają się inteligentne wtryskarki wyposażone w systemy AI, zaawansowane czujniki i narzędzia do komunikacji z linią produkcyjną w czasie rzeczywistym.

Elementy techniczne – co wchodzi w skład nowoczesnego systemu?

Przegląd rynku pokazuje, że ekosystem urządzeń i rozwiązań składających się na system zarządzania energią jest bardzo szeroki. Do najważniejszych należą:

• inteligentne liczniki i analizatory sieci – urządzenia rejestrujące nie tylko zużycie energii czynnej, ale także harmoniczne, współczynnik mocy, asymetrię faz i jakość napięcia. Dane te są nieocenione w diagnozowaniu przyczyn awarii i optymalizacji poboru.
• napędy i falowniki z rekuperacją – nowoczesne napędy pozwalają odzyskiwać energię podczas hamowania. W zakładach z dużą liczbą napędów (przenośniki, prasy, suporty) skala tego odzysku może być zaskakująco wysoka.
• kompensacja mocy biernej – baterie kondensatorów lub aktywne filtry harmonicznych pozwalają poprawić współczynnik mocy i wyeliminować harmoniczne obciążające sieć. Przekłada się to bezpośrednio na niższy rachunek za energię i mniejsze obciążenie transformatora.
• systemy UPS i magazynowania energii – integracja zasilania awaryjnego z bateryjnymi magazynami energii pozwala nie tylko chronić produkcję przed zanikami napięcia, ale także buforować szczyty poboru mocy i obniżać opłaty mocowe.
• inteligentne rozdzielnice i aparatura z komunikacją – wyłączniki mocy, zabezpieczenia i odłączniki wyposażone w moduły komunikacyjne umożliwiają zdalne monitorowanie stanu, zdalne włączanie i wyłączanie oraz rejestrację zdarzeń elektrycznych.

Korzyści biznesowe – co zyskuje zakład produkcyjny?

Wdrożenie systemu zarządzania energią przynosi korzyści, które można zmierzyć i pokazać w arkuszu kalkulacyjnym. Benchmarki z różnych branż wskazują, że samą racjonalizacją zużycia – bez kapitałochłonnych inwestycji w nowe maszyny – można osiągnąć redukcję kosztów energii o 10–30%. Do tego dochodzi wydłużenie resursu napędów i silników, skrócenie czasów przestojów dzięki wczesnemu wykrywaniu anomalii zasilania oraz lepsza jakość produktu wynikająca ze stabilniejszego zasilania maszyn produkcyjnych.

Nie mniej ważna jest gotowość do audytów energetycznych i certyfikacji ISO 50001 – coraz częściej wymaganej przez dużych odbiorców jako warunek wejścia na kontrakt. Wreszcie, jak wspomniano wcześniej, dobrze skonfigurowany system EMS otwiera drogę do udziału w rynkach elastyczności i programach DSR, zmieniając zakład z biernego odbiorcy energii w aktywnego uczestnika rynku elektroenergetycznego.

Energia przestała być kosztem stałym. To zmienna, którą można i należy aktywnie zarządzać. Dlatego zarządzanie energią w systemach automatyki przemysłowej stało się elementem rachunku ekonomicznego, narzędziem zarządzania ryzykiem i warunkiem utrzymania konkurencyjności. Zakłady, które już dziś budują kompetencje w tym obszarze, gromadzą dane i optymalizują swoje zużycie, zyskują przewagę, której szybko nie da się nadrobić.