Energy-I-System
Czy to już koniec wzrostów cen energii elektrycznej?
Jak raportuje Towarowa Giełda Energii o 104% wzrosła cena energii elektrycznej na Rynku Dnia Następnego (RDN), licząc w ujęciu rocznym od września 2020 roku. We wrześniu 2021r. cena średnioważona na TGE wynosiła 467,18 PLN/MWh, co jest równoważne ze wzrostem o 24,9% w stosunku do ceny z sierpnia 2021 roku [1].
Ceny energii i gazu nieustannie rosną. Na taką sytuację wpływają zarówno rosnące ceny paliw energetycznych, galopujące ceny zakupu uprawnień do emisji (EUA), oraz dodatkowe koszty związane z jej dystrybucją m.in. opłata mocowa. Jak podaje URE, koszt rynku mocy w 2021 roku wyniósł 5,4 mld PLN [2]. Duża niepewność dotycząca prognoz cenowych związana jest również z szybko zmieniającymi się regulacjami, w tym z pakietem „fit for 55”. Jest to pakiet zmian legislacyjnych, mający na celu ograniczenie emisyjności gospodarki EU o min. 55% do 2030r. (względem roku 1990).
Wzrost cen energii stanowi istotne zagrożenie dla konkurencyjności polskich przedsiębiorstw, szczególnie z sektorów energochłonnych. Ale to głównie od osób zarządzających firmami energochłonnymi zależeć będzie, jakie podejmą działania zaradcze. Czy najbliższe lata to będzie tylko faza przetrwania, czy jednak czas modernizacji, szukania rozwiązań ograniczających koszty produkcji i zdobywania przewagi konkurencyjnej.
Jak zaradzić gwałtownemu wzrostowi kosztów energii?
Jak wynika z rekomendacji MODUS Sp. z o.o. (firma od ponad 13 lat zajmuje się analizami zużycia energii w przedsiębiorstwach produkcyjnych), podstawą wszystkich działań powinien być kompleksowy audyt energetyczny, z zastosowaniem specjalistycznej aparatury pomiarowej.
Takie podejście pozwala na świadome zarządzanie zużyciem energii, prawidłowe dobranie rozwiązań modernizacyjnych, a następnie monitorowanie i analizę uzyskiwanych efektów.
Mając na uwadze aktualną i przyszłą koniunkturę na rynkach, do opłacalnych inwestycji możemy zaliczyć m.in.: zastosowanie systemów do zarządzania zużyciem energii oraz predykcyjne utrzymanie ruchu (ang. predictive maintanace), wdrożenie wysokosprawnej kogeneracji, instalację paneli fotowoltaicznych, zastosowanie magazynów energii, wdrożenie instalacji odzysku ciepła, modernizację instalacji sprężonego powietrza.
Rys. 1. Możliwe obszary zarządzania energią przez Energy-I-System
Rys. 2. Potencjał redukcji kosztów energii dzięki zastosowaniu Energy-I-System
Lepsze wykorzystanie własnych zasobów
W celu optymalnego zagospodarowania istniejącej infrastruktury zakładowej oraz potencjału proponowanych wyżej rozwiązań, należy połączyć je z systemami zarządzania produkcją. Jednak na rynku widoczna jest luka w zakresie systemów do optymalizacji planów produkcji (typu APS), skorelowanych z możliwością predykcji kosztów energii dla danej godziny.
Odpowiedzią na zidentyfikowany problem, jest tworzone przez MODUS Sp. z o.o. inteligentne narzędzie Energy-I-System. Umożliwia ono poznanie kosztu energetycznego realizacji danego planu produkcji oraz optymalizuje kolejność realizacji zadań tak, aby koszty energii były jak najniższe. Proces ten odbywa się przy zachowaniu priorytetyzacji zamówień oraz z uwzględnieniem wszystkich dostępnych w zakładzie form pokrywania zapotrzebowania na energię (w tym zakup na TGE, autoprodukcja energii z kogeneracji i z OZE).
Energy-I-System zarządza i optymalizuje wykorzystanie dowolnych form dostarczania, przetwarzania lub magazynowania energii, tak aby wykorzystując zmienność cen na TGE i zmienność zapotrzebowania na energię maksymalnie ograniczyć jej koszt (rys. 1).
Energy-I-System to nie tylko bardzo istotny krok w kierunku transformacji zakładu do Przemysłu 4.0. To przede wszystkim inteligentne środowisko pomiarowe działające w chmurze, połączone z systemem monitorowania i zarządzania energią. Wiedza o energochłonności danych procesów lub o koszcie energetycznym danego wyrobu, daje potencjał do generowania oszczędności poprzez lepsze zarządzanie zasobami w czasie.
Energy-I-System
Energy-I-System jest inteligentnym systemem dedykowanym do współpracy z siecią elektroenergetyczną w skali zakładu produkcyjnego, o zmiennym programie produkcyjnym i dużym zapotrzebowaniu na energię elektryczną. Wykorzystując narzędzia predykcji i uczenia maszynowego, rozszerza wspomaganie planowania produkcyjnego o kryterium optymalnego zużycia i minimalizacji kosztów energii elektrycznej (rys. 2). W oparciu o predykcję zakupu i magazynowania energii oraz jej autoprodukcję (kogeneracja, trigeneracja i OZE), wspiera decyzje operatorskie planistów.
System umożliwia w zakładzie produkcyjnym właściwą integrację źródeł rozproszonych w sieci i zarządzania nimi, jak również wyrównywanie obciążeń, związane z zarządzaniem popytem i podażą energii. Energy-I-System to system zaprojektowany, aby pomóc przedsiębiorstwu w zdobywaniu, analizowaniu i wykorzystaniu wiedzy o zużywanej energii. Celem jest podejmowanie inteligentnych, szybkich i dobrych decyzji. W rezultacie przedsiębiorstwo może osiągnąć przewagę konkurencyjną, dzięki realizacji najefektywniejszego energetycznie i kosztowo planu produkcji.
Efektywność energetyczna przede wszystkim...
Kiedy kogeneracja się opłaca?
Wysokosprawna kogeneracja to jedna z najbardziej efektywnych form produkcji energii elektrycznej i ciepła. Rosnące ceny gazu sprawiają, że kogeneracja postrzegana jest przez zakłady jako działanie obarczone ryzykiem. Jest to w pewnym stopniu uzasadnione, jeśli rozważamy kogenerację o mocy powyżej 1MW. Dzięki mniejszej instalacji, nie przekraczającej 1MW, nie tylko obniżymy koszty energii w firmie, ale może ona być dodatkowym źródłem przychodów. Wpływ na to mają korzyści z tytułu uzyskiwania przez 15 lat premii gwarantowanej dla energii elektrycznej wyprodukowanej w wysokosprawnej kogeneracji. Średni czas zwrotu inwestycji do 1MW uwzględniający premię gwarantowaną wynosi od 2 do 3 lat.
Kogeneracja może być dodatkowo wspierana przez np. instalacje paneli fotowoltaicznych lub magazyny energii. Działania te znacząco redukują koszty energii ponoszone w szczycie i wypłaszczają” dobowy profil zużycia (tym samym obniżają ponoszoną opłatę mocową). Biorąc pod uwagę wysokie wahania cen energii elektrycznej na rynku dnia następnego (ceny w szczycie są średnio o 100% wyższe), przedstawione propozycje są dobrym rozwiązaniem do optymalizacji dynamicznych zakupów energii na TGE.
Nieuchronność wdrożenia systemów monitorowania zużycia energii
W planie UE “fit for 55” mówi się o wprowadzeniu obowiązku rejestrowania śladu węglowego, dla wszystkich produkowanych wyrobów (ilość wyemitowanego CO2/sztukę wyrobu). Uzyskanie i raportowanie takiej informacji będzie wymagało wielu analiz oraz sprawnie działającego systemu do zarządzania energią, skorelowanego z ewidencją produkcji. Energy-I-System umożliwia całość tych działań już teraz, a dodatkowo generuje realne oszczędności dla zakładów energochłonnych.
Nasuwa się przekonujący wniosek: im szybciej zainteresujemy się tego typu systemami, tym łatwiej będzie nam przetrwać zieloną unijną rewolucję i odpowiednio wcześnie zareagować na nadchodzące wyzwania.
Podziękowanie
Artykuł współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Inteligentny Rozwój 2014–2020. Projekt realizowany w ramach konkursu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju 6/1.1.1/2020 – Szybka ścieżka.
Literatura
- Towarowa Giełda Energii – Raporty miesięczne z rynku energii elektrycznej https://tge.pl/dane-statystyczne https://tge.pl/dane-statystyczne
- Urząd Regulacji Energetyki – Informacje o rynku mocy https://www.ure.gov.pl/pl/urzad/informacje-ogolne/aktualnosci/9800,Rynek-mocy-Prezes-URE-wyliczyl-wysokosc-oplaty-za-utrzymanie-bezpieczenstwa-ener.html
